الميكاترونكس

ما هي الميكاترونكس؟

مكونات نظام الميكاترونكس

الفرق بين النظام الميكانيكي والكهربائي والإلكتروني والميكاترونكس

الكميات والوحدات الأساسية

أساسيات الكهرباء للميكاترونكس

المكونات الإلكترونية الأساسية

Breadboard والتوصيل بدون لحام

استخدام الملتيميتر Multimeter

أساسيات الميكانيكا والحركة

أول نظام ميكاترونكس كامل

الجهد الكهربائي Voltage

التيار الكهربائي Current

المقاومة الكهربائية Resistance

قانون أوم Ohm’s Law

القدرة الكهربائية Electrical Power

التوصيل على التوالي Series Circuit

التوصيل على التوازي Parallel Circuit

كود ألوان المقاومات Resistor Color Code

المقاومة المتغيرة Potentiometer

المكثف Capacitor

المحركات الكهربائية Electric Motors

محرك التيار المستمر DC Motor

العزم والسرعة Torque & Speed

علبة التروس Gearbox

المحرك المؤازر Servo Motor

المحرك الخطوي Stepper Motor

مشغل المحرك Motor Driver

دائرة H-Bridge

التحكم في سرعة المحرك باستخدام PWM

مشروع عملي — التحكم في محرك DC

النظام الثنائي Binary System

الإشارات الرقمية Digital Signals

حالتا HIGH وLOW

البوابات المنطقية Logic Gates

بوابة AND

بوابة OR

بوابة NOT

بوابتا NAND وNOR

بوابة XOR

مشروع دائرة منطقية Logic Circuit Project

القوة Force

الكتلة والوزن Mass & Weight

السرعة Velocity

التسارع Acceleration

العزم Torque

الاحتكاك Friction

مركز الثقل Center of Gravity

قوانين نيوتن والحركة

حساب القدرة الميكانيكية

مشروع ميكانيكي بسيط

التروس Gears

نسبة التروس Gear Ratio

حساب سرعة التروس

حساب العزم في التروس

السيور والبكرات Belts & Pulleys

السلاسل والعجلات المسننة

المحاور Shafts

المحامل Bearings

القارنات Couplings

مشروع نظام نقل حركة

الاتصال عبر Bluetooth

Bluetooth Low Energy BLE

بروتوكول MQTT

Publish وSubscribe في MQTT

REST API في أنظمة الميكاترونكس

ساعة الزمن الحقيقي RTC

Watchdog Timer وحماية النظام

إدارة الطاقة Power Management

تصميم نظام IoT ميكاتروني آمن وموثوق

مشروع نظام Mechatronics IoT متكامل

ما هو الحساس؟ Sensor

الحساسات الرقمية والتناظرية

حساس الضوء LDR

حساس الحرارة Temperature Sensor

حساس المسافة Ultrasonic

حساس الأشعة تحت الحمراء IR

حساس الحركة PIR

حساس الضغط Pressure Sensor

حساس الرطوبة Humidity Sensor

مشروع نظام قياس بالحساسات

مقدمة في أنظمة التحكم

التحكم ذو الحلقة المفتوحة

التحكم ذو الحلقة المغلقة

التغذية الراجعة Feedback

Setpoint وProcess Variable

التحكم ON/OFF

التحكم التناسبي P

مقدمة إلى PID Control

التحكم في سرعة محرك باستخدام PID

مشروع نظام تحكم ميكاتروني متكامل

مقدمة في أنظمة التحكم المغلقة

التغذية الراجعة Feedback Control

التحكم ON/OFF

مقدمة إلى التحكم PID

الجزء التناسبي P

الجزء التكاملي I

الجزء التفاضلي D

ضبط PID

التحكم في سرعة محرك DC باستخدام PID

مشروع نظام تحكم سرعة محرك مغلق

المتغيرات Variables

أنواع البيانات Data Types

العمليات الحسابية

عمليات المقارنة

جملة if

if...else

حلقة for

حلقة while

الدوال Functions

مشروع برمجة تحكم متكامل

تشغيل محرك DC باستخدام Arduino

التحكم في المحرك باستخدام Transistor

استخدام MOSFET للتحكم في المحرك

التحكم باستخدام PWM

التحكم في سرعة محرك DC

عكس اتجاه دوران محرك DC

استخدام Motor Driver

التحكم في Servo Motor

التحكم في Stepper Motor

مشروع منصة متعددة المحركات

أنظمة التحكم المفتوحة والمغلقة

التغذية الراجعة Feedback

معايرة الحساسات Sensor Calibration

تنقية إشارات الحساسات Sensor Filtering

التحكم ON/OFF باستخدام حساس

التحكم التناسبي Proportional Control

مقدمة في PID Control

ضبط معاملات PID

دمج عدة حساسات Sensor Fusion

مشروع نظام ميكاتروني مغلق الحلقة

معادلة التحكم PID

تأثير التحكم التناسبي P

تأثير التحكم التكاملي I

تأثير التحكم التفاضلي D

ضبط معاملات PID

التحكم PID في سرعة محرك DC

التحكم PID في موضع المحرك

التحكم PID في درجة الحرارة

تحليل استجابة نظام التحكم

مشروع نظام تحكم PID متكامل

مقدمة في الأنظمة النيوماتيكية — Introduction to Pneumatics

الهواء المضغوط — Compressed Air

الضاغط — Compressor

وحدة تجهيز الهواء — FRL

الأسطوانات الهوائية — Pneumatic Cylinders

الصمامات النيوماتيكية — Pneumatic Valves

صمام السولينويد — Solenoid Valve

الدوائر النيوماتيكية — Pneumatic Circuits

التحكم الكهربائي النيوماتيكي — Electro-Pneumatics

مشروع نظام نيوماتيكي أوتوماتيكي — Automated Pneumatic System

مقدمة الأنظمة الهيدروليكية — Hydraulic Systems

المضخات الهيدروليكية — Hydraulic Pumps

الأسطوانات الهيدروليكية — Hydraulic Cylinders

الصمامات الهيدروليكية — Hydraulic Valves

الضغط والتدفق — Pressure & Flow

مقارنة النيوماتيك والهيدروليك — Pneumatic vs Hydraulic

مقدمة PLC — Programmable Logic Controller

المدخلات والمخرجات في PLC — Inputs & Outputs

برمجة السلم — Ladder Logic

مشروع تحكم صناعي بسيط — Automatic Water Tank

تحليل فكرة مشروع ميكاترونكس

تعلم كيفية تحويل فكرة عامة إلى مشروع ميكاترونكس واضح يمكن تنفيذه.

كتابة متطلبات النظام — System Requirements

تحديد المواصفات التي يجب أن يحققها المشروع قبل تصميمه.

تصميم المخطط الوظيفي — Block Diagram

تمثيل المشروع بطريقة مبسطة قبل الدخول في تفاصيل الدائرة والبرمجة.

اختيار الحساسات المناسبة للمشروع

تعلم كيفية اختيار Sensor مناسب بدلاً من اختيار أي حساس يؤدي الوظيفة بصورة تقريبية.

اختيار المشغلات — Actuators

اختيار المحرك أو المشغل المناسب للحركة المطلوبة.

اختيار وحدة التحكم — Controller

تحديد المتحكم الأنسب للمشروع.

تصميم نظام التغذية — Power System

تصميم مصدر طاقة مستقر وآمن لجميع أجزاء المشروع.

دمج الحساسات والمشغلات مع المتحكم

بناء النظام الإلكتروني الكامل.

تصميم منطق التحكم — Control Logic

تحويل متطلبات المشروع إلى قرارات منطقية قابلة للبرمجة.

اختبار النظام المتكامل — Integration Testing

التأكد من أن أجزاء المشروع تعمل معًا بطريقة صحيحة وآمنة.

اختيار فكرة مشروع الميكاترونكس النهائي

تحويل ما تم تعلمه خلال الدورة إلى مشروع Mechatronics متكامل يجمع بين:

تحليل متطلبات النظام — System Requirements

تحويل فكرة المشروع إلى مواصفات هندسية واضحة.

تصميم النظام الميكانيكي

تصميم الهيكل والأجزاء الميكانيكية التي ستحمل باقي مكونات المشروع.

تصميم النظام الكهربائي والإلكتروني

إنشاء دائرة كهربائية آمنة ومنظمة للمشروع.

دمج الحساسات والمشغلات

ربط Inputs وOutputs بالمتحكم وتجربة كل جزء منفردًا.

برمجة نظام التحكم

بناء البرنامج المسؤول عن اتخاذ القرارات داخل مشروع الميكاترونكس.

اختبار التكامل — Integration Testing

اختبار جميع أجزاء النظام بعد توصيلها معًا.

اكتشاف الأعطال وتحسين الأداء

تعلم منهج احترافي لتشخيص مشاكل أنظمة الميكاترونكس.

توثيق مشروع الميكاترونكس

إعداد ملف هندسي كامل يشرح المشروع.

المشروع النهائي والعرض الهندسي

تجميع كل ما تم تعلمه في الدورة وتنفيذ وعرض مشروع Mechatronics كامل.