واي فاي تحكم spi

أنواع مُتحكّمات SPI ذات تقنية Wi-Fi

تُعدّ مُتحكّمات SPI ذات تقنية Wi-Fi مكوناتٍ مُتاحةً في مجال الأجهزة تُمكّن المُتحكّمات الدقيقة من الاتصال بشبكات Wi-Fi باستخدام بروتوكول الاتصال التسلسلي المحيطي (SPI). تُصنّف أنواع مُتحكّمات SPI ذات تقنية Wi-Fi إلى فئاتٍ مختلفةٍ بناءً على الرقاقات المُستخدمة في تصنيعها، ويمكن تصنيفها على نطاقٍ واسعٍ إلى الفئات التالية:

• وحدات Wi-Fi مستقلة

  تُعدّ هذه وحداتٍ مستقلةً يمكن توصيلها مع مُتحكمٍ دقيقٍ بواسطة اتصال SPI. وتشمل هذه الوحدات ما يلي:

  ESP8266: وحدةٌ منخفضة التكلفةٍ ومُستخدمةٍ على نطاقٍ واسعٍ في تطبيقات إنترنت الأشياء. يمكن استخدامها كمُتحكمٍ لـ Wi-Fi أو كمُتحكمٍ دقيقٍ مُستقلٍ.

  ESP32: وحدةٌ متقدمةٌ توفر معالجةً ذات نواةٍ مُزدوجةٍ، وإمكانيات Bluetooth، وأنماطٍ متنوعةٍ لتوفير الطاقة. تُناسب هذه الوحدة التطبيقات المعقدة.

  وحدات Wi-Fi: تتضمن الوحدات الأخرى ESP-01، NodeMCU، وWeMos D1 mini. صُمّمت هذه الوحدات خصيصًا لبيئات تطويرٍ معينةٍ وقد تتطلب واجهاتٍ مُحددةً في مجال الأجهزة.

• رقاقات Wi-Fi مُدمجة

  تُعدّ هذه الرقاقات قابلةً للتكامل المُباشرٍ في أجهزةٍ مُحددةٍ. وتشمل هذه الرقاقات ما يلي:

  رقاقات Wi-Fi من Atmel/Microchip: على سبيل المثال، ATWINC1500. تُدمج هذه الرقاقات غالبًا في مُتحكمات Atmel/Microchip الدقيقة، ولكن يمكن استخدامها أيضًا ك وحداتٍ خارجيةٍ.

  رقاقات Wi-Fi من Broadcom: على سبيل المثال، BCM43362. تُعدّ هذه الرقاقات شائعةً في Raspberry Pi وغيرها من الأنظمة المُضمنة القائمة على Linux.

  رقاقات Qualcomm Atheros: على سبيل المثال، QCA4002. تُستخدم هذه الرقاقات في تطبيقاتٍ متنوعةٍ، بما في ذلك الإلكترونيات الصناعية والإلكترونيات الاستهلاكية.

• مُتحكمات مُتخصصة

  توجد مُتحكماتٌ مُصممةٌ خصيصًا لتطبيقاتٍ مُحددةٍ. وتشمل هذه المُتحكمات ما يلي:

  مُتحكمات Texas Instruments: على سبيل المثال، CC3100 و CC3200. صُمّمت هذه المُتحكمات لتطبيقات إنترنت الأشياء ذات الطاقة المنخفضة وتُدمج مع مُتحكماتٍ دقيقةٍ.

  رقاقات Wi-Fi من Marvell: على سبيل المثال، سلسلة Avastar. صُمّمت هذه الرقاقات لتطبيقاتٍ عالية الأداء، بما في ذلك بث الصوت والفيديو.

وظيفة وميزات مُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi

يُوفّر مُتحكم ESP8266 SPI ذات تقنية Wi-Fi العديد من الميزات والوظائف الأساسية التي تجعله خيارًا شائعًا لإضافة اتصال Wi-Fi إلى المشاريع المُضمنة. إليك بعض أهم الميزات والوظائف لمُتحكم Wi-Fi:

• اتصال Wi-Fi

  يُمكّن هذا المُتحكم المُتحكمات الدقيقة من الاتصال بشبكات Wi-Fi بسهولةٍ. يُعدّ هذا الأمر مفيدًا بشكلٍ خاصٍ لأجهزة إنترنت الأشياء التي تحتاج إلى التواصل عبر الإنترنت.

• واجهة SPI

  يتواصل ESP8266 مع مُتحكمٍ دقيقٍ بواسطة واجهة SPI. يُمكّن هذا الأمر المُتحكم الدقيق من نقل مهام Wi-Fi إلى ESP8266، والذي يُتعامل مع جميع اتصالات Wi-Fi.

• أوامر AT

  يمكن التحكم في ESP8266 باستخدام أوامر AT مُرسلةٍ عبر واجهة SPI. يُمكّن هذا الأمر المُتحكم الدقيق من إرسال أوامر للاتصال بـ Wi-Fi، وإرسال/استقبال البيانات، وما إلى ذلك.

• استهلاك طاقة منخفض

  صُمّمت هذه المُتحكمات لاستهلاك طاقةٍ منخفضةٍ، خاصةً في أوضاع النوم. يُعدّ هذا الأمر مهمًا للأجهزة التي تعمل بالبطاريات أو الأجهزة المُصممة لتوفير الطاقة.

• مكدس TCP/IP

  تحتوي هذه الرقاقة على مكدسٍ مُدمجٍ لـ TCP/IP يُبسط التواصل الشبكي. يُتعامل هذا المكدس مع تعقيدات بروتوكولات Wi-Fi والإنترنت، مما يُمكّن المُطورين من التركيز على منطق التطبيق.

• أنماط تشغيل متعددة

  يمكن أن يعمل ESP8266 في أنماطٍ متنوعةٍ، بما في ذلك نمط نقطة الوصول، ونمط المحطة، ونمط المحطة + نقطة الوصول. توفر هذه الأنماط مرونةً في كيفية اتصال الجهاز بالشبكة أو إنشاءها.

• ذاكرة مؤقتة للبيانات

  يحتوي هذا المُتحكم على ذاكرةٍ مؤقتةٍ لتخزين حزم البيانات الواردة والصادرة. يساعد هذا الأمر على إدارة تدفق البيانات بين المُتحكم الدقيق ورقاقة Wi-Fi، مما يُضمن اتصالًا سلسًا.

• ترقية البرامج الثابتة

  يُدعم ESP8266 تحديثات البرامج الثابتة OTA (Over-The-Air)، مما يُمكّن المُطورين من تحديث الجهاز عن بعدٍ. تُعدّ هذه الميزة ضروريةً لأجهزة إنترنت الأشياء المُنتشرة في المجال.

• ميزات الأمان

  يُدعم هذا المُتحكم العديد من بروتوكولات الأمان، بما في ذلك WPA/WPA2 لاتصالات Wi-Fi المُشفرة. يُضمن هذا الأمر اتصالًا آمنًا عبر الشبكات اللاسلكية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للرقاقة تخزين ما يصل إلى 16 ميجابايت من ذاكرة الفلاش، مما يُمكّنها من تشغيل تطبيقاتٍ مُعقدةٍ وتخزين البيانات.

• سهولة التكامل

  يُعدّ مُتحكم ESP8266 SPI ذات تقنية Wi-Fi سهلًا للتكامل في المشاريع الموجودة. يُناسب حجمه الصغير واستهلاك الطاقة المنخفض العديد من التطبيقات، بدءًا من المُستشعرات البسيطة إلى أجهزة إنترنت الأشياء المُعقدة.

سيناريوهات مُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi

تُوفر مُتحكمات SPI ذات تقنية Wi-Fi العديد من سيناريوهات التطبيق، بما في ذلك:

• أجهزة المنزل الذكي

  يمكن للأجهزة مثل الأقفال الذكية، والمُستشعرات، والكاميرات استخدام مُتحكمٍ للاتصال بـ Wi-Fi. يُسهّل هذا الأمر التحكم عن بعدٍ والمراقبة عبر التطبيقات المُحمولة. تتضمن الأمثلة: ESP8266 و ESP32.

• الأتمتة الصناعية

  في الأتمتة الصناعية، يُسهّل مُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi التواصل بين الآلات. يُمكّن هذا الأمر من نقل بيانات المُستشعرات إلى خادمٍ مركزيٍ للتحليل. يساعد هذا الأمر على اتخاذ قراراتٍ مُستنيرةٍ. تتضمن المُتحكمات الشائعة المُستخدمة: ESP8288 و ESP32.

• أجهزة مراقبة الصحة

  تُستخدم الأجهزة القابلة للارتداء مثل الساعات الذكية وأجهزة تعقب اللياقة البدنية مُتحكمات SPI ذات تقنية Wi-Fi. تُمكّن هذه المُتحكمات من مزامنة البيانات مع الهواتف الذكية أو منصات السحابة. مثالٌ على ذلك هو ESP32-WROOM-32.

• الزراعة الذكية

  يستخدم المزارعون مُتحكمات Wi-Fi لمراقبة الظروف البيئية. مثل مستويات رطوبة التربة وبيانات الطقس. يُمكّنهم هذا الأمر من أتمتة أنظمة الري واتخاذ قراراتٍ مُستندةٍ إلى البيانات. مثالٌ على ذلك هو ESP8266.

• مراقبة الكاميرا عن بعد

  تُستخدم الأجهزة مثل كاميرات الحركة وكاميرات IP مُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi. يُمكّن هذا الأمر من العرض والتحكم عن بعدٍ عبر الشبكة. يمكن للمستخدمين الوصول إلى بث الكاميرا عن بعدٍ لأغراض المراقبة. مثالٌ على ذلك هو ESP32-CAM.

• قياس الذكي

  تُستخدم عدادات الطاقة الذكية للغاز والماء والكهرباء مُتحكمات SPI ذات تقنية Wi-Fi. يُسهّل هذا الأمر نقل البيانات في الوقت الفعلي إلى شركات المرافق. يُمكّن هذا الأمر من القراءات التلقائية وتحسين إدارة الموارد. مثالٌ على ذلك هو عداد الطاقة الذكي عبر Wi-Fi.

• الألعاب المتصلة

  يمكن تجهيز الألعاب مثل الطائرات بدون طيار والسيارات المُتحكم بها عن بعدٍ بمُتحكمات SPI ذات تقنية Wi-Fi. يُمكّن هذا الأمر المستخدمين من التحكم فيها عبر الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية عبر الإنترنت. مثالٌ على ذلك هو مجموعة TTGO T-Drone.

كيفية اختيار مُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi

يُتطلب اختيار مُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi المُناسب مراعاةً دقيقةً لعدة عواملٍ لضمان استيفائه لمتطلبات التطبيق المُحددة. إليك بعض العوامل التي يجب مراعاتها عند شراء مُتحكمات SPI ذات تقنية Wi-Fi:

• معدل البيانات:

  يجب أن يكون معدل البيانات لمُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi مرتفعًا بما يكفي لتلبية متطلبات عرض النطاق الترددي للتطبيق. تُعدّ معدلات البيانات الأعلى مُفيدةً للتطبيقات التي تُرسل كمياتٍ كبيرةٍ من البيانات، مثل بث الفيديو. تُناسب معدلات البيانات المنخفضة التطبيقات التي تتطلب عرض نطاقٍ تردديٍ أقل، مثل قراءات المُستشعرات.

• النطاق والتغطية

  خذ بعين الاعتبار نطاق مُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi. يجب أن يكون المُتحكم قادرًا على بث الإشارات على مسافاتٍ طويلةٍ إذا كان التطبيق موجودًا في منطقةٍ ذات تغطيةٍ كبيرةٍ. تتضمن مُتحكمات Wi-Fi ذات إمكانيات النطاق الطويل ESP8266 و ESP32. بالنسبة للتطبيقات في المناطق ذات مساحةٍ صغيرةٍ، يجب أن يكون لدى المُتحكم إمكانيات النطاق القصير. تتضمن أمثلة هذه المُتحكمات ESP-01 و ESP-12E.

• استهلاك الطاقة

  إذا تطلب التطبيق قابلية النقل ويعمل بالبطارية، ففكر في اختيار مُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi ذي استهلاك طاقةٍ منخفضٍ. صُمّمت هذه المُتحكمات لزيادة عمر البطارية. تتضمن أمثلة مُتحكمات Wi-Fi التي تستهلك طاقةً أقل ESP8266 و ESP32.

• سعة الذاكرة

  تُحدد سعة ذاكرة مُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi مقدار البيانات التي يمكن تخزينها للمعالجة. حدد مُتحكمًا ذو سعةٍ كافيةٍ للتعامل مع حمولة البيانات بكفاءةٍ. تُعدّ سعة ذاكرة 4 ميجابايتٍ كافيةً للمهام البسيطة مثل التحكم في مصابيح LED. تُعدّ سعة ذاكرة 8 ميجابايتٍ أو أكثرٍ مناسبةً للمهام المُعقدة مثل معالجة الصور.

• عدد دبابيس GPIO

  بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب اتصالاتٍ متعددةٍ، حدد مُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi ذو عددٍ كافٍ من دبابيس GPIO لتوصيل الأجهزة الطرفية. تُعدّ دبابيس GPIO مهمةً في توصيل الأجهزة الخارجية مثل المُستشعرات والمحركات والتحكم بها.

• ميزات الأمان

  بالنسبة للتطبيقات التي تُتعامل مع بياناتٍ حساسةٍ، اختر مُتحكمًا ذو ميزات أمانٍ مُتقدمةٍ مثل تشفير البيانات والتمهيد الآمن. تُحمي هذه ميزات الأمان البيانات من الوصول غير المُصرح به وتُضمن اتصالًا آمنًا.

أسئلة وأجوبة مُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi

س: ما هو مُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi؟

ج: مُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi هو جهازٌ يُمكّن الاتصال بـ Wi-Fi عبر واجهة التسلسل المحيطي (SPI). يُمكّن هذا الأمر المُتحكمات الدقيقة التي ليس لديها Wi-Fi مُدمج من الاتصال بشبكات Wi-Fi للاتصال اللاسلكي.

س: ماذا يعني SPI؟

ج: SPI اختصار لـ Serial Peripheral Interface. يُعدّ هذا بروتوكولٌ قياسيٌ للاتصال التسلسلي المُزامن يُستخدم للتواصل لمسافاتٍ قصيرةٍ، وبشكلٍ أساسيٍ في الأنظمة المُضمنة.

س: كيف يعمل SPI؟

ج: تعمل واجهة التسلسل المحيطي (SPI) من خلال إنشاء اتصالٍ للتواصل بين جهازٍ رئيسيٍ وجهازٍ أو أكثر من الأجهزة الثانوية باستخدام أربعة خطوطٍ رئيسيةٍ: MOSI، MISO، SCK، و SS. في qspi، تُنقل البيانات بين الجهاز الرئيسي والجهاز الثانوي (أو الأجهزة الثانوية) عبر خطّي Master Out Slave In (MOSI) و Master In Slave Out (MISO) بينما يُزامن نقل البيانات عبر خطّ Serial Clock (SCK) المُولّد من قبل الجهاز الرئيسي. يُفعّل خطّ Slave Select (SS) الجهاز الثانوي المُحدد للتواصل عندما يكون لدى الجهاز الرئيسي العديد من الأجهزة الثانوية.

س: ما هو الفرق بين SPI و I2C؟

ج: يكمن الاختلاف الأساسي بين SPI و I2C في طرق التواصل المُستخدمة. يُعدّ SPI واجهةً للاتصال التسلسلي المُزامن تُستخدم أسلاكًا متعددةً للتواصل ثنائي الاتجاه الكامل (عادةً 4، اعتمادًا على عدد الأجهزة الثانوية)، بينما I2C هو واجهةً للاتصال التسلسلي المُزامن تُستخدم سلكين فقط (SDA للبيانات و SCL للساعة) ويُعدّ ثنائي الاتجاه نصف كامل. بالإضافة إلى ذلك، يُعدّ SPI بشكلٍ عامٍ أسرع من I2C ويُوفر المزيد من مرونة التواصل مع أجهزةٍ ثانويةٍ متعددةٍ.

س: ما هو مثالٌ لمُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi؟

ج: يُعدّ ESP8266 مثالًا على مُتحكم SPI ذات تقنية Wi-Fi. يُستخدم هذا المُتحكم بشكلٍ شائعٍ لتطبيقات إنترنت الأشياء ويمكن ربطه بمُتحكماتٍ دقيقةٍ مثل Arduino عبر ناقل SPI للاتصال بـ Wi-Fi.