إن التطبيقات التي تستخدم الدارة المتكاملة 555 تتعدى اهتماماتنا لكثرتها. لذا، سأحاول أن أدرج قدر ما استطعت منها وأعللها وأكللها بكلمات قصيرة علنا أن نجد فيها بلسماً وترياقاً لظمأ عروقنا، وإليكم أزفها...

التعديل النبضي PWM (اختصار لـ Pulse Width Modulation)

إن هـﺬﻩ اﻟﺪارة ﻗﺎدرة ﻋﻠﻰ ﺗﻨﻈـﻴﻢ اﻟﺠﻬـﺪ 12V اﻟـﺬي ﻳﻤﻜـﻦ أن ﻳـﺴﺘﺨﺪم ﻟﻠـﺘﺤﻜﻢ ﺑـﺴﺮﻋﺔ ﻣﺤـﺮك DC أو ﺑﺎﻹﺿﺎءة ﻟﻤﺼﺒﺎح، وذﻟﻚ ﻣﻦ ﺧﻼل ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻋﺮض اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻤﻮﻟﺪة ﻣﻦ المؤقت 555 واﻟﻤﻄﺒﻘﺔ ﻋﻠﻰ المقحل MOSFET اﻟـﺬي ﻳﺘﺼﺮف كـﻘﻨﺎة ﻧﺎﻗﻠﺔ ﻳﺰداد ﻣﺮور اﻟﺘﻴﺎر ﻓﻴﻬﺎ ﺑﺎزدﻳﺎد ﻣﺴﺘﻮى اﻟﺠﻬـﺪ ﻋﻠـﻰ ﻗﺎﻋﺪﺗـﻪ.

ﻋـﻦ ﻃﺮﻳـﻖ اﻟﻤﻘﺎوﻣـﺔ اﻟﻤﺘﻐﻴـﺮة P1 يمكن ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻋﺮض ﻧﺒﻀﺔ اﻟﺨﺮج ﻟﻠمؤقت 555.

هـﻨﺎك ﺛﻼث ﻃﺮق ﻟﺘﻐﻴﻴﺮ ﺳﺮﻋﺔ ﻣﺤﺮك ﺗﻴﺎر ﻣﺴﺘﻤﺮ:

1. اﺳﺘﺨﺪام ﻋﻠﺒﺔ ﺳﺮﻋﺔ ﻣﻴﻜﺎﻧﻴﻜﻴﺔ ﺗﺤﻮي ﻋﻠﻰ ﻣﺴﻨﻨﺎت.

2. اﺳﺘﺨﺪام ﻣﻘﺎوﻣﺔ ﻋﻠﻰ التوالي: ﻗﻢ ﺑﻘﻴﺎس ﺷﺪة اﻟﺘﻴﺎر اﻟﺬي ﻳـﺴﺘﺠﺮﻩ اﻟﻤﺤـﺮك. ﺑﻌـﺪ ذﻟـﻚ، ﻗـﻢ ﺑﺤـﺴﺎب ﻗﻴﻤﺔ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ اﻟﺘﺴﻠﺴﻠﻴﺔ اﻟﻼزﻣﺔ ﻟﺘﺨﻔﻴﺾ اﻟﺠﻬﺪ اﻟﻤﻄﺒﻖ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺤﺮك. ﺗﺨﻔﻴﺾ اﻟﺠﻬـﺪ اﻟﻤﻄﺒـﻖ ﻋﻠـﻰ اﻟﻤﺤﺮك ﻳﻌﻨﻲ ﺗﺨﻔﻴﺾ ﺳﺮﻋﺘﻪ. اﻟﻤﺸﻜﻠﺔ ﻓﻲ هـﺬﻩ اﻟﻄﺮﻳﻘﺔ هـﻲ أن اﻟﺘﻴﺎر اﻟﺬي ﻳﺴﺘﺠﺮﻩ اﻟﻤﺤﺮك ﻳﺰداد ﻣـﻊ ازدﻳﺎد اﻟﺤﻤﻞ اﻟﻤﻄﺒﻖ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺤﺮك. ﺗﻴﺎر أﻋﻠﻰ ﻳﻌﻨﻲ هـﺒﻮط ﺟﻬﺪ أكـﺒﺮ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ اﻟﺘﺴﻠﺴﻠﻴﺔ، وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ وﺻﻮل ﺟﻬﺪ أﻗﻞ إﻟﻰ اﻟﻤﺤﺮك. ﻋﻨﺪ ذﻟﻚ ﺳﻴﺤﺎول اﻟﻤﺤﺮك اﺳﺘﺠﺮار ﻣﺰﻳﺪ ﻣﻦ اﻟﺘﻴـﺎر ﻣﻤـﺎ ﺳـﻴﺆدي إﻟـﻰ ﺗﻠـﻒ اﻟﻤﺤﺮك نفسه.

3. ﺗﻄﺒﻴﻖ ﺟﻬﺪ ﺗﻐﺬﻳﺔ إﻟﻰ اﻟﻤﺤﺮك ﻣﺘﺤﻜﻢ ﺑﻌﺮض ﻧﺒﻀﺘﻪ: وهـﻲ اﻟﻄﺮﻳﻘﺔ اﻟﺘﻲ ﺳﻨﺴﺘﺨﺪﻣﻬﺎ ﻓﻲ هـﺬﻩ اﻟﺪارة.

ﻣﻔﻬﻮم ﺗﻌﺪﻳﻞ ﻋﺮض اﻟﻨﺒﻀﺔ:

ﻳﻤﻜﻦ ﺗﻮﺿﻴﺢ هـﺬا اﻟﻤﻔﻬﻮم ﻣﻦ ﺧﻼل اﻟﺸﻜﻞ اﻟﺘﺎﻟﻲ:

• اﻹﺷﺎرة اﻷوﻟﻰ ﻟﻬﺎ زﻣﻦ ﺗﺸﻐﻴﻞ 50%. أي، إذا كـﺎن اﻟﺠﻬﺪ اﻟﻤﻄﺒﻖ ﻋﻠﻰ اﻟﺪارة هو 12V، ﺳﻴﻜﻮن اﻟﺠﻬـﺪ ﻋﻠـﻰ اﻟﻤﺤﺮك هـﻮ 6V واﻟﺴﺮﻋﺔ هـﻲ ﻧﺼﻒ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻻﺳﻤﻴﺔ.

• اﻹﺷﺎرة اﻟﺜﺎﻧﻴﺔ ﻟﻬﺎ زﻣﻦ ﺗﺸﻐﻴﻞ 75%. أي، إذا كـﺎن اﻟﺠﻬﺪ اﻟﻤﻄﺒﻖ ﻋﻠﻰ اﻟﺪارة هو 12V، ﺳﻴﻜﻮن اﻟﺠﻬﺪ ﻋﻠـﻰ اﻟﻤﺤـﺮك هـﻮ 9V واﻟﺴﺮﻋﺔ هـﻲ ثلاث أرباع اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻻﺳﻤﻴﺔ.

• اﻹﺷﺎرة اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻟﻬﺎ زﻣﻦ ﺗﺸﻐﻴﻞ 25%. أي، إذا كـﺎن اﻟﺠﻬﺪ اﻟﻤﻄﺒﻖ ﻋﻠﻰ اﻟﺪارة هو12V، ﺳﻴﻜﻮن اﻟﺠﻬﺪ ﻋﻠـﻰ اﻟﻤﺤـﺮك هـﻮ 3V واﻟﺴﺮﻋﺔ هـﻲ ربع اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻻﺳﻤﻴﺔ.

وﻋﻠﻰ هـﺬا، ﻓﺈن ﻣﻔﻬﻮم ﺗﻌﺪﻳﻞ ﻋﺮض اﻟﻨﺒﻀﺔ ﻳﻘﺘﺼﺮ ﻓﻘﻂ ﻋﻠﻰ اﻟﺘﺤﻜﻢ ﺑﺪور اﻹﺷﺎرة دون اﻟـﺘﺄﺛﻴﺮ ﻋﻠﻰ ﻣﻄﺎﻟﻬﺎ.

ﻣﺒﺪأ اﻟﻌﻤﻞ:

ﺗﺴﺘﺨﺪم اﻟﺪارة ﻋﻨﺼﺮي اهـﺘﺰاز وﺗﻮﻗﻴﺖ ﻟﺘﺸﻜﻴﻞ دارة ﺗﻌﺪﻳﻞ ﻋﺮض نبضي.واﻟﻌﻨﺼﺮ اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم هــﻮ اﻟـﺪارة اﻟﻤﺘﻜﺎﻣﻠـﺔ NE556 التي ﺗﺤﻮي دارﺗﻲ اهـﺘﺰاز وﺗﻮﻗﻴﺖ ﻣـﻦ ﻧـﻮع NMOS، وهــﺬﻩ اﻟـﺪارة ﻓـﻲ اﻟﻮاﻗـﻊ ﺗﺤـﻮي ﻣـﺆﻗﺘﻴﻦ 555 ﻓـﻲ ﺷﺮﻳﺤﺔ واﺣﺪة ذات 14 مربطا (سنا أو رجلا).

ﺗﻢ ﺗﻮﺻﻴﻞ ﻋﻨﺼﺮ اﻟمؤقت 555 اﻟﺜﺎﻧﻲ ﻓﻲ اﻟﺸﺮﻳﺤﺔ IC1B ﻟﻴﻜﻮن ﻣﻬﺘﺰا ﻋﺪﻳﻢ اﻻﺳﺘﻘﺮار. ﻳﻌﻄﻰ ﺗﺮدد ﺧﺮج ﻧﺒﻀﺎت اﻟﻘﺪح ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔ:

f = 1.44 / ( R3 + 2×R4 ) × C2 = 450HZ

وﺗﻌﻄﻰ اﻟﻔﺘﺮة اﻟﺰﻣﻨﻴﺔ اﻟﻘﺼﻮى اﻟﺘﻲ ﻳﻜﻮن ﻓﻴﻬﺎ اﻟﺨﺮج ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ (H) ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔ:

T_high = 0.69 × (R3+R4) × C2 (بالثانية)

وﺣﺎﻟﺔ اﻟﺨﺮج اﻟﺪﻧﻴﺎ ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔ:

T_low = 0.69 × R4 × C2 (بالثانية)

كـﻤﺎ ﺗﻢ ﺗﻮﺻﻴﻞ ﻋﻨـﺼﺮ اﻟــمؤقت 555 اﻷول IC1A ﻟﻴـﺸﻜﻞ دارة ﺗﻌـﺪﻳﻞ ﻋـﺮض ﻧﺒـﻀﺔ اﻹﺷـﺎرة اﻟﻤﻮﻟـﺪة ﻣـﻦ ﻗﺒـﻞ اﻟـﺪارة اﻷوﻟﻰ.وهـﻮ ﻓﻲ وﺻﻠﺔ هـﺰاز أﺣﺎدي اﺳﺘﻘﺮار ﻳﻘﺪَح ﻣﻦ ﺧﻼل ﻗﻄﺎر اﻟﻨﺒﻀﺎت اﻟﻤﺴﺘﻤﺮ اﻟﻘـﺎدم ﻣـﻦ دارة اﻟمؤقت 555 اﻟﻤﺬكـﻮرة ﺁﻧﻔﺎً.

ﻟﻜﻦ، وﻣﻦ ﺧﻼل ﺗﻄﺒﻴﻖ ﺟﻬﺪ ﻣﺴﺘﻤﺮ علىالمربط3، ﻓﺈن ﻣﺴﺘﻮﻳﺎت اﻟﻤﻘﺎرن اﻟﻤﺮﺟﻌﻴﺔ ﺳﺘﻐﻴﺮ ﻣﻦ ﻗﻴﻤﺘﻬـﺎ اﻻﺳـﻤﻴﺔ وهـﻲ 2/3 و 1/3 ﻣﻦ ﺟﻬﺪ اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ وهـﺬا ﺳﻴﺆدي ﺑﺪورﻩ إﻟﻰ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻋﺮض اﻟﻨﺒﻀﺔ ﺣﺴﺐ ﺗﻐﻴﺮ ﺟﻬﺪ اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ.

ﻳﺘﻢ ﺗﺄﻣﻴﻦ ﺟﻬﺪ اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ ﻣﻦ ﺧﻼل المقحل Q1، اﻟـﺬي ﺗـﻢ ﺗﻮﺻـﻴﻠﻪ كـﺘـﺎﺑﻊ ﺑـﺎﻋﺜﻲ، وهــﺬا ﻳﻌﻨـﻲ أن ﺟﻬـﺪ ﺧـﺮج اﻟﺒﺎﻋﺚ ﻳﺘﺒﻊ ﻟﺠﻬﺪ دﺧﻞ اﻟﻘﺎﻋﺪة (أﻗﻞ ﻣﻦ 0.6V ﺑﻴﻦ اﻟﺒﺎﻋﺚ والقاعدة).

إن ﻃﺮﻳﻘﺔ اﻟﺘﻮﺻﻴﻞ هـﺬﻩ ﺗﻌﻄﻲ ﻣﻨﺒﻊ ﺟﻬﺪ ﺑﻤﻤﺎﻧﻌﺔ ﺧﺮج ﻣﻨﺨﻔـﻀﺔ واﻟـﺬي ﺳـﻴﺘﻢ ﻣـﻦ ﺧﻼﻟـﻪ ﻗﻴـﺎدة ﻣـﺪﺧﻞ اﻟـﺘﺤﻜﻢ ﻟﻠﻤﺆﻗﺖ مما ﻳﺠﻌﻞ ﺟﻬﺪ اﻟﺘﺤﻜﻢ أﻗﻞ ﻋﺮﺿﺔ ﻟﺘﺄﺛﻴﺮ اﻟﺤﻤﻞ اﻟﻨﺎﺟﻢ ﻋﻦ ﻣﺪﺧﻞ ﺗﺤﻜﻢ اﻟﻤﺆﻗﺖ.

ﻣﺎ ﻳﻨﺘﺞ ﻓﻲ ﺧﺮج اﻟﻤﺆﻗﺖ هـﻮ ﻗﻄﺎر ﻣﺴﺘﻤﺮ ﻣﻦ اﻟﻨﺒﻀﺎت اﻟﺘﻲ ﻳﺘﻢ اﻟﺘﺤﻜﻢ ﺑﻌﺮﺿﻬﺎ ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻣﺴﺘﻮى اﻟﺠﻬﺪ اﻟﻤﻄﺒـﻖ ﻋﻠﻰ ﻣﺪﺧﻞ اﻟﺘﺤﻜﻢ ﺑﺎﻟﺠﻬﺪ، وهـﺬا اﻟﺨﺮج ﺳﻴﺘﺤﻜﻢ بمقحل اﻻﺳـﺘﻄﺎﻋﺔ (دارﻟﻨﻐﺘـﻮن) Q2 اﻟﻤـﺴﺘﺨﺪم ﻟﺘﻮﺻـﻴﻞ اﻟﺠﻬﺪ إﻟﻰ ﻣﺤﺮك اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﺴﺘﻤﺮ.

ﻳﻤﻜﻦ ﺿﺒﻂ اﻟﺰﻣﻦ اﻷﻋﻈﻤﻲ ﻟﻨﺒﻀﺎت اﻟﺨﺮج وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻷﻋﻈﻤﻴﺔ ﻟﻠﻤﺤﺮك ﻣﻦ ﺧﻼل ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻗﻴﻤﺔ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ R1، ﺣﻴﺚ أن زﻳﺎدة ﻗﻴﻤتها ﻳﺨﻔﺾ ﻣﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻤﺤﺮك اﻟﻘﺼﻮى.

ﻳﺘﻢ ﺗﻮﺻﻴﻞ اﻟﻤﺤﺮك دوﻣﺎً باﻟﻤﺄﺧﺬ ذي اﻷﻗﻄﺎب اﻷرﺑﻌﺔ وهـﻲ اﻷﻃﺮاف (– و +). ﻓﻲ ﺣﺎل تمت ﻗﻴـﺎدة اﻟﻤﺤـﺮك ﻣـﻦ ﻧﻔﺲ وﺣﺪة اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﻐﺬي وﺣﺪة اﻟﻘﻴﺎدة، ﻗﻢ ﺑﺈﺿﺎﻓﺔ اﻟﻮﺻﻠﺔ LK1. أﻣﺎ إذا كـﺎﻧﺖ ﺗﻐﺬﻳﺔ ﻗﻴﺎدة اﻟﻤﺤﺮك ﺗﺄﺗﻲ ﻣﻦ وﺣﺪة ﺗﻐﺬﻳﺔ ﻣﺴﺘﻘﻠﺔ ﻓﻘﻢ ﺑﺈزاﻟﺔ هـﺬﻩ اﻟﻮﺻﻠﺔ وﻗﻢ ﺑﻮﺻـﻞ وﺣـﺪة اﻟﺘﻐﺬﻳـﺔ اﻟﺨﺎرﺟﻴﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﺑﺎﻟﻤﺤﺮك باﻟﻤﺮﺑﻄﻴﻦ Ext واﻟﺬي ﻳﺮﻣﺰ ﻟﻬﻤﺎ ﺑـ (+ و –)، وهـﺬا ﻳـﺆدي إﻟـﻰ وﺻـﻞ ﺧﻄـﻮط اﻷرﺿـﻲ ﻓﻲ كـﻞ وﺣﺪة ﺗﻐﺬﻳﺔ ﻣﻌﺎً ﻋﻠﻰ اﻟﺪارة اﻟﻤﻄﺒﻮﻋﺔ.

ﻳﻤﻜﻦ ﻓﻲ اﻟﺒﺪاﻳﺔ ﺗﻄﺒﻴﻖ اﻟﺪارة ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺨﻄﻂ اﻹﻟﻜﺘﺮوﻧﻲ اﻟﺘﺎﻟﻲ وﺑﻌﺪهـﺎ ﻳﻤﻜﻦ اﻟﺘﻌﺪﻳﻞ ﻟﻠﻤﺨﻄﻂ اﻷول.