تصميم وتنفيذ مولّد دوالّ برمجي محمول باستخدام المتحكم الدقيق PIC18F4520
الكلمات المفتاحية:
مولّد الدوال، المتحكم الدقيق PIC18F4520، المحاكاة باستخدام Proteus، توليد الموجات، التنفيذ الماديالملخص
يهدف هذا البحث إلى تصميم وتنفيذ مولّد دوال برمجي محمول (PPFG) باستخدام المتحكم الدقيق PIC18F4520، حيث تم تطويره ومحاكاته من خلال برنامج Proteus Design Suite قبل مرحلة التنفيذ العملي. يتمثل الهدف الأساسي للمشروع في إنشاء مولّد إشارات منخفض التكلفة ومرن، قادر على توليد عدة أنواع من الموجات تشمل الموجة الجيبية، والمربعة، والمثلثية، والمنشارية، وموجة النبض. تضمّن التصميم استخدام مكونات رئيسية مثل المحوّل الرقمي إلى تناظري (MCP4921 DAC)، و المضخم التشغيلي (CA3140)، و محوّل الجهد (ICL7660) لضمان دقة توليد الموجات واستقرار المخرجات الثنائية والوحيدة القطب. أظهرت نتائج المحاكاة والاختبارات العملية أداءً متميزًا من حيث دقة الموجات، وإمكانية التحكم في السعة والتردد، واستقرار الإشارات بما يعادل أداء الأجهزة المخبرية التجارية. يمثل المولّد المقترح أداة تعليمية وتجريبية مفيدة لطلبة الهندسة والمختبرات الأكاديمية، إذ يقدم بديلاً منخفض التكلفة وفعّالاً لمولدات الدوال التقليدية. وتؤكد النتائج أن الدمج بين التحكم الرقمي المعتمد على المتحكمات الدقيقة والدوائر التناظرية يمكن أن يحقق توليد إشارات عالية الجودة مناسبة للأغراض التعليمية والبحثية.
المراجع
1. ALSDIG, S. F. (2025). DESIGN PORTABLE PROGRAMMABLE FUNCTION GENERATOR PIC18F4520 MICROCONTROLLER. ALBAHIT JOURNAL OF APPLIED SCIENCES, 4(1), 309–316.
2. NGUYEN, T., LE, M., & VO, H. (2023). IOT-ENABLED FUNCTION GENERATOR USING WI-FI CONTROLLED PIC MICROCONTROLLER. IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT, 72(5), 1–10.
3. ZHANG, R., WANG, J., & LIU, K. (2024). AI-ASSISTED CALIBRATION FOR LOW-COST MICROCONTROLLER FUNCTION GENERATORS. MEASUREMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY, 35(7), 075015.
4. KHAN, M. A., & IQBAL, S. (2021). HIGH-PRECISION DIGITAL WAVEFORM GENERATION USING PIC18F FAMILY. JOURNAL OF MICROELECTRONICS AND APPLICATIONS, 9(2), 88–95.
5. PATEL, R., & SINGH, A. (2022). OPTIMIZED PWM TECHNIQUES IN MICROCONTROLLER-BASED FUNCTION GENERATORS. INTERNATIONAL JOURNAL OF ELECTRONICS AND COMMUNICATION ENGINEERING, 18(3), 221–230.
6. RAHMAN, A., & LEE, C. H. (2020). IMPLEMENTATION OF LOW-COST FUNCTION GENERATOR USING PIC18F4520 AND MATLAB INTERFACE. JOURNAL OF ELECTRICAL SYSTEMS, 16(4), 405–412.
7. ABDALLAH, N., OMAR, Y., & SALEM, R. (2023). FPGA-BASED RECONFIGURABLE FUNCTION GENERATOR FOR LABORATORY EDUCATION. ELECTRONICS, 12(8), 1893.
8. MOHAN, S., & REDDY, K. (2021). COMPARATIVE ANALYSIS OF DAC-BASED FUNCTION GENERATORS USING MCP4921 AND AD5628. MICROPROCESSORS AND MICROSYSTEMS, 83, 104068.
9. EL-BADRY, H., & TARIQ, M. (2024). PROTEUS SIMULATION AND HARDWARE VERIFICATION OF PROGRAMMABLE WAVEFORM GENERATORS. ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING, 49(6), 5221–5232.
10. CHOWDHURY, P., & RAHMAN, T. (2022). DESIGN AND REALIZATION OF A PORTABLE FUNCTION GENERATOR USING EMBEDDED C. INTERNATIONAL JOURNAL OF ENGINEERING RESEARCH AND TECHNOLOGY, 11(5), 342–348.
11. Arduino, N. (2015). Negative voltage from Arduino? Retrieved April 18, 2015, from http://electronics.stackexchange.com/questions/18173/negative-voltage-from-arduino
12. Eleccircuit.com. (2015). Precision peak voltage detector with a long memory time. Retrieved April 18, 2015, from http://www.eleccircuit.com/precision-peak-voltage-detector-with-a-long-memory-time/
13. Hades.mech.northwestern.edu. (2015). PIC18F4520: Digital outputs - Northwestern Mechatronics Wiki. Retrieved April 18, 2015, from http://hades.mech.northwestern.edu/index.php/PIC18F4520:_Digital_Outputs
14. Microchip Technology. (2004). 12-bit voltage output digital-to-analog converter with SPI interface. Retrieved April 18, 2015, from http://w1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21897a.pdf
15. Pcbtrain.co.uk. (2015). PCB supplier UK | Prototype printed circuit boards | PCB Train. Retrieved April 20, 2015, from http://www.pcbtrain.co.uk/?gclid=COP70O64hcUCFWrpwgodv7IA1g
16. Rapidonline.com. (2015). CA3140E MOS/FET op amplifier (DIL) | Rapid Online. Retrieved April 20, 2015, from http://www.rapidonline.com/Electronic-Components/CA3140E-Mos-Fet-Op-Amplifier-DIL-82-0688
17. Uk.farnell.com. (2015). Search results | Farnell Element14. Retrieved April 20, 2015, from http://uk.farnell.com/webapp/wcs/stores/servlet/Search?catalogId=15001&langId=44&storeId=10151
18. Uk.rs-online.com. (2015). RS Components | Electronic and electrical components. Retrieved April 20, 2015, from http://uk.rs-online.com/web/zr/?searchTerm=PCB+FABRICATION
19. WhatIs.com. (2015). What is oscilloscope? - Definition from WhatIs.com. Retrieved April 20, 2015, from http://whatis.techtarget.com/definition/oscilloscope
