الى الاستاذ علاء البصري المحترم

[محمد الموسوي]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

استاذ علاء تحيه طيبه قبل فتره قرات موضوع لك في مجلة الفيزياء العصريه
وتباعا لذلك ارجو من حضرتكم طرح موضوع من خلال المجله او طرحه في المنتدى يخص المواضيع المستحدثه في منهج السادس االحالي والتي لاتوجد لدينا معلومات سابقه عنها وخاصة في الفصل الرابع مثل تقنيه التحسس النائي وكيفيه عمل الجوال لان ذلك كان غير موجود في الدراسه الجامعيه التي مرت علينا وذلك تبعا للتطور العلمي الحاصل
وبصراحه سوف يتم تدريسه بحفظ ما موجود بالمنهج دون تطور اي معلومات عنها
وكذلك للفصول البقيه

شاكرين تعاونكم معنا .....................

[أ. احمد غنام]

بسم الله الرحمن الرحيم

مبروك لك المشاركة 500 ولو شوية متأخرة وان شاء الله المزيد من الابداع

الاستاذ العزيز .... يوجد في المنتدى باب حول (( كيف تعمل الاشياء واعتقد ستجد فيه ما تريد )) ..... تقبل تحياتي

[علاء البصري]

السلام عليكم استاذ محمد وارجوا وادعواالله ان تكون بوافر الصحة والعافية ...............
1- انا اسعى دائما مع اخواني الاساتذة الكرام في رفد المنتدى بمواضيع تخص المنهج الجديد من ابحاث وفلاشات وفيدويات تسهل علينا معرفة تفاصيل المواضيع الموجودة في المنهج ولا اكتفي بمجرد خبر وانما احاول دائما ان اعثر على ابحاث ان امكن تخص ذلك واذا كان لديك موضوع معين انت او اي عضو اخر فلنحاول البحث عنه لنجد ما نستطيع ايجاده وتدلل .......... وبهذا الصدد قد طلب احد الاخوان سابقا بحث عن الهوائي ويعلم الله مع ما بي من انشغال في اعداد ملازم المنهج الجديد لقد بحث عنه كثيرا (( لكنه للاسف قال انه لم يلاقي اهتماما او ما شابه ذلك وان بعض الاعضاء متحسسون منه )) واعتقد انه بحث خلال النت ولو يجد ما يبحث عنه ومع ذلك بحثت كثيرا لكني لم اجد وكاننا متخصصون في الهوائي ونملك معلومات عن موضوعه لكننا نتجاهل مطلوبه مع العلم ان كل موضوع يطرح في المنتدى يكون في محل استفادة الاخوة الكرام من اعضاء وزوار ويكفيني انا ان يستفيد منه شخص واحد وبهذا حققت الغاية من نشره وليس مجرد زيادة مشاركات ليست فيها فائدة ) .
2- عموما هذه دعوه لكل الاخوة الكرام ان يجدوا وبحثوا عن معلومات تخص مطلوبك .
3- في مجلة الفيزياء العصرية انا ليس لي دخل في منشوراتهم فاعضاء هيئة التحرير هم يختاروا المواضيع التي تناسب موضوعات المجلة ........
4- يوجد منتدى ضمن موضوعات منتدانا الموقر اسمه منتدى كيف تعمل الاشياء فيها موضوع كيف يعمل الجوال ستجده هناك ان شاء الله
.................... تقبل تحياتي .............................

[علاء البصري]

http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/iphone-2.jpg

منذ فترة وجيزة حصلت على جهاز جوال لا يحتوى إلا على ثلاثة أزرار فقط، وشاشة كبيرة تستجيب لنقرات خفيفة بواسطة أصابع اليد، لترد على المكالمات وتشغل ملفات الصوت والفيديو وتستعرض الصور وتشغل الكاميرا وتلتقط الصور بمجرد لمسات خفيفة على شاشته. إضافة إلى ذلك تصفح مواقع النت والتجول في صفحاته بتحريك أصبعك على الشاشة لتظهر باقي أجزاء الصفحة. هذه التقنية خلفها فكرة فيزيائية أحببت ان تشاركوني معرفتها من خلال شرح شاشة اللمس في جهاز الجوال العصري الآي فون iPhone.

في هذا المقال من كيف تعمل الأشياء سوف نوضح كيف تعمل شاشة لمس جهاز الآي فون iPhone وكيف تستجيب الدوائر الالكترونية للجهاز للنقرات الخفيفة من أصبعك على شاشته.

يمكنك قراءة المقال ايضا بتنسيق افضل من هنا
كيف تعمل شاشة اللمس في جوال الاي فون (http://www.hazemsakeek.com/magazine/index.php?option=com_content&view=article&id=1378:iphone&catid=57:-&Itemid=369)

في مطلع العام 2007 عرض ستيف جوبز جهاز الآي فون iPhone من إنتاج شركة ابل في معرض اكسبو. بدا الهاتف أول الأمر كأنه صندوق مستطيل لا يحتوي على أزرار. ولكن بمجرد ان بدء ستيف عرضه للجوال ولمس شاشة الآي فون وإذا بها تتحول إلى شاشة تفاعلية فيها العديد من الوظائف التي تفعل بمجرد لمسها على الشاشة هذا بالإضافة إلى ظهور مؤشر على شاشة الآي فون يتحرك مع حركة الأصبع على الشاشة كما لو كان يتحكم به بواسطة ماوس. هذا العرض بدا لبعض الحضور شيء غير عادي فهذه أول تجربة كانت لهم لتفاعل أصبع الإنسان مع شاشة الجهاز مباشرة، وقد أدهشتهم هذه الفكرة أكثر من مزايا الآي فون نفسه.

لقد احتوى الآي فون على مزايا عديدة جعلت منه اقرب لجهاز كمبيوتر كفي، فهو بالإضافة إلى كونه جهاز هاتف إلا انه يحتوي على كاميرا رقمية ومشغل فيديو وموسيقى ومتصفح للانترنت والبريد الالكتروني ويتيح لك أيضا الحصول على الخرائط التفصيلية للمنطقة التي أنت فيها، والكثير من المزايا.

ولكن هذا الكمبيوتر الكفي لم يعد يعتمد في تشغيله على لوحة المفاتيح المعروفة أو الماوس، انه يستخدم أزرار تحكم افتراضية تظهر على الشاشة. هذه في الحقيقة ليست شيء جديد فشاشات اللمس touch screens معروفة ومستخدمة في الهواتف الذكية وفي الكثير من الأجهزة ولكن ما يميز تقنية شاشات اللمس في جهاز الآي فون هو انه بإمكانك استخدام إصبعك بدلا من القلم الخاص stylus لشاشات اللمس المعروفة إضافة إلى ذلك أيضا هناك إمكانية غيرة متوفرة في شاشات اللمس الأخرى وهي ان شاشة الآي فون تستطيع ان تلتقط التعليمات بأكثر من لمسة في نفس الوقت.



شاشة اللمس في جهاز الآي فون iPhone

الأجهزة الالكترونية قد تعتمد على أكثر من طريقة لاستقبال المدخلات بواسطة أي شخص على شاشة اللمس. ومعظم هذه المستقبلات تستخدم مجسات حساسة ودوائر الكترونية لمراقبة التغيرات في حالة خاصة. كثيرا من هذه الأجهزة وجهاز الآي فون احدها يعتمد على مراقبة التغيرات في التيار الكهربي. وهناك طرق أخرى تعتمد على رصد التغيرات في الأمواج الصوتية المنعكسة أو على شعاع ضوئي غير مرئي (في منطقة الطيف تحت الأحمر) وهناك أنظمة قليلة تستخدم ترانسديوسر لقياس التغيرات في الاهتزازات التي تحدث بالنقر بالأصبع على سطح الشاشة. أو باستخدام كاميرا لتراقب التغيرات في الضوء والظل.

http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/iphone-5.jpg
مجموعة من الأجهزة المتنوعة التي تعمل بتقنية اللمس



الفكرة الأساسية لشاشات اللمس هي بسيطة في حد ذاتها – عندما تضع أصبعك أو القلم الخاص stylus على الشاشة، فان التغيرات التي تحدثها يتم رصدها. فالشاشات التي تعتمد على أمواج الصوت أو الضوء فان أصبعك يعمل على حجب أو عكس جزء من هذه الأمواج. أما في الشاشات التي تعتمد على تغير السعة الكهربية فهي تحتوي على مادة تحمل شحنة كهربية، وعند لمس الشاشة فان تغير في مقدار الشحنة يحدث عند نقطة اللمس. أما في شاشات التي تعتمد على تغير المقاومة الكهربية فان الضغط بالأصبع يحدث تغير في موصلية طبقات الدائرة الكهربية بالضغط على هذه الطبقات يجعل مقاومتها تختلف عند نقطة اللمس.

معظم الوقت، هذه الأنظمة جيدة لرصد مكان النقر بدقة عالية لنقرة واحدة. ولكن اذا ما قمت بالضغط على الشاشة في أكثر من موضع وفي نفس الوقت، فان النتيجة تكون استجابة غير منتظمة. بعض شاشات اللمس تهمل كل الضغطات التي تلي الضغطة الأولى. والبعض الأخر يمكنه ان يستجيب لأكثر من ضغطة في نفس الوقت، ولكن برنامج التحكم لا يمكنه احتساب موقع كل ضغطة بدقة كافية. وهناك العديد من الأسباب لهذا ومنها ما يلي:



(1) الكثير من الأنظمة ترصد التغيرات على المحور الأساسي للشاشة أو في اتجاه محدد بدلا من الاستجابة لنقطة على الشاشة.

(2) بعض الشاشات تعتمد على احتساب المتوسط لمنطقة كبيرة لتحدد مكان النقرة على شاشتها.

(3) بعض الأنظمة يأخذ حسابات بالنسبة لخط أساسي يعتمد على الضغطة الأولى. فعندما تضغط على الشاشة فانك تنشأ خط محوري جديد. والضغطة التي تليها تسبب قياس يعتمد على خط محوري أخر غير الخط الأساسي الذي انشأ في البداية.

http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/iphone-11.jpg

في شاشات هواتف الآي فون فان الأمر مختلف حيث ان الشاشة مجهزة للاستجابة للضغطات المتعددة وفي نفس اللحظة. فعلى سبيل المثال، يمكنك ان تستخدم خاصية الزوم في تصفح مواقع النت أو في استعراض الصور عن طريق الضغط بواسطة إصبع الإبهام على الشاشة وإصبعك الأخر لمسح الشاشة لتكبير جزء من الصورة على شاشة الجهاز. ولكي تقوم بعكس هذه العملية لتصغير العرض لإظهار الصورة بالكامل على الشاشة فانك تستطيع ان تستخدم إصبعيك وتقربهما على بعض كأنك تقوم بقرص الشاشة فتصغر الصورة وفي هذا المثال نشاهد احد التطبيقات لعملية الضغط المتعدد في نفس اللحظة وفائدتها في التحكم في عرض الصور وصفحات الويب. حيث ان الآي فون قد استجاب للضغط المتعدد والحركة على الشاشة.



في الجزء التالي من المقال سوف نقوم بشرح كيف تعمل شاشة اللمس في جهاز الآي فون iPhone

كيف تعمل شاشة اللمس في جوال الاي فون (http://www.hazemsakeek.com/magazine/index.php?option=com_content&view=article&id=1378:iphone&catid=57:-&Itemid=369)

أنظمة اللمس المتعددة Multi-touch system

لكي يتمكن المستخدمين من توجيه التعليمات إلى الأجهزة بواسطة اللمس المتعدد تمكن مطورو جهاز الآي فون من استخدام طريقة جديدة غير متبعة في تقنية اللمس المعتمدة حاليا. حيث ان شاشة اللمس تحتوي على طبقة رقيقة من مادة مواصلة لتقوم بعمل المكثف، مثل باقي شاشات اللمس. ولكن، في الآي فون فان المكثفات المستخدمة مرتبة حسب إحداثيات شبكة تقوم بتوليد إشارة خاصة بها عند اللمس أو الحركة للمسات متعددة في نفس اللحظة لأكثر من موضع. ولان التقنية المتبعة في شاشة لمس الآي فون تعتمد على السعة الكهربية لطبقة المادة الرقيقة المستخدمة فان جهاز الآي فون يعمل فقط عندما تلمسه بطرف أصبعك – فهو لا يعمل باستخدام القلم الخاص stylus أو اذا كنت ترتدي قفازات غير موصلة.

http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/iphone-8.jpg
شاشة اللمس ذات السعة المتبادلة تحتوي على شبكة من المجسات في صورة خطوط لرصد التغير في التيار الكهربي وكذلك على شبكة أخرى لخطوط التوجيه التي يمر فيها التيار الكهربي

http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/iphone-9.jpg
تقوم خطوط المجسات بتحديد أين لمس أصبع المستخدم الشاشة بالضبط

شاشات اللمس ذات السعة الذاتية تحتوي على دوائر حساسة والكترودات لتحديد موضع لمسة أصبع المستخدم على الشاشة بالضبط



شاشة الآي فون تستطيع ان تحدد مكان اللمس عليها بواسطة هاتين الطريقتين:

طريقة السعة المتبادلة Mutual capacitance

في هذه الطريقة تتطلب دائرة السعة الكهربية ان يكون لدينا طبقتين من مادتين مختلفتين. احد هاتين الطبقتين تستخدم لخطوط التوجيه التي تحمل التيار الكهربي، والطبقة الأخرى تستخدم للمجسات التي تكون على شكل شبكة من الخطوط التي تعمل على رصد التيار الكهربي عند العقد.



طريقة السعة الذاتية self capacitance

في هذه الطريقة تستخدم طبقة واحدة تحتوي على مجموعة كبيرة من الالكترودات وهذه متصلة مع دائرة حساسة لسعة الكهربية.



كلا من هاتين الطريقتين تقومان بإرساله بيانات اللمس على شكل نبضات كهربية. في الجزء التالي من المقال سوف نشرح تفاصيل ما يحدث بالضبط.



معالج الآي فون iPhone Processor

معالج الآي فون والبرامج المشغلة له هي مركز التفسير الصحيح لجهاز إدخال البيانات والذي هو في هذه الحالة شاشة اللمس. تقوم طبقة السعة الكهربية بارسال بيانات موضع اللمس لمعالج الآي فون. يستخدم المعالج برنامج مثبت في ذاكرة الآي فون لتفسير هذه البيانات كتعليمات وهنا وصف لما يحدث:

(1) تنتقل الإشارة من شاشة اللمس إلى المعالج على شكل نبضات كهربية.

(2) يستخدم المعالج البرنامج الخاص بتحليل البيانات ليقوم بتحديد خصائص كل ضغطة. مثل حجمها وشكلها وموضعها والمنطقة التي تأثرت بالضغطة على الشاشة. وفي حالة الضرورة يقوم المعالج بترتيب هذه اللمسات في صورة مجموعات. فإذا ما قمت بتحريك أصبعك على الشاشة فان المعالج يقوم بحساب الفرق بين نقطة البداية ونقطة النهاية لكل لمسة.

http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/iphone-10.jpg

(3) يستخدم المعالج البيانات السابقة المخزنة في ذاكرته ليحدد وظيفة كل لمسة قمت بها. حيث يتمكن من فهم كل حركة قمت بها على الشاشة والمعلومات حول التطبيق الذي تستخدمه والتطبيق الذي كنت تستخدمه عندما لمست الشاشة.

(4) يقوم المعالج بترحيل التعليمات التي طلبتها إلى البرنامج المستخدم. كذلك يقوم بارسال تعليماته إلى شاشة الآي فون لإظهار أي تعليمات خاصة لك وكذلك يرسل تعليماته إلى أجزاء محددة من الجهاز مثل مشغل الفيديو أو الكاميرا أو غيره. اذا حدث وان كانت البيانات التي استقبلها منك بواسطة اللمس لا تتطابق مع أي من التعليمات التي خزنها أو عرفها من قبل فانه يعتبر هذه التعليمات كأنها لمسات خاطئة ولا يستجيب لها.

http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/iphone-12.jpg

كل هذه الخطوات تحدث في نفس اللحظة أن صح التعبير أي انك سوف تشاهد على الشاشة استجابة فورية لأي لمسة تقوم بها. وهذا يجعلك تستطيع ان تصل إلى كل التطبيقات على جهازك وتستخدمها وتشغله بلمسات من إصبعك.



وفي النهاية أتمنى أن أكون قد قدمت شرحا مبسطا لمبدأ عمل شاشات اللمس بصفة عامة وشاشة اللمس ذات الاستجابة المتعددة والتي ميزت جهاز الآي فون وجعلت منه قفزة تكنولوجية يتمنى كل شخص ان يستخدم هذه التقنية ويجرب الآي فون

[علاء البصري]

http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_1/2006-09-28_05-42-15-505.png http://www.hazemsakeek.com/QandA/dvd/2006-09-16_15-11-19-942.png

كيف يعمل التلفون المحمول (الجوال)؟

http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-24-08-950.png http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-29-10-123.png http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-31-30-425.png http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-29-22-822.png

http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-28-24-267.png
في العام 1983 ظهر التلفونات الجوالة بنظام التناظري analog وسميت بـ Advanced Mobile Phone System والتي تكتب اختصاراً AMPS أي انظمة التلفونات الجوالة المتطورة والتي حصلت على الاعتماد من مؤسسة الاتصالات الدولية FCC وأول ما استخدمت في ولاية شيكاغو الامريكية. استخدمت جوالات AMPS مدى من الترددات بين 824 ميجاهيرتز و894 ميجاهيرتز. وعملت الحكومة الامريكية كل ما في وسعها لدعم شبكة هواتف لاسلكية جديدة وتنافس شبكة التلفونات السلكية من حيث التكاليف والاسعار بالنسبة للمستخدم، فخصصت لذلك مزود خدمة للشبكة اللاسلكية ووضعته في كل مكان وسمي بمزود الخدمة المحلي، ويتكون كل مزود خدمة من ناقلين سمي الاول A والثاني B.



تم تخصيص 832 تردد مختلف للناقلين A و B منهم 790 تردد للصوت و42 تردد للبيانات. وتكونت كل قناة اتصال من ترددين واحد للارسال والثاني للاستقبال. واختيرت الترددات باتساع 30 كيلوهيرتز وذلك لضمان نقل الصوت بجودة الاتصال السلكي حيث ان الترددات السمعية.



فكرة عمل الجيل الأول من الجوالات اعتمدت فكرة عمل جوالات الجيل الأول على ترددات راديوية متغيرة بطريقة مستمرة لنقل أصوات المستخدمين. حيث يتيح ذلك الاتصال المتعدد لأكثر من هاتف خلوي بمحطة الإرسال ويستخدم كل جوال تردد مختلف كما هو موضح في الشكل بالأشرطة الملونة حيث كل لون يعبر عن تردد مخصص لمكالمة واحدة، ويشير الانقطاع في تلك الأشرطة إلى أن استخدام تلك القنوات لا يكون بشكل دائم.


http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-27-50-018.png







http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-31-57-184.png تحول تكنولوجيا الجوال من النظام التناظري إلى الرقمي http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-29-50-992.png تعتبر جوالات الجيل الثاني 2G هي اول جوالات تعمل بالنظام الرقمي والتي بدأ استخدامها في التسعينات من القرن الماضي، ويستخدم جوال الجيل الثاني نفس تكنولوجيا الراديو كما في التلفون الجوال التناظري (جوال الجيل الأول) ولكن تستخدم بطريقة مختلفة، ففي النظام التناظري لا تستخدم كل امكانيات الاشارة المتبادلة بين الجوال والشبكة التابع لها. حيث انه من غير الممكن ان يتم ضغط وتشفير الاشارة التناظرية مثل الاشارة الرقمية. ولكن في الاشارة الرقمية يتم ضغط واعادة معالجة الاشارة مما يسمح بزيادة عدد القنوات لنفس المدى الترددي المستخدم. http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-32-27-778.png ولكن قبل ان نشرح نظام GSM سوف نقوم بشرح التقنيات المستخدمة لتشغيل الجيل الثاني من الجوالات. وهناك ثلاث تقنيات مختلفة تستخدم في جوالات الجيل الثاني لنقل المعلومات الرقمية من الجوال إلى الشبكة والعكس هي: الوصول المتعدد بالتقسيم التردديFrequency division multiple access (FDMA)
الوصول المتعدد بالتقسيم الزمنيTime division multiple access (TDMA)
الوصول المتعدد بالنظام الكودي Code division multiple access (CDMA)
والمصطلح الإنجليزي لكل تقنية من التقنيات الثلاثة يشرح نفسه فهذه التسمية العلمية اشتقت من فكرة عملها. فمثلا لو اخذنا الكلمة الاولى من كل تقنية وهي Frequency و Time و Code فنجد انها تشير إلى التقنية المستخدمة لطريقة الدخول اإلى الشبكة في تناقل المعلومات، فالاولى يعتمد على التردد والثانية تعتمد على الزمن والثالثة تعتمد على الشيفرة. أما الكلمة الثانية division فهي تشير إلى أن طريقة فصل المكالمات يعتمد على طريقة الدخول الى الشبكة، ونستنتج من ذلك اننا من خلال فهمنا للمصطلح الانجليزي يمكننا أن نوصف كل تقنية على النحو التالي: http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-32-47-175.png الوصول المتعدد بالتقسيم التردديFrequency division multiple access (FDMA)
في كل محطة اتصال جوال توجد محطة ارسالة راديوية ترسل الاشارة بترددات مختلفة خلال النطاق المخصص من المدى الترددي. وتعتمد تقنية FDMA على تقسيم هذا المدى الترددي إلى عدة قنوات ترددية أصغر كما في الشكل الموضح حيث تم تخصيص مدى ترددي مقداره 45 ميجاهيرتز وكل محطة ارسال تستخدم تردد مختلف لارسال الاشارات بطريقة تناظرية للاتصال وتدعم نقل البيانات الرقمية، ولكن لا تعتبر هذه التقنية فعالة للاتصالات الرقمية.

http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-27-39-723.png

في تقنية FDMA كل جوال يستخدم تردد مختلف
الوصول المتعدد بالتقسيم الزمنيTime division multiple access (TDMA)

http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-33-08-877.png


شرح توضيحي لنظام TDMA يخصص لكل مستخدم حيز زمني متكرر كما هو موضح في تعاقب تكرار الالوان في الشريط الأول مثلاً، ويمثل كل شريط قناة ذات تردد محدد وعلى نفس التردد تجد ثلاثة الوان مختلفة تتكرر خلال الزمن، يمثل كل لون مكالمة مرسلة وبهذا يمكن على نفس التردد ارسال ثلاثة مكالمات في نفس الوقت.


http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-27-29-469.png





ويوضح الشكل ادناه النطاقات الزمنية المستخدمة لكل جوال لارسال البيانات الصوتية من خلال تخصيص فترة زمنية تقدر بـ 6.7ms وبمدى ترددي قدره 30 كيلوهيرتز ترسل على نفس قناة اتصال واحدة تعمل على تردد محدد.

http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-27-21-387.png

يقسم التردد في تقنية TDMA إلى فترات زمنية
http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-33-33-212.png الوصول المتعدد بالنظام الكودي Code division multiple access (CDMA)
تستخدم تقنية CDMA وسيلة مختلفة تماما عن تقنية TDMA فهذه التقنية تقوم بعد عملية التحويل (من التناظري إلى الرقمي) بنشر البيانات الرقمية المضغوطة على ما هو متوفر في النطاق الترددي، أي ان البيانات ترسل في صورة حزم أو رزم على ترددات متفرقة متاحة للاستخدام خلال اي فترة زمنية.



شرح توضيحي لنظام CDMA بدلاً من إرسال البيانات على قنوات مخصصة وترددات محددة فإنه هذه التقنية تقوم بتقسيم المعلومات والبيانات إلى حزم (رزم) ثم ترسلها على أحد القنوات المتاحة. كما هو موضح بالشكل وكل لون من الوان المربعات يعود إلى حزم صادرة من جوال محدد ترسل على نطاقات ترددية مختلفة ثم يعاد تجميعها عند الاستقبال، وبهذه الطريقة اجراء عدد كبير من المكالمات على نفس النطاق الترددي في نفس اللحظة.


http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-27-12-855.png



http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-33-50-817.png

http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-27-03-161.png

في تقنية CDMA كل مكالمة تحول الى بيانات رقمية وتقسم إلى رزم ترتبط مع بعضها البعض بشيفرة مميزة. http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_3/2006-10-06_19-26-50-082.png تعرفنا في هذا الجزء على فكرة عمل الجيل الأول والجيل الثاني للاتصالات اللاسلكية والتقنيات المختلفة المستخدمة لكل جيل، وفي الجزء الرابع سوف نشرح فكرة نظام الاتصالات العالمي GSM ونستكمل شرح الجيل الثالث من الجوالات اللاسلكية.

[علاء البصري]

http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/2006-10-04_05-04-46-188.png

http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/2006-10-04_05-13-45-744.png التلفون المحمول يمتلك شيفرات خاصة مرتبطة به ويعمل من خلالها. تستخدم هذه الشيفرات لتعريف جهاز الجوال، ومالكه، ومزود الخدمة او الشركة التابع لها. http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/2006-10-04_05-15-40-509.png
http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/2006-10-04_05-10-14-551.png



مكتب التحويلات Mobile Telephone Switching Office (MTSO) وهو عبارة عن كمبيوتر في محطة الارسال الخاصة بالجوال ويتحكم في كل نظام الجوال ويتعقبه ويقيس قوة الاشارة التي تصل لجوالك ويعطي الأمر للانتقال الى خلية اخرى عندما تضعف الإشارة، كما ويربط كل محطات التقوية الموجودة في كل الخلايا التابعة لمحطة المركزية ومن مهامه ايضا حساب قيمة الفاتورة لمكالماتك

http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/2006-10-04_05-16-22-119.png


بينما تنتقل اثناء الاتصال فإن الاشارة تتحول من خلية إلى أخرى دون أن ينقطع الاتصال ويقوم بذلك ويشرف عليه مكتب التحويلات MTSO وهو الصندوق الاسود المبين في الرسم

http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/2006-10-04_05-17-01-145.png
http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/2006-10-04_05-14-06-534.png http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/2006-10-04_05-17-22-786.png والأن سوف نقوم بدراسة وشرح تركيب جهاز الجوال
http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/2006-10-04_05-14-17-750.png يعتبر جهاز الجوال من اكثر الاجهزة التقنية تعقيداً من ناحية تكدث الدوائر الالكترونية فيه على مساحة صغيرة ويقوم جهاز الجوال باجراء الملايين من الحسابات كل ثانية اثناء ضغط الموجات الصوتية التي يرسلها واعادة فك الموجات الصوتية التي يستقبلها لتتمكن من الحديث والاستماع الى من تتصل بهم.

http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/cell-phone-exploded.jpg

مكونات واجزاء الجوال اذا ما قمنا بالنظر إلى مكونات جهاز الجوال كما هو في الصورة أعلاه فإن الجوال يحتوي على الاجزاء التالية:
http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/2006-10-04_05-14-33-453.png http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/cell%20phone1.jpg

اللوحة الإلكترونية للجوال وعلى اليمين الواجهة الأمامية وعلى اليسار الواجهة الخلفية اللوحة الالكترونية قلب نظام الجوال وترى فيها عدة قطع تشبه قطع الكمبيوتر chips ومن هذه القطع الكمبوترية ما يقوم بتحويل الاشارة التناظرية الى رقمية وأخرى تقوم بتحويل الاشارة الرقمية إلى تناظرية حيث تعمل على تحويل الاشارة الصوتية وتترجمها إلى اشارة رقمية وتعمل القطعة الاخرى على استقبال الاشارة الرقمية التي تحتوي على شيفرة الصوت وتترجمها وتحولها إلى اشارة تناظرية. ويقوم بعمل التحويل والترجمة ميكروبروسسور خاص بنظام التعامل مع الاشارات الرقمية ويعرف باسم digital signal processor ويختصر DSP وهو ميكروبروسسور عالى الكفاءة ويقوم بانجاز الحسابات المتعلقة بالتحويل بين الاشارات التناظرية والرقمية بسرعة عالية جداً. ويعمل الميكروبروسسور على الربط بين لوحة المفاتيح وشاشة العرض من خلال الاوامر التي تعضيها للجوال بواسطة لوحة المفاتيح ويظهر كل ما تقوم به على شاشة العرض، كما يعمل على ارسال بعض الأوامر التي تتطلب تنفيذها من محطة الجوال الرئيسية ويستقبل المعلومات منها ويفهمها ويعرضها لك باللغة التي اخترتها مسبقاً.


http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/cell-phone-processor.jpg
ميكروبروسيسور الجوال كما تحتوي اللوحة الالكترونية على ذاكرة عشوائية والتي تعرف باسم ROM في مصطلحات الكمبيوتر وتحتوي ايضا على ذاكرة فلاش لتعطي مساحة اكبر لتخزين نظام تشغيل الجوال والعديد من البرامج المساعدة مثل برنامج ادارة دليل الاتصالات وبرنامج الاجندة وتنظيم المواعيد. تحتوي اللوحة الالكترونية ايضا على مولد امواج الراديو RF الذي يتعامل مع المئات من ترددات قنوات FM وتحتوي على قسم الطاقة الكهربية المسؤول عن ادارة الطاقة الكهربية واعادة الشحن. كما تحتوي اللوحة الالكترونية على مكبر امواج الراديو التي تتعامل مع الاشارات المرسلة والمستقبلة من والى الجوال عبر الانتينا.
شاشة العرض LCD
تطورت شاشات العرض كثير من حيث دقة العرض والالوان والمساحة لتتماشى من التطور الحادث على الجوال وعلى الخدمات التي نحصل عليه منها حيث الجوالات الحديثة اصبحت تحتوي على دليل هاتف وعلى الة حاسبة وعلى العديد من الالعاب الالكترونية كما اصبح الجوال يستخدم لارسال واستقبال الرسائل الاكترونية وكذلك لتصفح الانترنت وهذا يتطب الجودة العالية والدقة والوضوح واللوان الزاهية والمساحة الكبيرة لشاشة العرض. وفكرة عمل شاشات العرض هذه قد سبق شرحها في موضوع منفصل بعنوان كيف تعمل شاشات البلورات السائلة LCD.
http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/cell-phone-pccard3.jpg
المكان المخصص لشريح الجوال بعض انواع الجوالات تحتوي على المعلومات الخاص بشيفرة الجوال مثل SID و MIN مخزنة على ذاكرة فلاشية داخلية أو على شريحة الجوال الخارجية والتي تشبه كثيراً شريح الذكية SmartMedia.


http://www.hazemsakeek.com/QandA/cell_phone_2/cell-phone-parts.jpg

صورة توضح بعض أجزاء الجوال: من اليمين البطارية الداخلية والميكروفون والسماعة تتحتوي اجهزة الجوال على سماعة وميكرفون باحجام صغيرة جداً وكفاءة عالية كما توجد بطارية صغيرة لتغذية الساعة الداخلية للجوال بالطاقة الكهربائية. وبالحديث عن الجوال وكل مكوناته هذه فإنه لو وجد الجوال من 30 عام لكانت هذه المكونات تشغل حيز كبير يصل الى مساحة غرفة بتسع كل ماذكر من ميكروبروسسور ومزود الطاقة الكهربائية والسماعة والميكرفون وشاشة العرض. ولكن شكرا للتقدم العلمي والتقنيات الصناعية المذهلة التي جعلت من كل هذه الأجهزة تتجمع في جهاز واحد اسمه الجوال ولايزيد عن حجم كف اليد.

[علاء البصري]

السلام عليكم استاذ محمد تفضل ما طلبت وانا الممنون

التحسس النائي (http://www.gulfup.com/X72n73x3ccy88)


.................. تقبل تحياتي ................................... .......

[محمد الموسوي]

شكرا جزيلا لاساتذتي الكرام على اهتمامهم بالموضوع وشكرا للاستاذ علاء على هذا المجهود الرائع الله ايبارك فيك ويوفقك لصالح يرضاه

تقبلو تحياتي وتقديري لحضرتكم

[سعيد الزريجاوي]

السلام عليكم شكرا على الموضوع ......

[ا محمد الخالدي]

مشكورين كل الاساتذة على هذا الموضوغ الرائع