ما هو المايكرو كونترولر وما هي وظائفه وأين يستخدم وما هي أنواعه وما هي الشركات التي قامت بتطويره والكثير من الأسئلة ستجدون الإجابة عنها .

 

المايكرو كونترولر - المفهوم الأساسي

لا أظن أننا سنسمع اليوم كلمة تحكم صناعي أو ذكاء صناعي أو أتمتة أو روبوت دون أن نشتم رائحة المايكروكونترولر أنا شخصيا أظن أن هذا المدعو هو أفضل هدية يتلقاها مطورو الحلول التحكمية الالكترونية على الإطلاق وكما أظن فهو الآن ملاذ الكثيرين في إنجاز المهام الكبيرة التي كانت ترهبهم بل يرعبهم مجرد التفكير بإنجازها سابقا قبل ظهور هذا البطل .

وإن كان أحدكم يظن أنني أراه زورو الالكترونيات فلن يكون مبالغا فهذا المايكرو كونترولر أو المتحكم الصغري إذا أردنا أن نعربها بالشكل المقبول هو نظام متكامل ومجوعة كبيرة من الادوات محصورة في مساحة صغيرة جدا وبسعر أكثر من خيالي .

فالمايكرو كونترولر هو جهاز كومبيوتر متكامل محصور ضمن رقاقة صغيرة من أنصاف النواقل يقوم بنفس المهام التي يقوم بها جهاز الكومبيوتر حتى أنني أظن أننا يجب أن نعقد مقارنة بينهما إذا أردنا فهم المايكرو كونترولر بشكل جيد .

فالكومبيوتر هو جهاز الكتروني ( ليس بصغير ) مهمته التفاعل مع المستخدم البشري الذي هو نحن من أجل قراءة البيانات والمعلومات من وحدات الإدخال المتنوعة كلوحة المفاتيح والفأرة ومن ثم معالجتها ضمن وحدات المعالجة التابعة لهذا الكومبيوتر واستنتاج النتائج والإحصاءات ثم إظهار هذه النتائج على وحدات الإخراج التابعة لنفس الكومبيوتر مثل الشاشات والطابعات .

نأتي الآن للمايكرو كونترولر ونقول أنه رقاقة إلكترونية لونها أسود ( أصغر بكثير من الكومبيوتر الأبيض اللون الذي تجلسون أمامه الآن ) مهمته أيضا التفاعل مع مستخدمه وهو في هذه الحالة الجهاز الذي تم تركيب المايكرو كونترولر في داخله أي أن المستخدم الحقيقي له هو آلة وليس إنسان فالمايكروكونترولر يقوم بتجميع البيانات والمعلومات من الجهاز عبر وحدات الإدخال الخاصة به مثل أزرار التحكم و حساسات الحرارة أو الرطوبة أو الضغط أو الضوء أو خط الاتصال من أجهزة أخرى ثم يقوم بمعالجة قيم هذه البيانات والمعلومات في وحدة المعالجة الخاصة به ومن ثم يقوم بإظهار النتائج على وحدات الإخراج الخاصة به أيضا وهي البوابات التحكمية التي تقود الترانزستورات والحواكم وباقي الدارات الالكترونية في الجهاز .

وكما أنه يوجد في الكومبيوتر برامج خاصة يمكن برمجتها أو تغييرها لتتغير المهام التي يقوم بها الكومبيوتر فإنه للمايكرو كونترولر أيضا برنامج يمكن برمجته مسبقا في ذاكرة المايكرو كونترولر ليتصرف وفقا لتعليمات هذا البرنامج .

بعد هذا ربما يمكننا الوصول إلى تعريف للمايكرو كونترولر يبين ويختصر في نفس الوقت المفهوم الأساسي لهذا الإنجاز ويجعلنا مستعدين للتقدم في التعرف أكثر عليه .

فالمايكرو كونترولر : هو دارة الكترونية متكاملة تحتوي على معالج صغري داخلي وذاكرة داخلية قابلة للبرمجة لتخزين البرنامج التحكمي فيها وذاكرة أخرى لمعالجة البيانات كما أنها تحتوي على بوابات إدخال وإخراج البيانات والأوامر التحكمية كما وقد تحتوي على أدوات أخرى كالمحولات الرقمية التشابهية وبالعكس وعلى مقارنات الجهد ومكبرات العمليات و مولد نبضات الساعة والعدادات والمؤقتات وغيرها .

استخدامات المايكرو كونترولر : يستخدم هذا البطل في معظم الأجهزة التي من حولنا بدءا من دارة التحكم بوظائف الشاشة التحكمية التي أمامك مرورا بدارات التحكم الخاصة بالقرص الصلب و مشغل الأقراس الليزرية و متحكم بطاقة الشبكة وانهاء بمتخكم وظائف اللوحة الأم . وسنراه أيضا في جهاز التحكم بالتلفزيون وفي جهاز الفيديو وفي جهاز الإنذار ضد السرقة وفي علبة السرعة الالكترونية للسيارة وفي نظام منع انغلاق المكابح وفي دارة الإنارة الأوتوماتيكية لإشارات المرور والقائمة طويلة جدا تكاد لا تنتهي .

ومن أشهر الشركات التي قامت بتطوير وتصنيع المايكروكونترولر :

انتل INTEL

أتمل ATMEL

سوني SONY

مايكروشيب MICROSHIP

توشيبا TOSHIBA

إن إي سي NEC

والكثير غيرها .

بقي أن نذكر إن هناك فئتين أساسيتين للمايكروكونترولر من الناحية الوظيفية الفئة الأولى هي فئة الأغراض العامة وهي الأنواع التي يمكن برمجتها للقيام بأي نوع من المهمات طالما كان في نطاق قدرتها من حيث الإمكانية وليس النوعية كالمتحكمات العامة التي يمكن استخدامها في جهاز الانذار أو بطاقة الربط أو التحكم بالإنارة وهناك النوع الثاني وهي المتحكمات ذات الوظائف الخاصة والتي بنيت لتنجز مهام من نوع مخصص مع إمكانية برمجتها للتحكم بسر العمل في إنجاز هذه المهام مثل المتحكم الخاص بفك تشفير MP3 مثلا .

ويجب علينا أن ننوه أن المايكرو كونترولر كمصطلح لا يمكن أن يطلق على أي دارة الكترونية متكاملة بل يجب أن تتميز هذه الدارة بأن تحتوي على وحدة معالجة داخلية وأنه يمكن التحكم بسير عملها من خلال برنامج تتم برمجته .

بقي علينا أن نقول لفنني الصيانة أنه لا يكفي لصيانة جهاز الكتروني يحتوي على مايكرو كونترولر مخرب أن نقوم باستبداله بواحد جديد بل يجب علينا أيضا ان نحمل البرنامج الذي كان في المايكرو كونترولر القديم في الجديد حتى يعمل الجهاز .