الدعم الفني
تم النشر 2026-04-14
توفر هذه المقالة دليلاً عمليًا كاملاً لتصميممضاعفاتلوحة تحكم تعتمد على متحكم 51. وهو يشرح المخطط الأساسي والمكونات الرئيسية ومبادئ الاتصال. باستخدام أمثلة العالم الحقيقي الشائعة، فإنه يوضح كيفية توليد إشارات PWM دقيقة للتحكممضاعفاتموضع. تتبع جميع المعلومات أوراق البيانات الرسمية والممارسات الإلكترونية القياسية. الهدف هو إعطاؤك مرجعًا معتمدًا وجاهزًا للاستخدام لبناء مرجعك الخاصمضاعفاتلوحة تحكم بسعة 51 MCU.
يتم تحديد موضع محرك سيرفو من خلال عرض إشارة النبض التي تتكرر كل 20 مللي ثانية (50 هرتز). عروض النبض النموذجية:
0.5 مللي ثانية → 0° (أو حد أقصى)
1.5 مللي ثانية → 90 درجة (محايد)
2.5 مللي ثانية → 180 درجة (عكس أقصى)
لا يحتوي المتحكم الدقيق 51 على وحدة PWM مخصصة للأجهزة في العديد من الطرز الأساسية. ولذلك، فإن PWM المولد بواسطة البرامج باستخدام مقاطعة مؤقتة هو الأسلوب القياسي. يجب أن يدعم التخطيطي:
مصدر طاقة ثابت 5 فولت لـ 51 MCU والمؤازرة (غالبًا ما تتطلب الماكينات طاقة منفصلة)
دبوس إشارة من MCU إلى خط التحكم في المؤازرة
التأريض الصحيح بين MCU والمؤازرة
فيما يلي المخطط القياسي الذي تم اختباره ميدانيًا للوحة تحكم مؤازرة أحادية القناة باستخدام 51 MCU.
MCU VCC (دبوس 40)→ +5 فولت (من العرض المنظم)
MCU GND (دبوس 20)→ أرضية مشتركة (مربوطة بأرضية مؤازرة)
كريستال (12 ميجا هرتز)عبر XTAL1 (دبوس 19) وXTAL2 (دبوس 18)، كل طرف إلى الأرض عبر مكثفات 30 pF.
إعادة ضبط الدائرة: مكثف 10 ميكروفاراد من VCC إلى RST (دبوس 9)، ومقاوم 10 كيلو أوم من RST إلى GND.
سلك إشارة المؤازرة← أي طرف إدخال/إخراج، على سبيل المثال، P1.0 (دبوس 1) - من خلال المقاوم 1 كيلو أوم (اختياري ولكن يوصى به للحماية).
قوة المؤازرة (أحمر)← مصدر إمداد منفصل + 5 فولت (لا تسحب من منظم MCU في حالة استخدام الماكينات ذات عزم الدوران العالي).
أرض مؤازرة (بني / أسود)→ أرضية مشتركة مع MCU.
زرين ضغط: واحد بين P3.0 وGND، وآخر بين P3.1 وGND (مع تمكين عمليات السحب الداخلية) - يستخدم في الحالة الشائعة لزيادة/تقليل زاوية المؤازرة.
استخدم دائمًا أرضية مشتركةبين 51 MCU والمؤازرة. بدونها، تطفو الإشارة وسيرتعش المؤازرة أو لا يتحرك.
لا تقم بتشغيل المؤازرة من دبوس 5V الخاص بـ MCUإذا كان المؤازرة تسحب أكثر من 100 مللي أمبير. تسحب العديد من الماكينات القياسية 200-500 مللي أمبير أثناء الحركة. استخدم منظمًا منفصلاً 5V/1A (على سبيل المثال، LM7805) للسيرفو.
أضف مكثفًا كبيرًا (100–470 ميكروفاراد)عبر خطوط الطاقة المؤازرة بالقرب من المؤازرة لتسهيل طفرات التيار - وهذا يمنع إعادة ضبط MCU.
مشروع نموذجي للمبتدئين هو التحكم في المؤازرة بزرين - أحدهما لزيادة الزاوية والآخر لتقليلها. هذه الحالة تتحقق من صحة التخطيطي.
قم بتوصيل المخطط تمامًا كما هو موضح أعلاه.
استخدم بلورة 12 ميجا هرتز.
تعيين إشارة المؤازرة إلى P1.0.
قم بتوصيل الزر A إلى P3.0، والزر B إلى P3.1.
عند الضغط على الزر A، يدور المؤازرة في اتجاه عقارب الساعة بمقدار ~5 درجات.
عند الضغط على الزر B، يدور المؤازرة عكس اتجاه عقارب الساعة.
لا يوجد ارتعاش أو حركة غير متوقعة عندما تكون الأزرار في وضع الخمول - نظرًا لوجود الأرضية المشتركة ومكثف الفصل.
إذا تم حذف مصدر طاقة مؤازر منفصل، تتم إعادة ضبط وحدة MCU عندما يبدأ المؤازرة في التحرك - وهو مؤشر واضح على الحاجة إلى طاقة معزولة.
تثبت هذه الحالة الشائعة أن المخطط يعمل بشكل موثوق عند اتباع القواعد الثلاثة (أرضية مشتركة، طاقة مؤازرة منفصلة، مكثف الفصل).
يوفر المخطط العمود الفقري للأجهزة لبرنامج PWM. الطريقة الأكثر شيوعًا واستقرارًا هي المقاطعة المستندة إلى المؤقت:
1. قم بتكوين المؤقت 0 (أو المؤقت 1) في وضع 16 بت.
2. قم بتعيين فترة 20 مللي ثانية (50 هرتز).
3. أثناء المقاطعة، قم بتوليد نبضة عالية متغيرة (0.5-2.5 مللي ثانية) على طرف الإشارة المؤازرة، ثم قم بتعيين الدبوس على مستوى منخفض لبقية الفترة.
حساب مؤقت نموذجي لبلورة 12 ميجاهرتز (12 ساعة لكل دورة آلة):
علامة المؤقت = 1 ميكروثانية (12 ميجاهرتز / 12 = 1 ميكروثانية لكل دورة تعليمات).
لتحقيق 20 مللي ثانية (20000 ميكروثانية)، قم بتعيين TH0/TL0 لتجاوز 20000 عدد.
ليست هناك حاجة لمولد PWM خارجي IC. التخطيطي هو الحد الأدنى وفعالة من حيث التكلفة.
النقطة الوحيدة الأكثر أهمية:تتطلب لوحة التحكم المؤازرة ذات الـ 51 وحدة تحكم دقيقة ثلاثة عناصر أجهزة غير قابلة للتفاوض - (1) أرضية مشتركة بين MCU والمؤازرة، (2) مصدر طاقة منفصل للمؤازرة (لا تشارك منظم 5V الخاص بـ MCU للماكينات ذات التيار العالي)، و(3) مكثف إلكتروليتي كبير (≥100 μF) عبر محطات الطاقة المؤازرة. هذه العناصر الثلاثة موجودة في كل مخطط عمل وهي مفقودة في كل تصميم فاشل.
لإنشاء لوحة تحكم مؤازرة موثوقة تعتمد على 51:
1. ابدأ بالتخطيطي أعلاه– لا تقم بتعديل التأريض أو فصل الطاقة.
2. استخدم بلورة 12 ميجا هرتز- يعمل على تبسيط حسابات المؤقت لـ 50 هرتز PWM.
3. اختبار مع أجهزة واحدة أولا- قم بإضافة مكثف سعته 100 ميكروفاراد عبر منافذ الطاقة الخاصة به.
4. قياس تيار المماطلة في المؤازرة– تأكد من أن مصدر 5V المنفصل الخاص بك يمكن أن يوفر ضعف هذه القيمة على الأقل.
5. أضف مقاومة 1 كيلو أوم على التوالي مع خط إشارة المؤازرة- يحمي دبوس MCU من السراويل القصيرة العرضية.
6. إذا كنت بحاجة إلى خدمات متعددة، احتفظ بنفس فصل الأرض والطاقة، ولكن قم بزيادة سعة إمداد الطاقة المؤازرة وفقًا لذلك (على سبيل المثال، 5 فولت / 3 أمبير لـ 3-4 أجهزة مؤازرة قياسية).
[ ] أرضية مشتركة: MCU GND متصل بمؤازرة GND.
[ ] طاقة مؤازرة منفصلة: Servo VCC غير متصل بـ MCU VCC.
[ ] مكثف الفصل: 100–470 ميكروفاراد عبر أجهزة VCC وGND.
[ ] مقاومة الإشارة: 1 كيلو أوم من طرف MCU إلى سلك إشارة المؤازرة.
[ ] تم وضع الكريستال والمكثفات بشكل صحيح.
[ ] دائرة إعادة الضبط: 10 μF + 10 kΩ.
باتباع هذا المخطط الذي تم التحقق منه وخطوات العمل هذه يضمن أن لوحة التحكم المؤازرة ذات 51 وحدة تحكم دقيقة ستعمل دون اهتزاز أو إعادة ضبط أو تلف. استخدم الحالة الشائعة ذات الزرين كاختبارك الأول - فهي تكشف على الفور عن أي خطأ في الأسلاك.
وقت التحديث: 14-04-2026
