Alarm_System - كتاب الهندسة - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 برمجة نظام إنذار باستخدام مستشعر الحركة والطنان الكهربائي

المفاهيم الأساسية

مستشعر الحركة (PIR Sensor): يكتشف دخول كائن إلى مجال رؤيته ويعرض علامة تعجب عند الاكتشاف.

الطنان الكهربائي (Buzzer): يصدر صوتًا عند تفعيله، ويمكن برمجته لإصدار نغمة بتردد وزمن محددين.

خريطة المفاهيم

```markmap

الوحدة 5: محاكاة نظام التحكم الدقيق

استخدام Micro:bit في TinkerCAD Circuits

مشروع: إنشاء نظام الإنذار الآلي

#### مكونات النظام

##### مستشعر الحركة

• يكتشف الحركة.
• يتصل بثلاثة أسلاك:

- الطرف الأرضي (GND).

- طرف الطاقة (3V).

- طرف الإشارة الرقمية (P0).

##### توصيل مستشعر الحركة

• توصيل الطرف الأرضي (GND):

- يوصل الطرف الأرضي لمستشعر الحركة بالطرف الأرضي (GND) للمايكروبت.

• توصيل طرف التشغيل (الطاقة):

- يوصل طرف تشغيل مستشعر الحركة بالطرف 3 (مصدر الطاقة) في المايكروبت.

- لون السلك: يتم تغيير لون سلك الطاقة إلى الأحمر (Red).

• توصيل طرف الإشارة:

- يوصل طرف الإشارة لمستشعر الحركة بالطرف P0 في المايكروبيت.

- لون السلك: يتم تغيير لون سلك الإشارة إلى الأخضر (Green).

##### الطنان الكهربائي

• يصدر صوت الإنذار.
• طرفه السالب يتصل بـ GND.
• طرفه الموجب يتصل بالطرف التناظري P2.

##### المايكروبيت

• يستقبل الإشارة من المستشعر عبر P0.
• يبرمج الطرف P2 لإصدار إشارة تشغيل للطنان.
• عند الكشف عن الحركة:

- يعرض علامة تعجب.

- يصدر نغمة صوتية مرتين بفاصل 100 مللي ثانية.

#### البرمجة والاختبار

##### الأوامر البرمجية

• `pins.analog_set_pitch_pin(AnalogPin.P2)`: تعيين الطرف P2 لإخراج الصوت.
• `if pins.digital_read_pin(DigitalPin.P0) == 1:`: شرط التحقق من اكتشاف الحركة.
• `basic.show_leds(...)`: عرض علامة تعجب على شاشة المايكروبت.
• `for index in range(2):`: تكرار الصوت مرتين.
• `pins.analog_pitch(500, 100)`: إصدار نغمة بتردد 500 هيرتز لمدة 100 مللي ثانية.
• `basic.forever(on_forever)`: تشغيل البرنامج بشكل مستمر.

##### حالات النظام

###### حالة الإنذار (كائن في مجال الرؤية)

• مستشعر الحركة: يكتشف كائنًا.
• المايكروبت: يعرض علامة تعجب.
• الطنان الكهربائي: يصدر صوتًا مرتين.

###### حالة السكون (لا يوجد كائن)

• مستشعر الحركة: لا يكتشف شيئًا.
• الطنان الكهربائي: لا يصدر أي صوت.

##### ملاحظة مهمة

• عند استخدام الطنان في المحاكاة، يجب رفع مستوى صوت الحاسب للاستماع إليه.

```

نقاط مهمة

• البرنامج المكتوب يستخدم لاختبار نظام الإنذار بعد اكتمال التوصيلات.
• عند اكتشاف الحركة، يعرض المايكروبت علامة تعجب على شاشته.
• يصدر الطنان الكهربائي صوتًا مرتين، بتردد 500 هيرتز، بفارق زمني 100 مللي ثانية (0.1 ثانية) بينهما.
• النظام له حالتان فقط: الإنذار (عند وجود كائن) والسكون (عند عدم وجود كائن).

الآن وبعد أن انتهيت من جميع التوصيلات، يمكنك إضافة الأوامر البرمجية الآتية واختبارها.

Simulator time: 00:04:48

Saving...

Code

Stop Simulation

Send To

1 (micro:bit)

pins.analog_set_pitch_pin(AnalogPin.P2)

def on_forever():

if pins.digital_read_pin(DigitalPin.P0) == 1:

basic.show_leds(""" # # # # . # # # # """)

for index in range(2):

pins.analog_pitch(500, 100)

basic.forever(on_forever)

شكل 5.31: اختيار البرنامج

يعرض مستشعر الحركة علامة تعجب عند اكتشافه كائن.

يصدر الطنان الكهربائي صوتًا مرتين، بتردد مقداره 500 هيرتز، بفارق 100 مللي ثانية (0.1 ثانية).

عند استخدام الطنان الكهربائي في أحد المشاريع، يجب أن تتحقق من كون حجم الصوت الصادر من حاسبك مرتفعًا بما يكفي للاستماع إلى الصوت الذي يصدره الطنان الكهربائي.

دخول كائن إلى مجال الرؤية لمستشعر الحركة.

لم يدخل أي كائن مجال الرؤية لمستشعر الحركة.

يصدر الطنان الكهربائي صوتًا.

لا يصدر الطنان الكهربائي أي صوت.

شكل 5.33: كائن في مجال الرؤية لمستشعر الحركة.

شكل 5.32: لا يوجد كائن في مجال الرؤية لمستشعر الحركة.

وزارة التعليم

2025 - 1447

--- SECTION: Alarm_System --- الآن وبعد أن انتهيت من جميع التوصيلات، يمكنك إضافة الأوامر البرمجية الآتية واختبارها. Simulator time: 00:04:48 Saving... Code Stop Simulation Send To 1 (micro:bit) pins.analog_set_pitch_pin(AnalogPin.P2) def on_forever(): if pins.digital_read_pin(DigitalPin.P0) == 1: basic.show_leds(""" # # # # . # # # # """) for index in range(2): pins.analog_pitch(500, 100) basic.forever(on_forever) شكل 5.31: اختيار البرنامج يعرض مستشعر الحركة علامة تعجب عند اكتشافه كائن. يصدر الطنان الكهربائي صوتًا مرتين، بتردد مقداره 500 هيرتز، بفارق 100 مللي ثانية (0.1 ثانية). عند استخدام الطنان الكهربائي في أحد المشاريع، يجب أن تتحقق من كون حجم الصوت الصادر من حاسبك مرتفعًا بما يكفي للاستماع إلى الصوت الذي يصدره الطنان الكهربائي. دخول كائن إلى مجال الرؤية لمستشعر الحركة. لم يدخل أي كائن مجال الرؤية لمستشعر الحركة. يصدر الطنان الكهربائي صوتًا. لا يصدر الطنان الكهربائي أي صوت. شكل 5.33: كائن في مجال الرؤية لمستشعر الحركة. شكل 5.32: لا يوجد كائن في مجال الرؤية لمستشعر الحركة. وزارة التعليم 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: شكل 5.31: اختيار البرنامج Description: A screenshot of a microcontroller programming environment (likely MakeCode for micro:bit). It shows a code editor pane with Python-like code, a simulator pane with a micro:bit device, and various control buttons (Save, Code, Stop Simulation, Send To). The code includes functions for setting analog pitch and reading digital pins. Data: Code snippet for an alarm system using a motion sensor and a buzzer. Key Values: AnalogPin.P2, DigitalPin.P0, 500, 100 Context: Illustrates how to program a micro:bit to react to sensor input and produce sound, forming the basis of an alarm system. **DIAGRAM**: Untitled Description: A diagram showing a motion sensor (PIR sensor) with a detection cone. A teal circle representing an object is inside the cone, indicating detection. Data: Visual representation of the motion sensor's detection range. Context: Explains that the motion sensor detects objects within its field of view, indicated by the exclamation mark in the accompanying text. **DIAGRAM**: Untitled Description: A diagram illustrating the motion sensor's detection cone. A teal circle, representing a detected object, is shown within this cone. This visual corresponds to the text 'دخول كائن إلى مجال الرؤية لمستشعر الحركة.' (An object entered the motion sensor's field of view). Data: Visual showing the motion sensor detecting an object. Context: Demonstrates the state where an object is within the motion sensor's detection range. **DIAGRAM**: Untitled Description: A diagram showing the motion sensor's detection cone. No object (represented by a teal circle) is shown within the cone. This visual corresponds to the text 'لم يدخل أي كائن مجال الرؤية لمستشعر الحركة.' (No object entered the motion sensor's field of view). Data: Visual showing the motion sensor not detecting any object. Context: Demonstrates the state where no object is within the motion sensor's detection range. **DIAGRAM**: Untitled Description: A diagram of a buzzer emitting sound waves, represented by concentric arcs. This visual corresponds to the text 'يصدر الطنان الكهربائي صوتًا.' (The electric buzzer emits sound). Data: Illustration of a buzzer producing sound. Context: Represents the output of the buzzer when activated, indicating an alarm condition. **DIAGRAM**: Untitled Description: A diagram of a buzzer, shown without any sound waves emanating from it. This visual corresponds to the text 'لا يصدر الطنان الكهربائي أي صوت.' (The electric buzzer emits no sound). Data: Illustration of a buzzer that is not producing sound. Context: Represents the state of the buzzer when it is not activated, indicating no alarm condition.