تعد لوحة المفاتيح واحدة من أكثر الأجهزة شيوعا لإدخال المعلومات في أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية الأخرى. باستخدام لوحة المفاتيح ، يمكن للمستخدم التفاعل مع الجهاز وإرسال الأوامر وإدخال النص والمزيد.
يمكن توصيل وحدات التحكم الدقيقة ، مثل الأجهزة الإلكترونية الأخرى ، بلوحة مفاتيح لتلقي المدخلات من المستخدم. ومع ذلك ، على عكس أجهزة الكمبيوتر كاملة ، ميكروكنترولر لها خصائصها الخاصة في اتصال مع لوحة المفاتيح.
تتمثل إحدى الميزات في أن وحدات التحكم الدقيقة عادة لا تحتوي على دعم مدمج للوحة المفاتيح ولا يمكنها معالجة الإشارات مباشرة من لوحة المفاتيح. بدلا من ذلك ، فإنها تتطلب إلكترونيات خاصة مثل وحدة تحكم لوحة المفاتيح أو واجهة بين لوحة المفاتيح والمتحكم الدقيق.
بالإضافة إلى ذلك ، عادة ما تحتوي وحدات التحكم الدقيقة على موارد محدودة ، مثل عدد محدود من منافذ الإدخال/الإخراج وكمية محدودة من الذاكرة لتخزين البيانات. لذلك ، عند تصميم نظام اتصال بلوحة مفاتيح على متحكم دقيق ، من الضروري مراعاة هذه القيود واستخدام الموارد المتاحة على النحو الأمثل.
- ما هي ميكروكنترولر?
- كيف تعمل لوحة المفاتيح
- أنواع ميكروكنترولر
ما هي ميكروكنترولر?
تتميز وحدات التحكم الدقيقة بحجم صغير وتكلفة منخفضة ، مما يجعلها خيارا مثاليا للعديد من التطبيقات. تستخدم على نطاق واسع في صناعة السيارات والأتمتة الصناعية والأجهزة الطبية والإلكترونيات الاستهلاكية وغيرها من الصناعات.
المكونات الرئيسية للميكروكونترولر هي:
- وحدة المعالجة المركزية (وحدة المعالجة المركزية) — ينفذ العمليات والأوامر الأساسية.
- الأجهزة الطرفية-توفر اتصال وحدة التحكم الدقيقة بأجهزة خارجية مثل لوحة المفاتيح والشاشة وأجهزة الاستشعار والمحركات وما إلى ذلك.
- يتم استخدام الذاكرة لتخزين رمز البرنامج والبيانات.
تتميز وحدات التحكم الدقيقة باستهلاك منخفض للطاقة ، مما يسمح لها بالعمل على البطاريات أو مصادر الطاقة الأخرى ذات السعة المحدودة. كما أنها غالبا ما تدعم واجهات الاتصال المختلفة مثل وارت ، سبي و إي 2 سي ، والذي يسمح لك بالتفاعل مع الأجهزة الأخرى ونقل البيانات.
برمجة ميكروكنترولر لا يمكن أن يؤديها باستخدام أدوات متخصصة ولغات البرمجة مثل ج أو المجمع. ومع ذلك ، يجب أن يكون لدى المطورين والمهندسين الإلكترونيين فهم جيد لميزات الأجهزة الخاصة بالمتحكمات الدقيقة وأن يكونوا قادرين على استخدام المكتبات وبرامج التشغيل المناسبة.
ميكروكنترولر هي لبنة البناء الرئيسية في العديد من الأجهزة والأنظمة ، واستخدامها يسمح لك لتنفيذ مجموعة واسعة من الوظائف.
كيف تعمل لوحة المفاتيح
- تحتوي أزرار لوحة المفاتيح ، التي تسمى المفاتيح ، على حالتين: الضغط والضغط.
- يحتوي كل مفتاح عادة على معرف فريد يخبر الكمبيوتر بالمفتاح الذي تم الضغط عليه.
- يتم تنظيم مفاتيح لوحة المفاتيح بترتيب معين يسمى تخطيط لوحة المفاتيح.
- يتم توصيل لوحة المفاتيح بالكمبيوتر عبر كابل أو اتصال لاسلكي.
عندما تضغط على مفتاح ، يوجد اتصال كهربائي بين سلكين داخل المفتاح. تكتشف لوحة المفاتيح ضغطة مفتاح عن طريق اكتشاف تغيير في المقاومة بين الأسلاك. عند الضغط على المفتاح ، يتلقى الكمبيوتر إشارة دفع عبر كبل متصل أو اتصال لاسلكي.
يفسر الكمبيوتر الإشارات المستلمة من لوحة المفاتيح ويحولها إلى أحرف أو أوامر مناسبة. عند إدخال نص ، يتم تحويل مفاتيح لوحة المفاتيح إلى الأحرف أو الأرقام أو الأحرف الخاصة المقابلة.
يحدد تخطيط لوحة المفاتيح الأحرف التي سيتم عرضها عند الضغط على المفاتيح. هناك العديد من تخطيطات لوحة المفاتيح مثل كويرتي ، أزرتي ، وغيرها التي تختلف تبعا للمنطقة واللغة.
قد تحتوي لوحة المفاتيح أيضا على مفاتيح خاصة تؤدي وظائف أخرى غير إدخال النص. تتضمن بعض الأمثلة على المفاتيح الخاصة مفاتيح التحكم في الصوت ومفاتيح الوظائف ومفاتيح العمل مع تطبيقات الوسائط المتعددة.
يعتمد تفاعل المتحكم الدقيق مع لوحة المفاتيح على استقبال إشارات ضغط المفاتيح وإرسال هذه الإشارات إلى البرنامج للمعالجة.
أنواع ميكروكنترولر
1. ميكروكنترولر 8 بت: عادة ما تحتوي هذه الميكروكنترولر على كمية محدودة من الموارد ، ولكنها تتطلب طاقة أقل وتوفر تكلفة منخفضة. فهي الأكثر ملاءمة للمهام البسيطة مثل التحكم في المصابيح أو الأزرار ، وكذلك الأنظمة المدمجة دون متطلبات طاقة الحوسبة الخاصة.
2. 16 بت ميكروكنترولر: هذه ميكروكنترولر لديها المزيد من الموارد والطاقة من تلك 8 بت. يمكن استخدامها لمهام أكثر تعقيدا مثل إدارة أجهزة الاستشعار وبروتوكولات الاتصال.
3. ميكروكنترولر 32 بت: هذه هي أقوى أنواع المتحكمات الدقيقة التي توفر قوة حوسبة عالية وكمية كبيرة من الذاكرة. يتم استخدامها عادة في أنظمة أكثر تعقيدا تتطلب معالجة كميات كبيرة من البيانات أو تنفيذ خوارزميات معقدة.
وبالإضافة إلى ذلك ، هناك أنواع متخصصة من ميكروكنترولر ، مثل ميكروكنترولر المنطق للبرمجة (فبغاس) أو ميكروكنترولر البرمجيات القائمة على الأجهزة (رتوس). هذه الأنواع من المتحكمات الدقيقة لها خصائصها الخاصة وتستخدم في مجالات محددة تتطلب معالجة بيانات أكثر مرونة وتعقيدا.