مجلة النور للتقنيات الإلكترونية

سأحاول في هذه المقالة والمقالات القادمة أن أقدّم للقارئ باقة من المفاهيم الأساسية وأحدث التطورات التي طرأت على بعض فروع الهندسة الطبية، مستعيناً بمجموعة من أحدث المقالات التي نشرها معهد IEEE وجمعيته EMBS، وسأتطرق إلى عدة علوم كمعالجة الإشارة الطبية BMSP، ونظم التصوير الطبي، ونظم التوزيع الدوائي Drug Delivery System. كما سأتطرق لبعض القضايا المتعلّقة بنظم الرعاية الصحيّة Healthcare Systems، وهدفي الرئيسي في طرحي لهذه المواضيع أن أصل بالقارئ إلى تصور واضح عن مدى أهمية الاختصاص، ومدى إمكانية التطوير وحل المشاكل والمشاركة في تقدم هذا العلم، وكاختصاص تعود بداياته إلى عصور الفراعنة والإغريق، لا يجد علماؤه وباحثوه حرجاً من الاعتراف بأننا ( ما زلنا في بداية الطريق..)

تحوِّل المحركات الكهربائية الطاقة الكهربائية إلى حركة ميكانيكية. وفي عصرنا الحالي بات استخدام المحركات الكهربائية أمراً حتمياً مع ظهورها في عدد غير محدود من التطبيقات بدءاً بالتطبيقات المنزلية (الثلاجات، الغسالات، المراوح..) والتجارية (التدفئة، التهوية، التكييف.. ) وصولاً إلى التطبيقات الصناعية (المشغلات، خطوط الإنتاج.. ).
يدرك القليل من الناس فقط العدد الحقيقي للمحركات الكهربائية الموجودة في العالم، ومدى تأثيرها على البيئة. في الحقيقة، أكثر من عشرين مليون محرك يتم تصنيعها يومياً في أنحاء العالم ! أي ما يعادل سبعة مليارات محرك جديد سنوياً ! لسوء الحظ، فإنَّ الغالبية العظمى من هذه المحركات تكون صغيرة لا تتجاوز استطاعتها بضعة كيلووات، وهذه المحركات تكون عادة ضعيفة المردود إذ يصل مردودها إلى 50% فقط، وهذا يعني أن نصف الاستطاعة المستهلكة في المحرك تتحول إلى عمل مفيد. وهذا يمثل تهديداً للبيئة وزيادة كبيرة في التكاليف، خاصةً إذا علمنا أن نصف الطاقة المستهلكة في العالم تبتلعها المحركات الكهربائية. ومن هنا كان من الضروري تطوير نظريات جديدة للتحكم بالمحركات الكهربائية، فظهرت نظريات التحكم الشعاعي Vector Control التي تتيح تشغيل المحرك بأداءٍ عالٍ عند السرعات والعزوم المختلفة وبأقل قدر ممكن من الطاقة.

بدأت مسيرة المسرى التسلسلي العام USB عام 1996 بهدف تأمين طريقة سهلة لربط مختلف الطرفيات إلى الحاسوب ، ومنذ ذلك الوقت غدت منافذ USB الطريقة الأكثر شعبية للربط مع الحاسوب لتزيح المنافذ التقليدية القديمة عن مضمار السباق (المنفذ RS-232 التسلسلي و Centronics التفرعي) ، وخلال هذه السنين طرأت الكثير من التغييرات و التحسينات على هذه التقنية ، وآخرها كان إصدار مواصفات النسخة الثالثة منها ، و هو ما سنستعرضه بقليل من التفصيل من خلال هذه المقالة ...

توجهت الأنظار مؤخرا إلى شبكات Ethernet بشكل كبير من قبل مصممي أنظمة التحكم و الأتمتة ، وذلك بسبب انتشارها على نطاق واسع ، فلا يكاد يخلو بناء منها (بالطبع في الدول المتقدمة) ، و استخدامها في هذه التطبيقات سيغني عن إنشاء شبكات كهربائية لأنظمة التحكم ..

سنتعلم في هذه الجولة طريقة ربط المتحكم PIC18F252 مع شبكة محلية LAN ، كما سنتعرف على كيفية استخدام أساليب التخاطب المختلفة UDP و TCP و غيرها لاستخدامها في تصميم الأنظمة الخاصة بنا ، أو تطوير الأنظمة الحالية ...

من المعلوم لدى العاملين في تصميم الدارات الإلكترونية مدى الارتفاع الكبير في تكاليف شاشات الكريستال السائل المستخدمة مع المتحكمات الصغرية ، وخصوصا تلك الشاشات الرسومية Graphic LCD ، التي يبدأ سعرها من 20 دولار تقريبا ( الشاشة 128 × 64 سعرها حوالي 1000 ليرة في السوق المحلية ) ، لذلك قد يصعب على الهواة و الطلاب اقتناء أمثال هذه الشاشات دون ضرب الأخماس بالأسداس لتوفير ثمنها من المصاريف اليومية ( إن كان مهتما بالموضوع حقا ) ، لذلك سأبين في هذه المقالة طريقة ربط الشاشة الملونة المستخدمة في هاتف Nokia 6100 ( التي لا يتجاوز سعرها 250 ليرة أو 5 دولارات ) مع المتحكم PIC18F452 أو أي متحكم آخر يملك الذاكرة الكافية ، فلنبدأ ....

ضيفنا الأول في قسم البرامج الهندسية برنامج رائع و متميز ، يمكن برنامج Eagle الشهير من إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد للدارة المطبوعة ، واسمه Eagle3D .

من المعروف أن اسم برنامج Eagle مختصر للعبارة Easily Applicable Graphical Layout Editor ، وتعني بالعربية : محرر تصميم الدارات المطبوعة سهل التطبيق ، أي أن هذا البرنامج لا يتعدى كونه أداة لتصميم الدارات المطبوعة بالأسلوب المعروف ، أي ببعدين فقط ، فمن أين له إمكانية التعامل مع البعد الثالث ؟ هذا ما سنتعرف إليه في هذه المقالة .

بروتوكول شبكة المتحكمات Controller Area Network - CAN هو بروتوكول اتصال تسلسلي تم ابتكاره من قبل شركة ألمانية لتصنيع التجهيزات الكهربائية تدعى Bosch في ثمانينات القرن الماضي ، و تحديدا عام  1986 .
بعد ذلك تم توثيق CAN كمعيار ISO-11898 للتطبيقات عالية السرعة (تصل إلى 1Mbps) و معيار ISO-11519 للتطبيقات منخفضة السرعة (تصل إلى 125kbps) و بذلك غدا بروتوكول شبكة المتحكمات CAN نظام الاتصال القياسي بين مختلف عناصر التحكم في السيارات .