[1]

البــــــــــاب االول

المـــــــــقــــــدمـــــــــــــة

[2]

: تمهيد 1.1

هي فرع من العلوم التكنولوجية ، ويعني بالسيطرة على العمليات م التحكم اآلليتكنلولوجيا نظ

الصناعية و االجهزة والمعدات ، وتشغيلها دون الحاجة الى مشغل بشرى . ويعتبر التحكم االلى

مليات المعارف الهندسية، اذ ينبغي مراقبة وضبط المتغيرات التى تتفاعل في جميع العملتقى

تجهيزات الوظائف التى شيدت من اجلها.الصناعية كي تؤدي المنشآت

ولتكنولوجيا نظام التحكم اآللى تطبيقات في جميع النشاطات الصناعية مثل :

ومصافي تكرير النفط ومصانع تعبئة المواد محطات توليد الطاقة الكهربائية وتحلية المياة

الغذائية وصناعة السيارات والمالحة الجوية و البحرية و التطبيقات العسكرية. كما ان لتكنولوجيا

نظام التحكم اآللى دور كبير في تخفيف اعباء الحياة اليومية ، وجعلها اكثر رفاهية، فنجد تطبيقات

لية ، مثل : التبريد والتكييف واالفران و الغساالت وغيرها.التحكم اآللى في معظم االجهزة المنز

ولقد اصبحت مفاهيم التحكم اآللى تستخدم في شتى مجاالت المعرفة مثل علوم االحياء و

االقتصاد واالجتماع و التربية .

التحكم :هو فرع من العلوم الهندسية تعتمد على قاعدة رياضية متينة ودراسة سلوك

المنظومات والتحكم فيها، كما يعرف التحكم ايضا بانة اسلوب لدراسة سلوك المنظومة والتحكم فيها

والهدف الرئيسي لنظام في الصناعة هو توفير السيطرة والتنظيم الجيد للعمل في شروط تشغيل

والسماح باالنتقال التدريجي الي نقاط عمل وتشغيل جديدة مع ضمان عمل موثوق وامن محدودة

اضافة الي تحديد شروط العمل العادية والحرجة وتجهيز محطة عمل مطورة لتطبيق استراتيجيات

للتحكم المتقدم.

[3]

: مشكلة البحث1.1

وتوجد بض االنظمة ا.بعد انقطاع التيار المباشر عنه جهزة الكهربائية تحتاج الى تغذيةكثير من اال

التى التتحمل انقطاع التيار المباشر عنها.ويتم التعامل مع هذه الحالة باستخدام دائرة تحكم للسماح

باستبدال مصدر الطاقة المباشر بمصدر اخر بديل فى حالة حدوث اى عطل فنى غير متوقع.

الهدف من البحث: 1.1

لتحكم في تشغيل المولد شروع الى تصميم دائرة تحكم باستخدم المتحكم الدقيق وذلك ليهدف هذا الم

عند انقطاع التيار المباشر دون الحاجة الى المشغل البشري .

[4]

مخرجات البحث : 1.1

ابواب " فصول" لتغطى الجانب النظرى والعملى 6تم تقسيم هذا البحث الى

من المشروع .

فى الباب الثانى تم التحدث عن المولدات الكهربائية بكل انواعها وعرض خصائصها

المختلفة .

جزء تخصيصهو المتحكم الدقيق وكما تم فى الباب الثالث تم التحدث عن قلب دائرة التحكم و

. Atmega 16للمتحكم

فى الباب الرابع تم عرض الجانب العملى من المشروع .

فى الباب الخامس تم عرض النتائج والمناقشة .

وفى الباب السادس تم عرض الخاتمة و التوصيات .

[5]

الباب الثانى

التيار المترددمولدات

[6]

: يالكهربالمولد1.1

جهاز ميكانيكي يعمل على تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية بوجود المجال المغناطيسي

على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي والذي هو األساس في توليد التيار الحثي الكهربائي المولد ويعمل

وقد تطورت صناعة المولدات كثيرا لألفضل من حيث انتاج التيار الحثي المقوم الى درجة عالية

.جدا

كانيكية إلى طاقة كهر بائية بواسطة ظاهرة الحث الكهرومغناطيسيتحويل الطاقة الميالغرض منه

يقوم بتحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية، ولذا فإن كل مولد يديره توربين أومحرك ديزل ،

أو أي آلة تنتج طاقة ميكانيكية، فمولد السيارة مثال، يدار من المحرك نفسه

.الذي يدفع السيارة

األداةالميكانيكية التي تدير المولد بالمحرك األساسي، ولكي نحصل على طاقة كهربائيةإضافية من

المولد يلزم للمحرك األساسي أن يبذل طاقة ميكانيكية إضافية فإذا كانالمحرك األساسي توربينا

.بكمية أكبر بخاريا، على سبيل المثال، يلزم زيادة سريان البخار فيالتوربين للحصول على كهرباء

يالكهربالمولد( 1-2الشكل )

[7]

يالكهربالمولد( 2-2الشكل )

آلية عمل المولد الكهربائى : 1.1

عندما يدور سلك ) نحاسي( حول مجال مغناطيسي أو )مغناطيس حول ملف سلكي( تنتج طاقة

المغناطيس طاقة كهربائيةوهذا ما يعرف بـ )الحث الكهرومغناطيسي( وتستخدم فيدوران السلك أو

)دينامو الدراجة مثال يستخدم قوةتدوير العجلة إلنتاج طاقة كهربائية تضيء مصباح :ميكانيكية مثال

الدراجة( أما في محطات توليدالكهرباء فتستخدم طاقات متجددة كـ )الماء والرياح ...( حيت يتم عمل

عندما يبدأ ملف المولد بالدوران ى ثانى تحويل قوة جريان الماء إلى كهرباء ، وبمعنتوربينات كبيرةل

يبدأ التدفق المغناطيسي الذي يعبر الملف بالتغير تبعا لتغير الزاوية المحصورة بين اتجاه خطوط

[8]

المجال والعمود على مستوى الملف وهذا التغير في التدفق يعمل على توليد قوة دافعة حثية وتيار

د التيار الحثي باستمرار التغير في التدفق وهذا مرهون حثي متغير القيمة واالتجاه ويستمر تول

باستمرار دوران الملف ومن الواضح ان مقدار هذا التيار يعتمد على سرعة دوران الملف طرديا

. وكذلك على مقدار المجال المغناطيس وعدد لفات الملف

يالمولدالكهرباجزاء ( 3-2الشكل )

منيتركب المولد الكهربائي البسيط

.ملف من مادة موصلة معزولة ملفوفة حول قلب -1

.مجال مغناطيسي ثابت -2

.حلقتان نحاسيتان مفصولتان عن بعضهما البعض -3

.فرشاتان من الكربون -4

[9]

.محور دوران -5

ب المولد الكهربائي البسيطيترك( 4-2الشكل )

:تقويم التيار الكهربائي 1.1

كما رأيت في تركيبه يكون متغير القيمة واالتجاه وكذلك القوة الدافعة ان التيار الناتج من المولد الكهربائي

ولجعل التيار الناتج والقوة الدافعة الحثية الناتجة ثابتة االتجاه تستبدل الحلقتين النحاسيتين بنصفي . الحثية

. حلقة تعمالن على تغيير اتجاه التيار كل نصف دورة

ات :المولد اعنوا 1.1

للتيار المتناوبالمولد الحثي

المولد الحثي للتيار المستمر

[10]

:المتردد تركيب مولد التيار 2.1

مغناطيس المجال : مغناطيس قوي على شكل حذاء فرس قطباه متقابالن ويمكن أن يكون مغناطيسا -1

كهربيا

عضو اإلنتاج : ملف مستطيل معلق بين قطبي المغناطيس -2

بطرفي الملف وتدوران معهحلقتان معدنيتان تتصالن -3

فرشتان ثابتتان من الجرافيت أو المعدن تعمالن على توصيل ملف المولد بدائرة الحمل الخارجي -4

:تتم عملية تقويم التيار الناتج في خطوتين

توحيد اتجاه وتتم باستبدال الحلقتين بحلقة واحدة مكونة من نصفين معزولين وتسمى بموحدة التيار أو -1

المبدلة

تثبيت الشدة وتتم عن طريق استخدام عدة ملفات بينها زوايا ثابتة على أن يقابل كل ملف صفيحتان في -2

مقوم التيار

طريقة توصيل المولد :2.1

أفضل و أءمن طريقه على اإلطالق هي :

.كهرباء المولد عباره عن فيشه عاديه جدا يوجد خرج

تقوم بتوصل فيها مشترك ست عيون .

SINGLE PHASE زه المخلتفه عادي جدا..ألن المولد بيكونتضاع فيش األجهو

.و لما الكهرباء ترجع..هتقوم مرجع الفيش مكانها تاني عادي جدا..و تبطل المولد

AUTOMATIC VOLTAGEREGULATORوهذا اختصار AVRالمولد مزود بى

.stabilizer ت الجهد أو الالجهد بحيث إنه يظل ثابت وال بتحتاج لمثب تنظيموهذاوحده

طريقة توصيل المولد ا توماتيكيا : 2.1

Automatic transfer switch أو ATS لوحة

و ات والتايمر راتعباره عن مجموعه من الكونتاكت وهذاأو مفتاح التحويل األوتوماتيك)

)المفاتيح

.ل إتجاهه للمولديتقطع يحو العامة الكهرباء عندما كويل مغناطيسييكونك أساس عمله وهذا

.حويل اتجاهه للكهرباء العامة وييرجع تاني العامةولما يحس بكهرباء

ها نللمولد اللي ذكر ماتيك بإعطاء إشارة التشغيل األوتو ليس له عالقة على فكره سابقا

[11]

-.فيه كهرباءنقطتين على خط الكهرباء العامة بتكون موصله على ماتيك إشارة التشغيل األوتو

ATS ووصلنا المولد..و عملنا لوحة ال.كهرباء النقط بتقفل و تدي إشارة تشغيل ليس بهفاصله

ماتيك.ية األوتواصوالمولد فيه خ,

عندما تقطع ...الخ ، يبقى او شركة على كل األحمال الموجوده في الشقه هكذايعملو

تقوم وها على المولد. تحمل ناوال تحتاج عندك تىتكون عارف مفاتيح األحمال اليجب ان الكهرباء

بتنزيلها جميعها

ألننا بنتكلم في حوالي خمس ثواني على ماتيك لو عملت موضوع األوتو قليال صعبه هذا

.مايشتغل المولد

حث عن القواطعها فى . وتبفى الطبالون ديد المفاتيح والفيش المحتاج تشغيلها لذا نقوم بتح

. وتكون معظم المحالت تستخدام هذه الطريقه فى المولدبتوصيلهذه القواطع من تغزية اللوحه وتقوم

مفاتيح والفيش ويتم ذالك وبهذه الطريقه يعمل المولد باقله احمال من الالتوصيل عند انقطاع الكهرباء ،

يتدخال اى شخص .دون ان

مفتاح التحويل األوتوماتيك(5-2شكل ) ال

[12]

: فوائد مولد الكهربائي2.1

الكهربائية عند السد توفر كميات هائلة من القدرة الكهربائية. وتدير التوربينات المائية تلك المولدات

.المولدات. ويشير المهندسون عادة إلى الجهاز الميكانيكي الذي يدير المولد بالمحركاألساسي

الناس. فهي توفر القدرة المولد الكهربائي آلة إلنتاج الكهرباء. تنتج المولدات معظم الكهرباء التي يستخدمها

ل األدوات المنزلية الكهربائية. وقد الكهربائية التي تدير اآلالت في المصانع، وتضيء المصابيح، وتشغ

.أطلق على المولد لفظ الدينامو اختصارا للدينامو الكهربائي

دات الصغيرة في بعض والمولد يمكن أن يكون صغير الحجم، بحيث يمسك بيد واحدة. وتستخدم هذه المول

ج. وقد يكون حجم المولد أكبر من حجم األجهزة العلمية لتوليد كهرباء تكفي لتحريك مؤشر على قرص مدر

.منزل، ويستطيع تزويد أكثر من مليون منزل بالقدرة الكهربائية

ط. وتستطيع وا 10111ويقاس حجم المولدات الكبيرة عادة بالكيلوواط حيث يساوي الكيلو واط الواحد

.المولدات الكبيرة إنتاج أكثر من مليون كيلوواط من الكهرباء

: المخاطرالناجمة عن سوء استخدام المولد الكهربائي 2.1

. الجهل وعدم معرفة الشخص بشروط االستخدام الصحيح للمولد الكهربائي -1

. عدم صيانة ونظافة المولد من أثر الزيوت والوقود-2

. والوقود المنسكب على أرضية أو قاعدة المولدترك الزيوت -3

. استخدام التوصيالت الرديئة والغير مناسبة -4

تزويد المولد بالوقود أثناء فترة عمله.-5

وضع المولد داخل المنازل والشقق السكنية واألماكن المغلقة والعامة. -6

المخازن العامة .وضع المولد بالقرب من المواد القابلة لالشتعال أو داخل -7

تخزين الوقودالمخصص للمولد بالقرب من المولد أو داخل المنازل والشقق السكنية. -8

استخدام المولد لفترات طويلة ودون توقف . -9

[13]

شروط الوقاية والسالمة المطلوبة عند استخدام المولدات الكهربائية 11.2

:بالمنازل

.المنتجة للمولدأنظر النشرة الخاصة بالشركة -1

. وضع المولد بمكان مخصص محكم اإلغالقجيد التهوية بعيد عن الحرارة والرطوبة -2

. ال يسمح بوجود المولد بجانب الخزانةالرئيسية للكهرباء -3

. ال يسمح بوضع المولد على الطرقاتالعامة أو األماكن المكشوفة -4

. المكان المخصص للمولد الكهربائييمنع تخزين الموادالبترولية والوقود داخل -5

. استخدام التوصيالتالكهربائية المناسبة -6

. عدم االقتراب من المولد إال للشخصالملم به -7

. وضع يافطة تحذر من مخاطر الكهرباء -8

. االحتفاظ بجهاز إطفاء يدوي بالقرب منالمولد يسهل الوصول إليه عند اللزوم -9

. مكان المولد بعيدعن أيدي األطفال والمارةالحرص على أن يكون -11

:أسبابانفجار المولدات الكهربائية 11.1

.سوء استخدام المولدات الكهربائية -1

.زيادة األحمال -2

.تسرب الوقود من الخراطيم المطاطيةالمغذية -3

. إدخال بعض األجهزة على هذه المولداتبدون األخذ االحتياطات ومدى تحمل هذه المولدات -4

. التماس الكهربائي التأريض الغير فعال -5

. تراكم الزيوت والوقود واألتربة علىجسم المولد -6

. الكهرباء الساكنة -7

[14]

الباب الثالث

المتحكمات الدقيقه

[15]

: Microcontroller )المتحكم الدقيق )1.1

رقمية صغيرة تم اخترعها بعد الحواسيب المتحكم القابل للبرمجة عبارة عن قطعة اليكترونية

التي تقوم بتخزين البرامج ويقوم المتحكم الدقيق بحفظ مجموعة من التعليمات بداخله والتي تسمى

برنامج والتي يكون من السهل التعديل فيها بدال من إعادة تغيير األسالك والتوصيالت كما كان متبع

قديم .

معالج دقيق تم تطويره بحيث تم وضع جميع المكونات التالية في المتحكم الدقيق : هو عبارة عن

شريحة واحدة مدمجة0ويحتوى على وحدة معالجة مركزية وذاكرة عشوائية وذاكرة خاصة للبيانات

ومداخل ومخارج البيانات.

ايضا يمكن اعتبار المتحكم كالحاسب يحتاج إلى برنامج يحتوي على عدة أومر توجهه إلنجاز

هدفه

[16]

المتحكم الدقيق(1.3الشكل)

: AVR ATmega16 خصائص المتحكم1.1

بت مما يعطيه 8فولت ( و بخط عنونة عرضه 5عالي مستوى األداء ، و بتغذية منخفضة نسبيا ) -1

سرعة في األداء

.بنية تحكم بالبرمجيات -2 التيار.الذاواكر التي ال تفقد البيانات بانقطاع -3 الذاكرة التي تزول محتوياتها بانقطاع التيار عن المتحكم -4 . إمكانية إقفال برمجية و ذلك لحماية البرنامج المحمل على المتحكم -5 .مميزات التحكم و التخاطب و الواجهات -6

:المتحكم الدقيقمكونات 1.1

للمداخل والمخارج، مؤقتات وانظمة تحتوي على معالج بيانات ، ذاكرة رام و ذاكرة روم ، منافذ

.أخرى مثل محوالت القيم التمثيلية إلى رقمية

:نبذة عن عمل كل من هذه األجزاء 1.1

:معالج البيانات 1.1.1

ويختلف باختالف الجهاز المستخدم وكذلك مصنع الجهاز فمثال معالج المتحكم الدقيقو يعتبر قلب

.البيانات المستخدم في جهاز الهاتف الجوال يختلف عن ذلك المستخدم في فرن المايكروويف

:الذاكرة 1.1.1

4بايت و 25وتنقسم إلى رام و روم. أما الرام فتستخدم لتخزين المعلومات ويتراوح حجمها بين

.المتحكم الدقيقبحسب كيلوبايت

كيلوبايت في 128بايت وقد يصل حجمها إلى 4196بايت و 512أما الروم فيتراوح حجمها بين

المتحكم الدقيق.. وتستخدم الروم لتخزين البرامج التي تحتوي األوامر التي ينفذها المتحكماتبعض

ة فقط وقد تكون من نوع حيث يمكن برمجتها مرة واحد (ROM) ذاكرة قد تكون من نوع الرومالو

(EPROM) أو(EEPRPM) حيث يمكن برمجتها عدة مرات.

[17]

:منافذ المداخل والمخارج 1.1.1

الطريق للتعامل مع االجهزة الخارجية. حيث يمكن للمتحكم الدقيقوهذه المنافذ الرقمية توفر

.استعمالها لتشغيل الدايودات المضيئة والمرحالت

المتحكم الدقيق.ويختلف عدد هذه المنافذ بحسب

:المنفذ التسلسلي1.1.1

و الحاسوبو األجهزة األخرى مثل المتحكم الدقيقالمنفذ التسلسلي يسمح بتبادل المعلومات بين

.األخرى المتحكمات

:المؤقت 2.1.1

يسمح للمايكروكنترولر بالقيام بالمهمات لفترات زمنية محددة

:إلى رقمي التماثليالمحول 2.1.1

حتى (Digital) إلى هيئة رقمية (Analog) و هو يترجم المعلومات الداخلة بالهيئة التمثيلية

.من فهمها واالستجابة لها المتحكم الدقيقيتمكن

المتحكمات الدقيقة:برمجة 2.1

للمحترفين والهواة حيث يمكن عمل المتحكمات الدقيقةتوفر الشركات المصنعة العديد من أنواع

.التجارب المختلفة عليها

يمكنها القيام بمهام مختلفة بحسب األوامر التي تعطى لها وهذه األوامر تسمى المتحكماتهذه

.بتغيير هذه األوامر في البرنامج المتحكمبالبرنامج. فبامكان الشخص تغيير العمل الذي يقوم به

.ى معرفة جيدة بلغات البرمجة مثل األسمبلي أو غيرها من اللغاتإل تحتاج كتابة البرنامجل

سيحتاج الشخص إلى جهاز وسيط لتحميل البرنامج الجديد المتحكم الدقيقلتغيير البرنامج في

يركب لتحميل البرنامج فيه ثم بعد ذلك المتحكم. حيث يركب فيه المتحكمالشخصي إلى الحاسوبمن

.ي سوف يستخدم فيهاإلى الدائرة التالمتحكم

:الفرق بين المعالج الدقيق والمتحكم الدقيق2.1

[18]

والتى CPU فى األساس 0 هذان الجهازان متشابهان 0 لكن مع قليل من االختالف . وحدة المعالجة المركزية

يتواصل مع العالم لجل الجهاز ن األجهزة الخارجية من اهى قلب هذه األجهزة تحتاج إلى مجموعة م

الحقيقى . النظام النموذجى يحتاج إلى نظام لقراءة المدخالت من لوحة المفاتيح )على سبيل المثال( وكتابة

المخرجات إلى األطراف وتخزين بيانات المعالجة الوسيطة فى الذاكرة وحفظ المعلومات الدائمة فى مكان

المعالجة المركزية لعمل نظام مستقلة تعمل فى إنسجام مع وحدة ة عبارة عن دوائر آمن . هذه األجهز

ترتبط هذه األجهزة بوحدة المعالجة المركزية باستخدام توصيالت الحواسيب الشخصيةمتكامل . فى أجهزة

فعلية . هذا يجعل النظام أكثر مرونة 0 وهذا يعنى أنه يمكنك إضافة المزيد من الذاكرة وتغيير سعة

. مدمجة وبطاقات الصوت ..الخاألقرالص الصلبة وإضافة أو إزالة األقراص ال

من جهة أخرى فإن المتحكم الدقيق يتكون من معظم هذه األجهزة مبنية داخل نفس الحزمة . ومن ثم فإن

المتحكم الدقيق يحتوى على :

ومؤقتات و مداخل ومخارج ..الخ ROM 0 وذاكرة RAM وذاكرةCPU وحدة المعالجة المركزية

حدة . هذا يسهل عملية التطوير وكذلك الحد من متطلبات المكونات الخارجية والجميع داخل دائرة متكاملة وا

هذا يعنى أيضا أنك ال تستطيع تغيير عدد ونوع األجهزة المدمجة . التطبيقات التى سوف يستخدم فيها و0

سوبالحاالمتحكم الدقيق مختلفة . عادة تكون بسيطة للغاية وال تحتاج إلى قدرة معالجة عالية كما يفعل

وخطوط المداخل / ROM وذاكرة RAM وبالتالى يتم توفير متحكمات دقيقة ذات كميات مختلفة من ذاكرة

المخارج والمؤقتات ..الخ . فى األساس كلها تقريبا متشابهة وتختلف فقط فى عدد الموارد المتاحة بها . لذلك

وارد ولكن الذى لديه ما يكفى للقيام لتطبيق معين يتم اختار المتحكم الدقيق 0 ليس الذى لديه أقصى الم

. بالمهمة

كامل مصغر مع كافة األجهزة الضرورية فى حزمة )شريحة( واحدة حاسوبوهكذا فإن المتحكم الدقيق هو

. . كل ما تحتاجه هو جهاز خارجى والذى ترغب فى تشغيله مثل الحساسات والمحركات ..الخ

[19]

الفرق بين المعالج الدقيق والمتحكم الدقيق( 3-2الشكل )

[20]

الباب الرابع

الجانب العملي من المشروع

[21]

مقدمة:1.1

في هذا الباب نتطرق الى الجزء العملي في المشروع بصورة مفصلة وذلك بالتعرف على

وطرق عملها كذلك التعرف على المخطط الصندوقي والتفصيلي المكونات المستخدمة في الدائرة

للدائرة ومن ثم كيفية توصيلها مع شرح مبداء عملها وبعد ذلك التعرف على البرنامج المستخدم فيها.

طريقة عمل الدائرة :1.1

ة على . وايضا الى جهود منخفضة مختلف DCتحتاج الدوائرالكترونية الى تيار مستمر

V 221 – V 111من Transformerطة المحول استخفيض الجهد بو حسب العنصر، لذلك قمنا

ل التيار المار فى الدائره تيار متردد .لتحويل التيار متردد الى مستمر اوفى هذه الحالة ماذV12الى

بعملية تمتلك د الموجة الكاملة . وبعد ذعن طريقة دائرة توحيد مكونة من اربعة ثنائيات تسمى موح

، ونجد فى الدائرة V 12 DC( يعطينا جهد خرج Capacitor( عبر المكثف ) Filterالتنعيم )

منظم آخر وهو لذا ادخلنا عنصر الكترونى V 5عمل بجهد يى ذال المتحكم الدقيقصر الكترونى العن

(.4-19. كما موضح فى الشكل ) V 5الى V 12يخفض الجهد العالى ل 7815الجهد

دائرة التقويم( 1-4الشكل )

Pin 10VCCال تحكم الدقيقبستخدام المدخل الرئسى للم V 5بالجهد يتم تغذية المتحكم الدقيق

تحكمو ، كما يمكننا استخدام اى قسم من اقسام االربعة التى ذكرنها سابقا عن الم Pin 11GNDو

( port Aئرة استخدامنا المدخل ) ( ،وفى هذه الدا Output or Inputكمخارج او مداخل )

.LED (port B )خرج و

[22]

( فى الطرف NPNمن النوع ) انمتصل مع الترانزستور( port Dالمتحكم الدقيق)والخرج من

(Base( تسرى كمية صغيرة من تيار القاعدة )base current فى طرف )يضا تسرى او الباعث

( يخرج تيار كل من القاعدة والمجمع من Collectorكمية اكبر من التيار فى طرف المجمع )

)االنحياز االمامى( الترانزستور يعمل كمفتاح عن طريقطرف الباعث ، وفى هذه الحالة يكون

العكسية ، وذلك نسبة اتتيارالالريلية عن طريقة ثنائى يقوم بعملية حماية للترانزستور من لتغذية

ى مصدر مولد للطاقة ا مصدر الكهرباء العامة واالخرربط الريلية بمصدرين طاقة واحدهمل

.الكهربائية

[23]

المخطط الصندوقي للدائرة: 1.1

( المخطط الصندوقي 2-4الشكل )

[24]

الدائرة العملية : 1.1

( الدائرة العملية3-4الشكل)

[25]

مكونات الدائرة :2.1

:المحوالت 1.2.1

هى اجهزة تقوم بخفض او رفع الجهد المتردد ، وتستخدم فى بناء مصادر التيار المستمر، حيث

( V5او V12او V24الى ) V121او V221تعمل على خفض الجهد التردد من

ويتكون المحول فى العادة من ملفين ، احدهما يسمى بالملف االبتدئى ، والثانى يسمى بالملف

( يعرض نموزجا الحد المحوالت والدائرة المكافئة للمحول.4-4) الثانوى . والشكل

( يعرض نموزجا للمحول والدائرة المكافئة 4-4الشكل)

وبعض المحوالت تحتوى على اكثر من ملف ثانوى للحصول على اكثر من جهد فى *

الجانبالثانوى ، واال خر يحتوى على ملف ثانوى بنقطة منتصف او اكثر.

: Diodeالدايود 1.2.1

[26]

احد المكونات االساسية فى االلكترونيات صنع فى بداياتة من مادة الزرنيخ والبورون والجرمانيوم

الدقة بحيث اصبحت ي مواد عولجت بطرق كيميائية غاية فلسيوم . وهى عبارة عن بلورات من هذه الوالي

.هذه البلورات مشحونه ايجابا او سلبيا اى باضافة الكترونات اليها او انقاصة منها

تركيبة متالصقتين يولد تعادال من الناحية الكهربية اذ يوجدالكترونا طليقا لكن اختالفالالبلورتين

المادتين يجعل ذرات كل منها مثال : الزرنيخ والجرمانيوم، يسمح بمرور التيار اما سلبا او ايجابا

باعتماد القياس بالنسبة لالرضى من خالل ماتقدم نفهم من هذا ان الدايود يسمح بمرور التيار من

ناحية االنود فى اتجاه الكاثود وال يسمح بمروره عكسيا .

Diodeالثنائي مزر( يوضح دائرة و 5-4)الشكل

[27]

:المكثفات 1.2.1

وأيضا يستخدم شحن وتفريغ الشحنات الكهربائية، هو عنصر إليكتروني وظيفته األساسية

، حيث يسمح بمرور التيار المتردد ويمنع مرور DCعن التيار المستمر ACلفصل التيار المتردد

دوائر التوقيت التي تعتمد على فترة الشحن والتفريغ وله استخدامات أخرى المستمر. كما يستخدم في

.كثيرة لكن هذا اهمها

تركيب المكثف : 1.2.1

يتكون المكثف من لوحين متوازيين من مادة موصلة يفصل بينهما فراغ يسمى الطبقة العازلة،

إذا كان بين اللوحين هواء، وتختلف أنواع المكثفات حسب نوع هذه الطبقة ، منها المكثف الهوائي

ومنها مكثف السيراميك إذا كان بينهما مادة السيراميك ، وهكذا.

طريقة عمل المكثف : 2.2.1

طبعا معظم المكثفات تحتوي على قطبين موجب وسالب فطريقة عمل المكثف هي كالتالي:

ب الى القطب عند توصيل الجهد)التيار( بقطبي المكثف فإن التيار يسري من القطب السال

.الموجب خالل هذه العملية تتم عملية شحن المكثف الى ان يصل الى اقصى طاقة يتحملها

خالل هذا الوقت سوف يتساوى جهد الدائرة بجهد المكثف المشحون في هذه الحالة يتوقف التيار

.عن المرور في الدائرة

[28]

المكثفات و التركيب الداخلي للمكثف (6-4)الشكل

: Linear Voltage Regulatorمنظم الجهد الخطى 2.2.1

اشباه مصنوعة من الكترونية هو قطعة Linear voltage regulatorمنظم الجهد الخطي

طبقا للحمل مسببة ثبات الخرج المقاومة ثابتة عن طريق تغيير بفولتية تستخدم ألمداد الدائرة الموصالت

عند قيمة محددة تحددها نوع القطعة. وتعتبر من القطع الهامة لتقويم التيار في امداد الدوائر واالجهزة

.االلكترونية بتيار ثابت الفولتية تماما

: منظم الجهد الخطي انواع 2.2.1

كمنظم xx 79 كمنظم جهد خطى موجب وxx 78تشترك هذه القطع في ان لها تسمية مشتركة هى

.جهد خطي سالب

:مثال xx ويتحدد فولت الخرج بالرقمين االخيرين

فولت 13تخرج 7803

فولت 15تخرج 7805

فولت 16تخرج 7806

فولت 19تخرج 7809

فولت 12تخرج 7812

[29]

7815منظم جهد ( 7-4)الشكل

[30]

انواع منظم الجهد( 8-4)الشكل

الصمامات الثنائية الباعثة للضوء : 2.2.1

يطلق على الصمامات الثنائيه التى ينبعث منها ضوء عندما يسرى تيار كهربى خاللها اسم

.ولقد كانت هذه الصمامات فى االصل حمراء،بيد LEDـ الصمامات الثنائيه الباعثه للضوء وتعرف عادة ب

د صمامات انه االن توجد صمامات برتقاليه وصفراء وخضراء وزرقاء وبيضاء .هذه باالضافة الى وجو

تحت الحمراء ينبعث منها ضوء تحت االحمر بدال من الضوء المرئى.

[31]

الصمامات الثنائية الباعثة للضوء( 9-4الشكل )

مللى امبير 21البد من االخز فى االعتبار ان اى صمام ثنائى باعث للضوء يحتاج تقريبا الى

الحصول على ضوء مرئى من الصمام اذا سرى لكى يضئ اضاءة كامله ،غير ان هذه الينفى امكانية

مللى امبير.وجدير بالزكر ان متوسط هبوط الجهد االمامى 5خالله تيار كهربى صغير تعادل قوته

فولت ،لزا فان اى وحدة المداد القدره يبلغ جهدها 1.5للصمام الثنائى الباعث للضوء يساوى تقريبا

فه للصمامات الى اقصى درجه اضاءة.فولت لتضئى معظم االنواع المختل 2الكهربى

واذاتمت اضاءة هذه الصمامات بجهد يزيد عن هذا المقدار ،فانها فى هذه الحاله تحترق،خاصه

فولت . 2اذا ذاد مقدار الجهد االمامى المار خاللها عن

(بالصمام (current limiting resistorلذلك من الضروري توصيل مقاومه تحديد التيار

ئى على التوالى.الثنا

الترانزيستورات: 9.5.4

( . بيد اننا فى هذه Transistorتجدر االشارة الى ان هناك انواع عديدة للترانزيسترات )

NPNالباب سنتطرق فقط لعرض نوع واحد من هذه االنواع . ويعرف هذا النوع باسم ترانزيستور

( . هذا باالضافة الى انة يطلق علية اسم ترانزيستور Silicon npn Transistorالسليكونى )

. BJT( . او ترانزيسترر Bipolar Junction Transistorموصل ثنائى القطب )

[32]

جدير بالذكر ان جميع الترانزيستورات بها ثالثة اسالك او صالت طرفية . توجد الترانزيستورات

. وتحتوى الحاوية البالستيكية على سطح مستوى ، منخفضة القدرة داخل غالف بالستكى او حاوية معدنية

اما الحاوية المعدنية فتحتوى على عروة تعليق توجد على حافتها .

هو قطعة ذات ثالث أرجل تخفي كل رجل منها نوع مختلف من مادة شبه (Transistor) الترانزستور

موصلة وإن تشابه اثنان منها ولكنهما مختلفان .

( انواع الترانزستور11-4الشكل )

:NPN و PNP الترانزيستور نوعان هما 11.2.1

االكثر شهرة (NPN) الحظ اتجاه السهم، والثاني يمثل النوع (PNP) من اليمين يمثل النوع

.واستخداما

Eوالباعث C والمجمع B الترانزيستور له ثالثة اطراف هي القاعدة

. : (BJT NPN) على النحو التالي في ترانزيستور الـالثالث مواد مصنعة

وهي عبارة عن مادة الكربون مختلطة بمادة البورون، حيث أن الكربون :(base) القاعدة (أ)

يحوي أربع إلكترونات في مدار التكافؤ بينما يحوري البورون ثالث، مما يجعل ارتباطهما

[33]

ذرة البورون يسمح بوجود فجوة الجزيئي غير محكم بحيث أن النقص بإلكترون واحد في

، وهذا (P) منتظرة إلكترون ليستقر ذلك االرتباط ويرمز لهذا النوع من أشباه الموصالت ب

مقارنة بالنحاس 1ممايجعل هذه المادة موصلة رديئة للكهرباء حيث أن موصليتها تساوي

.12^11الذي هو

أن حجمها يوازي ضعف كال وهذه القاعدة تحتل الجزء األكبر من الترانزيستور، حيث

.الطرفين اآلخرين بحيث أنهما عائمين فيها ويفصل بين سطح كل منهما مسافة بالميكرون

وهو عبارة عن مادة الكربون أيضا مع مادة :( Collector ) الجامع او المجمع )ب(

الزرنيخ التي تحمل خمس الكترونات في مجال التكافؤمما يجعل تركيبها الجزيئي ذو

لكترون زائد عن وضع األستقرار وال يعني هذا كونه سالب فهو متعادل ألن المادة لم تفقد ا

( N) شيئا من إلكتروناتها أو تكتسب ويرمز لهذا النوع ب

ويملك نفس التركيب من حيث وجود نفس العناصر :( Emitter ) المشع او الباعث )ج(

.كبير وسيتبين سبب ذلك مؤخرا ولكن هنا يختلف في زيادة كثافة الزرنيخ بشكل

عمل الترانزيستور:

Voltage Controlled Current) متحكم به بواسطة جهد تيار هو عبارة عن مولد

Source).

جهد في جزء نعني بذلك أنه عبارة عن جهاز يولد تيار في جزء من دائرة شدته على حسب

آخر من الدائرة،

[34]

اشكال الترانزستور (11-4الشكل )

المقاومات : 11.2.1

هي خاصية ممانعة الموصل لمرور التيار الكهربائي فيه مما ينتج عنها ارتفاع فى درجه حرارته

( المقاومة12-4الشكل )

[35]

اهميتها:

لجزء من الطاقه اال انها تكون ضروريه لحمايه بعض اجزاؤء رغم ان المقاومه تسبب هدرا

الدوائر ولذلك هي تصنع لتوضع في بعض االجزاء لحمايتها وتكمن اهميتها في انها تتحكم في شدة

التيار المار وكذلك فرق الجهد

انواع المقومات: 11.2.1

المقومه الكربونيه:وهي التي تتكون من الكربون -1

المقاومه المعدنيه: -2

المقاومه الملفوفه -3

المقاومه المتغيره-4

المقاومه الثابته -5

انواع المقومات( 11-1الشكل)

[36]

طرق قياس المقاومات: 13.5.4

االوميتر_ عن طريق جهاز 1

وفي هذه الطريقه يتم وضع الجهاز في وضع قراءه مناسب لقيمه المقاومه وعندها يعطي الجهاز قيمه

المقاومه اذا كانت الممقاومه سليمه

_عن طريق الشفره اللونيه2

وهذه الطريقه تنقسمم الي ثالثة طريقة : -أ

ك الثاني اما الثالث فيكون الوان فالون االول كما هو وكذل4ه تتكون من / اذا كانت المقاوم1

المضروب والرابع يكون نسبه الخطا

ارقام ففي هذه الحاله يكون رقم اللون االول كما هو وكذلك الثاني 5/اذا كانت المقاومه تتكون من 2

والثالث ايضا اما الرابع يكون المضروب والخامس نسبه الخطأ

له يكون رقم الون االول كما هو والثاني ايضا الوان ففي هذه الحا 6/ اذا انت المقاومه تتكون من 3

والثالث اما الرابع فيكون المضروب والخامس نسبه الخطأ اما السادس درجه الحراره

اعطال المقاومات: 11.2.1

للمقاومات نوعين من االعطال اما ان يحدث لها قصر او فتح

فحص اعطال المقاومات:12.2.1

فاذا كانت حاله قصر فإن الجهاز يعطي صفر اما اذا كانت حاله فتح فإن عن طريق جهاز االوميتر ...

.الجهاز ال يعطي اي قراءه في هذه الحاله

: Relay الريلية 12.2.1

عبارة عن عنصر كهربائى يتكون من مفتاح ميكانيكى يمكن التحكم بة كهربائيا من خالل تطبيق

( تركب على Mini Relayجهد على الملف الموجود بداخلها . بالرغم من وجود عناصر تسمى )

ولها دور ، Am 61وحتى Am 1الداراتااللكترونية ، وهو يتوفر باحجام متعددة وانواع مختلفة تبدا من

كبير فى الدارات الصناعية فى حال كونها يمكن ان تحل محل الكونتكتور الذى يصدر اصواتا عالية عند

الفتح واالغالق .

[37]

( الريلية يوضح الجزاء الداخلية للريلية . 14-4الشكل )

ومن اكثر استخداماتها فى الدارات االلكترونية ، وهو قيادة مرحلة الخرج النهائى من خالل

. لكنه Am 1التحكم بالجهد المطبق على ملف الريلية باستخدام ترانزستور صغير ال يتجاوز تياره

ذا الزمن يجب االنتباه ان الريلية يستغرق زمنا باجزاء ميلى ثانية حتى تستجيب للوصل والفصل ، وه

ناتج عن عطالتها الميكانيكية لذا ال يمكننا استخدامها فى التطبيقات التى تحتاج الى سرعات عالية ،

ودائرة المصاعد PLCوتنتشر فى التطبيقات الصناعية منها دائرة منظمات الكهربائية واجهزة ال

واالبواب الكهربائية والعديد من التطبيقات االخرى ...

ها تتوفر بتيارات متعددة ، هى ايضا تتوفر بجهود تحكم متعددة ايضا وهى جهود باالضافة لكون

V 221 0V 61 0V 48 0V 36 0V 24 0V 15 0V 12 0V 9 0V 6نظام عالمية: ..

طريقة عمل الريلية : 12.2.1

لفهم طريقة عمل الريلية انظر الى الشكل التالى :

جزاء معدنى

محور

طريقة عمل الريلية(15-4الشكل )

[38]

لو افترضنا ان هناك ذراعا معدنيا مستقر فى وضعه الطبيعى على محور وافترضنا ان هذا الذراع

نقرب مغناطيسا الى هذا الذراع كما هو موضح يمكن التحرك بحرية على هذا المحور فماذا سيحدث عندما

هنا.

جزاء معدنى

محور

مغناطيس

طريقة عمل الريلية(16-4الشكل )

الشك ان الزراع سيترك وضعه الطبيعى وسيتحرك الى االسفل باتجاه المغناطيس مما يجعل طرفه

االخر يالمس النقطة الحمراء وبذلك يكون هناك اتصال بين النقطة الحمراء والذراع . وهذا ببساطة هى

طريقة عمل الريلية .

اجزاء الريلية : 12.2.1

هما : يتكون الريلية من جزئين رئيسيين

الملف المغناطيسى : ومثلناه سابقا بالمغناطيس . ولكن بدال من المغناطيس العادى فان الريلية يستخدم

المغناطيس الكهربائى وهو عبارة عن قطعة حديدية ملفوف حولها سلك . فعندما نمرر تيارا كهربائيا فى

ناطيس. السلك يتكون مجال مغناطيسيا وتتحول القطعة الحديدية الى مغ

المفتاح : ومثلناه سابقا بالذراع فى وضعية الطبيعى غي مالمس، واالخر مالمس)فهو موصل (

فعندما يمر تيار ثابت فى الملف ويبدا المغناطيس الكهربائى بالعمل ينجذب الذراع المعدنى الى االسفل

وتكتمل الدائرة فيبدا فى السريان الى الدائرة .

[39]

: انواع الريلية12.2.1

هناك انواع مختلفة من الريليهات تصنف حسب عدد نقاط التالمس وعدد حوامل التماسات .

فعدد حوامل التماسات يحدد عدد ما يسمى بالقطاب وعدد نقاط التالمس يحدد ما يسمى بالتحويالت ،

واهم هذه االنواع :

ذراع واحده ) اى قطب الريليه ذو القطب الواحد والتحويلة الواحدة : فى هذا الريلية يكون هناك

واحد( وتكون لهذا الذراع نقطة واحدة للتالمس .

الريلية ذو القطب الواحد والتحويلتين: فى هذا الريلية تكون هناك ذراع واحده) فطب واحد( ولها

نقطتين للتالمس تكون مرتبة بحيث عندما يتحرك الذراع تقوم احدى النقاط بالتوصيل بينما تكون

فى وضع الفصل . النقطة االخرى

الريلية ذو القطبين والتحويلة الواحدة : فى هذا الريلية يوجد هناك ذراعان تتحركان بنفس الوقت

ولكل ذراع نقطة تالمس واحدة .

الريلية ذو القطبين وتحويلتين: فى هذا الريلية يكون هناك ذراعان تتحركان بنفس الوقت ولكن

لكل ذراع نقتطتى تالمس .

ج لبعض انواع الربلبهات المستخدامة فى التطبيقات االلكترونية والصناعية :وهذه نماذ

[40]

( . PLC ,Inverterاستخدام الريلية فى تطبيقات دارات التحكم كمفاتيح خرج ) ( 17-4الشكل )

[41]

الباب الخامس

النتائج والمناقشة

[42]

:النتائج 1.2

وتجربتها تحصلنا على النتائج التالية :بعد توصيل الدائرة

. (( 5Vتعمل هذة الدائرة عند توصيلها بمصدر جهد مقداره -1

فولت عند دخول اي جهد في الدائرة. 5تعطي خرج قيمتة -2

يتم اشعال المولد باستخدام الريلي عند انقطاع التيار الكهربي. -3

المناقشة : 1.2

تشغيل مولد يعتبر من التقنيات الحديثة حيث يمكن استخدام نستخلص من بحثنا ان التحكم في

للتحكم في تشغيل المولد. 7815المتحكمات الدقيقة باالضافة الى ريلي ومنظم جهد

ان عملية التحكم باستخدام المتحكم الدقيق تساهم في زيادة مدى التحكم حيث يمكن االستغناء عن

مع الكونتاكتر . الطرق الكالسيكية القديمة عند ربط المولد

ويكون المتحكم الدقيق عبارة عن لمسة امان للمولد نفسة.

[43]

الباب السادسخ

متمة والتويياتاال

[44]

الخاتمة : 1.2

بحمد هللا وتوفيقة وبجهد مقدر من الطالب المدرجة اسمائهم مسبقا في هذا البحث وتحت قيادة

معاينات الزمة اكتمل العمل في تصميم هذا المشروع مشرفهم الذي قدم لهم كل ما يساعدهم من

بالصورة التي ترونها امامكم ونتمنى ان ينال رضاكم ونرجو من المولى العلي القدير ان تتم ترقيتة

حتى يسهم في تطوير هذة التقنية .

:التوصيات 1.2

نوصي باستخدام هذا المشروع عمليا . -

او منشاة على المولدات للحفاظ على سالمة الكثير من من المهم جدا ان يحتوي أي مستشفى -

االرواح كما يجب تطوير طرق التعامل بة النة اصبح من الضروريات االولية في حماية

المنشات ومن العلم ان االقدار بيد هللا عز وجل االنة البد من األخز في االعتبار التحوطات

منشات او المصانع وغيرها من المنشاء المناسبة والمحافظة على هذا المولد سواء في ال

االخرى

من المهم استخدام المولدات في شركات االتصاالت . -

وايضا العمل بحذرعند ربط المولد مع دائرة المتحكم وكذلك اي خطأ في مداخل ومخارج -

الدئرة يؤدي الى نتائج سالبة.

[45]

المالحق

الجزء البرمجي:ـ

يلي:ـتمت البرمجة بلغة بيسك كما

$regfile = m16

$crystal=8000000

Config A=input

Config B=output

Config D=output

If A.0=1 then

B.0=1

D.0=1

B.1=0

D.1=0

Else

B.0=0

D.0=0

B.1=1

D.1=1

[46]

: المراجع

اليوم التاريخ الزمن المواقع/المراجع

االثنين 19/5/2114 12:15 القرية االلكترونية

الثالثاء 21/5/2114 11:31 ملتقى الهنسين العرب

منتديات ستوب/قسم

االدوات واالجهزة

الخميس 29/5/2114 12:11

تاليف:أوين بيشوب كتاب:تكنلوجيا الدوائر االلكترونية