لك أن تقول الحساسات أو المستشعرات أو الكواشف حتي , على أي حال يبقي السؤال قائم ماهي الحساسات ؟؟؟؟

ماهي الحساسات ؟

الحساسات هي أحد المكونات الأساسية للتكنولوجيا الحديثة التي من دونها ما كنّا لنحظى بالعديد من الأجهزة الحديثة التي نتمتع بها اليوم ، كل الأجهزة الحديثة التي نرها و نستخدمها ونتفاعل معها مزودة بالحساسات التي تمكنها من القيام بمهامها .

وبمفهم بسيط يمكننا القول بأن الحساسات هي بمثابة الحواس الخمسة للروبوتات وكل الاجهزة التفاعلية مع الانسان , مثل المستخدمة مع أنترنت الاشياء IOT > .

وبمفهوم علمي الحساسات هي أجهز تقوم بعملية قياس خاصية فيزيائية معينة وتحويلها إلى صورة أخرى تفهمها وحدة التحكم ، إذًا الحساس هو جهاز يعمل كوسيط بين وحدة التحكم والبيئة الخارجية .

لذا دعونا نتعرف سويًّا على هذا المجال ونتعلم كل ما يمكننا عن الحساسات .

أنواع الحساسات :

بصورة عامة يمكن تصنيف الحساسات الي عدة أقسام كالمذكورة أدناه :

• حساسات الموقع
• حساسات المسافة
• حساسات السرعة
• حساسات الحمل
• حساسات الضغط
• حساسات الحرارة
• حساسات التدفق
• حساسات مستوى السائل
• الحساسات الضوئية
• الحساسات اللمسية
• الحساسات الصوتية

والان دعنا نتعرف على كل حساس من الحساسات التي تستخدم مع الاردوينو والراسبيري باي أيضا بشكل منفصل بغض النظر أن القسم الذي ينتمي له .

الحساسات الضوئية _ حساس الضوء (Light -dependent resistor) :

المقاومة الضوئية هي عبارة عن مقاومة تتغير قيمتها اعتمادا على مقدار الضوء المسلط عليها , فكلما
زاد مقدار الضوء كلما قلت المقاومة والعكس بالعكس صحيح ,  تعتبر المقاومة الضوئية مفيدة جدا في كثير من الاجهزة  والتطبيقات التي تعتمد علي الضوء .

من استخداماتها , تستخدم في أجهزة الانارة التلقائية كما يمكن أستخدامها في تتبع حركة الشمس بالنسبة للخلايا الشمسية , ويمكن أيضا أستخدامها في ربوتات تتبع الخط .

يمكنك مراجعة المشروع التالي لمعرفة ألية الربط مع الاردوينو ” قياس شدة الأضاءة باستخدام حساس المقاومة الضوئية ” .

الحساسات الحركية _ حساس الحركة (PIR motion sensors) :

الحساس في الصورة أعلاه يحلو للبعض وأنا منهم تسميته بأسم أبو قدح وهو الحيوان المعروف بأسم السلحفاء .

حساس الحركة هو في الأساس عبارة عن جهاز قادر على حساب الأشعة تحت الحمراء . كل شيء محيط بنا تنبعث منه الأشعة تحت الحمراء بمستوى منخفض ” كلما زادت سخونة الشيء كلما زاد مقدار الاشعة المنبعثة منه ”  هذه الأشعة لا نستطيع رؤيتها نحن البشر بالعين المجردة ولكن حساس الحركة قادر على ذلك .

عندما يتم تشغيل الحساس للحركة فانه يحسب مقدار الأشعة تحت الحمراء المحيطة به, وعندما يحدث تغير بمقدار الأشعة تحت الحمراء فإنه يبعث اشارة كهربائية إلى الاردوينو على سبيل المثال , يستخدم حساس الحركة للكشف عن اي حركة تمت في محيط الحساس .

للمزيد والمفيد حول ربط الحساس مع الاردوينو طالع المشروع هذا ” نظام الحماية ضد السرقة باستخدام حساس الاشعة تحت الحمراء ” .

الحساسات الضوئية_حساس الأشعة تحت الحمراء (IR sensor):

يعتبر هذا المجس مستخدم بكثرة في الأدوات الإلكترونية بهدف التحكم عن بعد بأجهزة معينة, فعلى سبيل المثال يستخدم هذا الحساس في جميع انواع أجهزة التلفاز هذه الايام حيث يسمح للتلفاز بأن يستقبل الأوامر من جهاز التحكم عن بعد وهو الاخر يحتوي على باعث للاشعة تحت الحمرا ء ليقوم بأرسال الاشارات , وبالطبع يمكننا استخدام هذه الاشارات كإشارة إدخال للمتحكم للاردوينو او حتى يمكن استخدام حساس الأشعة تحت الحمراء في دائرة إلكترونية بسيطة كما في بعض الاجهزة .

لمعرفة طريقة الربط مع الاردوينو طالع المقال هذا ” التحكم في RGB باستخدام الريموت ” .

الحساسات الحرارية _ حساس الحرارة(Temperature sensor) :

بكل بساطة وكما هو موضح من اسمه فإن هذا الحساس لديه القدرة على تحسس درجة الحرارة
المحيطة به .

يوجد العديد من انواع حساسات الحرارة فمنها يستخدم الزئبق ومنها يستخدم المقاومة الحساسة للحرارة وهنالك نوع أخر يعتمد علي الترانزستور , ولكن هذا النوع من الحساسات الموضح في الصورة أعلاه فإنه (temperature sensitive resistors) الذي يمرر الجهد من خلاله .

يستخدم المبدئ الذي ينص على انه كلما زادت درجة الحرارة كلما زاد الجهد الكهربائى المار من خلال الصمام الثنائي بمعدل معروف . وعن طريق تضخيم هذا التغير في الجهد الكهربائى نستطيع أن نحصل على إشارة تتناسب طرديا مع درجة الحرارة , وبالطبع يمكننا الاستفادة من هذه الإشارة بشكل كبير لمعرفة درجة الحرارة عن طريق نصوص برمجة بسيط وتوصيلات سهلة بالمتحكم الاردوينو .

لمعرفة المزيد راجع المشروع التالي ” قياس درجة الحرارة باستخدام ‫الترانزستور الحراري ” .

الحساسات الحركية _حساس استشعار الميل(Tilt sensor):

حساس أستشعار الميل يستخدم للكشف عن الميلان او عن الاتجاه , يتميز حساس استشعار الميل بأنه سهل الاستخدام والبرمجة و لا يستهلك الكثير من الطاقة , لهذا الحساس استخدامات مختلفة في حياتنا اليومية فهو يستخدم غالبا في الالعاب او الأجهزة الحركية للكشف عن مقدار ميلان الأجهزة كالذي يستخدمة في الهواتف الذكية .

لمعرفة طريقة ربطه مع الاردوينو راجع المقال ” كيفية عمل جهاز استشعار الميل مع اردوينو ؟ ” .

في المقالة التالية ” سلسلة التعرف علي الحساسات المستخدمة مع الاردوينو الجزء الثاني ” سنواصل الحديث عن الحساسات