برنامه EveryCircuit ورژن 2.19

برنامه EveryCircuit یکی از شناخته‌شده‌ترین ابزارها برای شبیه‌سازی مدار در اندروید است. اگر دنبال یک شبیه‌ساز مدار الکتریکی می‌گردید که مدار را فقط رسم نکند و رفتار آن را زنده نشان دهد، این اپلیکیشن دقیقاً همین کار را می‌کند و شبیه‌سازی انیمیشنی مدار را روی گوشی شما اجرا می‌کند. ولتاژ، جریان و شارژ خازن را با حرکت و رنگ می‌بینید، برای همین برای آموزش الکترونیک ابزاری بسیار ملموس است. در این مطلب از سایت ساخت پروژه، امکانات، نحوه کار و کاربردهای این نرم‌افزار را مرور می‌کنیم.

معرفی برنامه EveryCircuit و مفاهیم پایه

برنامه EveryCircuit یک نرم‌افزار کاربردی برای سیستم‌عامل اندروید است. با آن می‌توانید مدارهای الکتریکی را طراحی کنید، تست کنید و عملکردشان را به‌صورت انیمیشن ببینید. پارامترهای مدار را خودتان تنظیم می‌کنید، سیگنال ورودی می‌دهید و بلافاصله نتیجه را می‌بینید.

اگر دانش‌آموز، دانشجو یا مهندس رشته‌های مرتبط با الکترونیک هستید، این اپلیکیشن می‌تواند ابزار کمکی خوبی برای شما باشد. مفاهیمی که در کتاب‌ها فقط با فرمول و نمودار ثابت توضیح داده می‌شوند، اینجا حرکت می‌کنند و درکشان بسیار ساده‌تر می‌شود.

قطعات قابل استفاده در مدار

در این شبیه‌ساز مدار الکتریکی می‌توانید از قطعات پرکاربرد زیر استفاده کنید:

• مقاومت
• خازن
• سلف
• ترانسفورماتور
• لامپ
• پتانسیومتر
• مقاومت نوری (LDR)
• دیود

با ترکیب همین قطعات مدارهای واقعی و جالبی می‌سازید که مستقیم به آموزش الکترونیک کمک می‌کنند.

نحوه عملکرد شبیه‌ساز مدار الکتریکی

برنامه EveryCircuit مدار را به‌صورت واقعی حل می‌کند. یعنی قوانین فیزیک و الکترونیک مثل قانون اهم، قوانین جریان و ولتاژ کیرشهف و معادلات غیرخطی در پس‌زمینه اجرا می‌شوند. نتیجه این است که رفتار مدار روی صفحه به رفتار واقعی نزدیک است، نه یک انیمیشن قراردادی.

شبیه‌سازی انیمیشنی مدار

مهم‌ترین نقطه قوت این اپلیکیشن، شبیه‌سازی انیمیشنی مدار است. شکل موج ولتاژ و جریان را زنده می‌بینید و شارژ و دشارژ خازن را به‌صورت انیمیشن دنبال می‌کنید. اگر یک پارامتر را با کنترل آنالوگ برنامه تغییر دهید، همان لحظه اثرش را روی نمودار می‌بینید.

پخش، مکث و اسیلوسکوپ

با دکمه‌ی پخش و مکث، شبیه‌سازی را هر لحظه متوقف می‌کنید تا یک وضعیت خاص را با دقت بررسی کنید. اسیلوسکوپ داخلی هم شکل موج نقاط مختلف مدار را نشان می‌دهد؛ این همان کاری است که در آزمایشگاه با دستگاه واقعی انجام می‌دهید، فقط بدون خرید قطعه و بدون خطر سوختن آن.

امکانات و ویژگی‌های برنامه EveryCircuit

• تبعیت از قوانین فیزیک و الکترونیک
• دیتابیس کامل از انواع مدارهای عمومی
• نمایش انیمیشنی شکل موج ولتاژ و جریان
• نمایش انیمیشنی شارژ و دشارژ خازن
• دکمه کنترل آنالوگ برای تنظیم پارامترهای مدار
• مسیریابی خودکار سیم‌ها
• اسیلوسکوپ
• شبیه‌سازی DC
• کنترل پخش و مکث با یک دکمه
• ذخیره و بارگذاری شماتیک مدار
• موتور شبیه‌سازی بهینه برای موبایل
• لرزش گوشی برای شروع نوسان‌سازها (oscillators)
• رابط کاربری بصری
• بدون تبلیغات

محاسبات و فرمول‌های مداری برای بررسی نتایج شبیه‌سازی

برای اینکه ببینید نتیجه شبیه‌سازی درست است یا نه، بهتر است چند محاسبه ساده را دستی انجام دهید. این کار برای آموزش الکترونیک هم بسیار مفید است.

قانون اهم پایه‌ی اغلب محاسبات است:

[[:V = I × R:]]

مثال عددی

فرض کنید یک منبع 5 ولت را به مقاومت 1000 اهمی وصل کرده‌اید. جریان مدار این‌طور به دست می‌آید:

[[:I = frac(5, 1000) = 0.005A = 5mA:]]

حالا همین مدار را در برنامه EveryCircuit بسازید. اگر عدد جریان با محاسبه‌ی شما یکی بود، مدار را درست بسته‌اید.

برای مدار شارژ خازن، ثابت زمانی از رابطه‌ی {{:τ = R × C:}} به دست می‌آید. با مقاومت 10000 اهم و خازن 100µF داریم:

[[:τ = 10000 × 0.0001 = 1s:]]

در انیمیشن شارژ خازن، بعد از حدود یک ثانیه ولتاژ خازن به حدود 63 درصد ولتاژ منبع می‌رسد. می‌توانید این را با اسیلوسکوپ برنامه بررسی کنید.

نکات مهم، خطاهای رایج و عیب‌یابی

• شبیه‌سازی مدار در اندروید جایگزین ساخت مدار واقعی نیست. مقدار واقعی قطعات، تلرانس و نویز در دنیای واقعی رفتار مدار را کمی تغییر می‌دهند.
• پیش از اجرا، اتصال زمین (GND) و جهت قطعات قطب‌دار مثل دیود و خازن الکترولیتی را بررسی کنید.
• اگر نوسان‌ساز روشن نمی‌شود، از قابلیت لرزش گوشی برای شروع نوسان استفاده کنید.
• هنگام تنظیم پارامترها، واحدها را دقیق بررسی کنید؛ اشتباه بین میکروفاراد و نانوفاراد رایج‌ترین خطاست.
• مدارهای آماده‌ی برنامه را قبل از طراحی مدار خودتان اجرا کنید تا با رفتار ابزار آشنا شوید.
• پیش از دانلود یا خرید، نسخه‌ی برنامه، قیمت و امتیاز آن را از صفحه‌ی رسمی فروشگاه اپلیکیشن بررسی کنید؛ این موارد با گذشت زمان تغییر می‌کنند.

کاربردهای عملی برنامه EveryCircuit

• دانش‌آموزان و دانشجویان برای فهم مفاهیم درسی مثل شارژ و دشارژ خازن، دیود و ترانسفورماتور
• مهندسان و علاقه‌مندان برای تست سریع ایده‌ی یک مدار پیش از بستن آن روی بردبورد
• مدرسان برای نمایش زنده‌ی عملکرد مدار در کلاس و آموزش الکترونیک
• سازندگان پروژه برای بررسی رفتار مدارهای ساده، قبل از خرید قطعات

سوالات متداول

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

برنامه EveryCircuit یک شبیه‌ساز مدار الکتریکی ساده و قدرتمند برای گوشی است. شبیه‌سازی مدار در اندروید با آن سریع انجام می‌شود و با شبیه‌سازی انیمیشنی مدار، مفاهیم الکترونیک را می‌توانید ببینید، نه فقط بخوانید. اگر دانش‌آموز، دانشجو یا علاقه‌مند به الکترونیک هستید، این اپلیکیشن ابزار مناسبی برای آموزش الکترونیک و تمرین روزانه است. پیش از نصب، قیمت و نسخه‌ی فعلی آن را در فروشگاه رسمی بررسی کنید.