بسم الله الرحمن الرحيم و الصلاة و السلام على أشرف الخلق المرسلين سيدنا محمد صلى الله عليه و سلم و على أله و صحبه أجمعين
أما بعد فموضوعنا لليوم عن موجات ال PWM
في الحقيقية النية كان بأن يتم شرح هذا المفهوم داخل سلسلتنا في كتاب The Arduino workshop و لكن لأن هذا المفهوم يعتبر أساسي جدا في عالم الهندسة بشكل عام و ليس مقتصر على البرمجة و المتحكمات فهو مهم أيضا في عالم ال signals و ال electronics
لذلك سنقوم بشرح بمقال منفصل, و وضع رابطه كمتطلب عندما نحتاجه
فالأن لنبدأ
أنت تعلم أن لدينا نوعين أساسيين من الموجات في عالم ال electronics و ال microcontrollers (المتحكمات كالأردوينو و ال ESP و ونحوها)
و الأن أنا كجهاز إلكتروني أو متحكم أو دائرة إلكترونية أخرج digital و لكن لا يمكنني أن أخرج analog (موجة ترتفع و تنخفض بشكل أملس)
لذلك نستخدم ال PWM التي تقوم إخراج digital (جهد مرتفع و جهد منخفض) و لكن أنا أتحكم في زمن و عدد مرات إخراج الجهد للتناسب مع موجات ال analog
فبدلا من أن يصل للمحرك مثلا الجهد كامل فأنا أقوم بتشغيل و إيقافه بشكل مستمر في نفس الزمن أي أنه لو قمت بتشغيله ل 10 ثواني فسيكون الوقت الفعلي لعمل المحرك هو 5 ثواني أي نصف الزمن الأصلي, فسيصبح المحرك يعمل بنصف سرعته
فما يحصل فعليا هو أن الماتور يعمل و يتوقف و يعمل و يتوقف و يعمل و يتوقف في زمن قليل جدا, لدرجة أن الماتور لا يتمكن من أن يبدأ بالتوقف إلا و أتته نبضه ليعمل بكل قوته و لا يتمكن من أن يصل لكل قوته إلا و هناك نبضه تجعله يتوقف .. فكمحلصه ما نراه نحن أن الماتور يعمل بنصف طاقته
و لكن ما يحدث فعليها هو أنه داخل سلسلة أو
حسنا عل فرضا أننا قمنا بجلب محرك و تشغيل 20% ك HIGH و باقي الوقت ك LOW بالطبع على شكل موجات PWM, فمذا سنتوقع أن تكون النتيجة ؟
بالطبع أن المحرك سيعمل ل 20% من قوته و كلما زاد التردد قلت ملاحظاتنا لحركة ال HIGH و ال LOW هذه
و ربما من الأمثلة الشائعة هو المصباح, فنحن نعلم أن المصابيح في المنزل تكون موصولة مباشرة في ال AC و لكننا لا نرى تقطع في إضاءة المصباح و السبب في ذلك هو التردد العالي للكهرباء الذي يجعل عيننا لا تتمكن من ملاحظة التغيير في حالة الإضاءة
و تحدثنا سابقا عن كيف نقوم بعمل هذه الموجات من خلال ال Timer 555
مقال ما هو ال 555 Timer
مقال سيركت Timer 555 في وضع أحادي الإستقرار
لماذا نستخدم ال PWM | فيديو على اليوتيوب (مهم و مفيد)
en.wikipedia.org
أما بعد فموضوعنا لليوم عن موجات ال PWM
في الحقيقية النية كان بأن يتم شرح هذا المفهوم داخل سلسلتنا في كتاب The Arduino workshop و لكن لأن هذا المفهوم يعتبر أساسي جدا في عالم الهندسة بشكل عام و ليس مقتصر على البرمجة و المتحكمات فهو مهم أيضا في عالم ال signals و ال electronics
لذلك سنقوم بشرح بمقال منفصل, و وضع رابطه كمتطلب عندما نحتاجه
فالأن لنبدأ
أنت تعلم أن لدينا نوعين أساسيين من الموجات في عالم ال electronics و ال microcontrollers (المتحكمات كالأردوينو و ال ESP و ونحوها)
[]موجات ال Digital[/] هذه نوع من الموجات التي إما أن تكون HIGH أو LOW و حالة ال HIGH = 5v أما ال LOW = 0v
فإما on أو off .. فإما أن يعمل ال led في أعلى طاقته أو لا يعمل
[]موجات ال Analog[/] هذا النوع من الموجات يكون في حالة متوسطة فهو ليس منطفئ تمام و ليس سعمل بكل قوته
فيكون في حالة متوسطة
فيمكنني تشغيل الليد في نصف طاقته أو ربعها أو أي قيمة بين القوة الكاملة و و الصفر فولت
و هناك المزيد من المعلومات المهمة التي سنغطيها لاحقا
و الأن أنا كجهاز إلكتروني أو متحكم أو دائرة إلكترونية أخرج digital و لكن لا يمكنني أن أخرج analog (موجة ترتفع و تنخفض بشكل أملس)
لذلك نستخدم ال PWM التي تقوم إخراج digital (جهد مرتفع و جهد منخفض) و لكن أنا أتحكم في زمن و عدد مرات إخراج الجهد للتناسب مع موجات ال analog
فبدلا من أن يصل للمحرك مثلا الجهد كامل فأنا أقوم بتشغيل و إيقافه بشكل مستمر في نفس الزمن أي أنه لو قمت بتشغيله ل 10 ثواني فسيكون الوقت الفعلي لعمل المحرك هو 5 ثواني أي نصف الزمن الأصلي, فسيصبح المحرك يعمل بنصف سرعته
فما يحصل فعليا هو أن الماتور يعمل و يتوقف و يعمل و يتوقف و يعمل و يتوقف في زمن قليل جدا, لدرجة أن الماتور لا يتمكن من أن يبدأ بالتوقف إلا و أتته نبضه ليعمل بكل قوته و لا يتمكن من أن يصل لكل قوته إلا و هناك نبضه تجعله يتوقف .. فكمحلصه ما نراه نحن أن الماتور يعمل بنصف طاقته
و لكن ما يحدث فعليها هو أنه داخل سلسلة أو
loop() يعمل و يتوقف حسنا عل فرضا أننا قمنا بجلب محرك و تشغيل 20% ك HIGH و باقي الوقت ك LOW بالطبع على شكل موجات PWM, فمذا سنتوقع أن تكون النتيجة ؟
بالطبع أن المحرك سيعمل ل 20% من قوته و كلما زاد التردد قلت ملاحظاتنا لحركة ال HIGH و ال LOW هذه
و ربما من الأمثلة الشائعة هو المصباح, فنحن نعلم أن المصابيح في المنزل تكون موصولة مباشرة في ال AC و لكننا لا نرى تقطع في إضاءة المصباح و السبب في ذلك هو التردد العالي للكهرباء الذي يجعل عيننا لا تتمكن من ملاحظة التغيير في حالة الإضاءة
و تحدثنا سابقا عن كيف نقوم بعمل هذه الموجات من خلال ال Timer 555
مقال ما هو ال 555 Timer
مقال سيركت Timer 555 في وضع أحادي الإستقرار
لماذا نستخدم ال PWM | فيديو على اليوتيوب (مهم و مفيد)
