شكل 3.41: تنفيذ البرنامج - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 تطبيق الطرائق العلمية

المفاهيم الأساسية

تنفيذ البرنامج: تشغيل البرنامج لاختباره.

خريطة المفاهيم

```markmap

تطبيقات على المتحكمات الدقيقة

إنشاء نظام إنذار تسرب الغاز

توصيل المكونات الكهربائية

#### توصيل لوحة الأردوينو بلوحة الدوائر الصغيرة

##### الخطوة 1: توصيل مصدر الطاقة

###### • توصيل طرف 5V في الأردوينو بالعمود الموجب في اللوحة الصغيرة

###### • استخدام سلك أحمر

##### الخطوة 2: توصيل الأرضي (GND)

###### • توصيل العمود السالب في الأردوينو بالعمود السالب في اللوحة الصغيرة

###### • استخدام سلك أسود

##### الخطوة 3: توصيل أعمدة اللوحة الصغيرة

###### • توصيل العمودين السالبين في اللوحة الصغيرة ببعضهما

###### • استخدام سلك أسود

#### توصيل الطنان الكهربائي

##### الخطوة 1: توصيل الطرف الموجب

###### • توصيل الطرف الموجب للطنان بالطرف التناظري A2 في الأردوينو

###### • استخدام سلك أصفر

##### الخطوة 2: توصيل الطرف السالب

###### • توصيل الطرف السالب للطنان بالعمود السالب في لوحة الدوائر الصغيرة

###### • استخدام سلك أسود

#### توصيل الدايودات المشعة للضوء

##### توصيل الدايود البرتقالي

###### • توصيل المهبط (الطرف السالب) بالعمود السالب في اللوحة الصغيرة (Breadboard Small) باستخدام سلك أسود.

###### • توصيل المقاومة الخاصة به بالطرف الرقمي 3 (Digital pin 3) في الأردوينو.

##### توصيل الدايود الأخضر

###### • توصيل المهبط (الطرف السالب) بالعمود السالب في اللوحة الصغيرة (Breadboard Small) باستخدام سلك أسود.

###### • توصيل المقاومة الخاصة به بالطرف الرقمي 2 (Digital pin 2) في الأردوينو.

#### توصيل مستشعر الغاز

##### الخطوة 1: توصيل الطرف H1

###### • توصيله بالعمود السالب في لوحة الدوائر الصغيرة.

###### • استخدام سلك أسود.

##### الخطوة 2: توصيل الطرف A2

###### • توصيله بالطرف التناظري A4 في الأردوينو.

###### • استخدام سلك بنفسجي.

##### الخطوة 3: توصيل الطرف B1

###### • توصيله بالعمود الموجب في لوحة الدوائر الصغيرة.

###### • استخدام سلك أحمر.

##### الخطوة 4: توصيل الطرف H2

###### • توصيله بالعمود الموجب في لوحة الدوائر الصغيرة.

##### الخطوة 5: توصيل الطرف B2

###### • توصيله بالعمود الموجب في لوحة الدوائر الصغيرة.

كيف يعمل مستشعر الغاز

#### أطراف المستشعر

##### • أطراف H: لتسخين ملف السخان وتنشيط المستشعر الكهروكيميائي.

##### • أطراف A و B: لنقل البيانات إلى لوحة الأردوينو.

#### طريقة التوصيل

##### • توصيل أحد أطراف H بـ VCC (5V أو 3.3V) والآخر إلى الأرضي.

##### • توصيل أحد أطراف الزوج المستخدم (A أو B) بـ VCC، والطرف الآخر بالأرضي عبر مقاومة لضبط الحساسية.

##### • توصيل الأطراف غير المستخدمة بـ VCC.

الطنان الكهربائي

#### طريقة التحكم

##### • استخدام لبنة برمجية لتحديد: رقم الطرف (مثل A2)، التردد (مثل 110 هرتز)، المدة (مثل 1 ثانية).

#### النغمات الصوتية

##### • جدول مرجعي يربط الترددات بالنوتات الموسيقية.

برمجة نظام الإنذار

#### منطق البرنامج

##### • تقييم قراءة مستشعر الغاز (من الطرف A4).

##### • إذا كانت القراءة > 40 (خطر): تشغيل الإنذار.

##### • إذا كانت القراءة <= 40 (طبيعي): عدم تشغيل الإنذار.

#### إجراءات حالة الخطر

##### • تشغيل الطنان الكهربائي على الطرف A2 بتردد 110 هرتز لمدة ثانية.

##### • إضاءة الدايودات بالتناوب (الأخضر والبرتقالي) مرتين، كل مرة لمدة 500 مللي ثانية.

##### • طباعة رسالة تحذير على شاشة الاتصال التسلسلي.

#### إجراءات الحالة الطبيعية

##### • الانتظار لمدة ثانيتين.

##### • طباعة رسالة طمأنة على شاشة الاتصال التسلسلي.

اختبار وتشغيل النظام

#### تنفيذ البرنامج

##### • تشغيل البرنامج لاختباره.

#### سلوك النظام عند وجود دخان

##### • عندما يكون الدخان قريباً من المستشعر: يبدأ الطنان الكهربائي في إصدار صوت صغير، وتومض الدايودات المشعة للضوء البرتقالية والخضراء بالتناوب.

#### سلوك النظام عند عدم وجود دخان

##### • عندما يكون الدخان بعيداً عن مستشعر الغاز: لا يصدر الطنان الكهربائي أي صوت، ولا تومض الدايودات المشعة للضوء.

```

نقاط مهمة

• بعد برمجة نظام إنذار تسرب الغاز، يجب تشغيل البرنامج لاختباره.
• عند وجود دخان قريب من المستشعر: ينشط النظام حيث:

- يصدر الطنان الكهربائي صوتاً صغيراً.

- تومض الدايودات البرتقالية والخضراء بالتناوب.

• عند عدم وجود دخان (بعيد عن المستشعر): يكون النظام في وضع السكون حيث:

- لا يصدر الطنان الكهربائي أي صوت.

- لا تومض الدايودات المشعة للضوء.

قم بتشغيل البرنامج لاختباره.

عندما يكون الدخان قريباً من المستشعر، فسيبدأ الطنان الكهربائي في إصدار صوت صغير، وستومض الدايودات المشعة للضوء البرتقالية والخضراء بالتناوب.

عندما يكون الدخان بعيداً عن مستشعر الغاز، فلن يصدر الطنان الكهربائي أي صوت، ولن تومض الدايودات المشعة للضوء.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

110

--- SECTION: شكل 3.41: تنفيذ البرنامج --- قم بتشغيل البرنامج لاختباره. عندما يكون الدخان قريباً من المستشعر، فسيبدأ الطنان الكهربائي في إصدار صوت صغير، وستومض الدايودات المشعة للضوء البرتقالية والخضراء بالتناوب. عندما يكون الدخان بعيداً عن مستشعر الغاز، فلن يصدر الطنان الكهربائي أي صوت، ولن تومض الدايودات المشعة للضوء. --- SECTION: شكل 3.42: يتم اكتشاف تسرب الغاز --- --- SECTION: شكل 3.43: تم اكتشاف تسرب الغاز --- وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 110 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Gas Leak Alarm System Description: Screenshot of a simulation environment showing a breadboard circuit with Arduino, gas sensor, buzzer, and LEDs, connected to a computer interface displaying code blocks for programming the system. The code includes blocks for reading analog pins, controlling pins, and serial monitor output. Data: Visual representation of an electronic circuit and its corresponding code for a gas leak alarm system. Context: Illustrates the implementation and programming of a gas leak detection system using common electronic components and a simulation platform. **DIAGRAM**: Untitled Description: A detailed view of a breadboard circuit setup for a gas sensor. The diagram shows a gas sensor module connected to an Arduino board via jumper wires. The sensor is positioned in the center of the breadboard. Resistors and other components are visible. X-axis: Breadboard columns (a-j) Y-axis: Breadboard rows (1-30) Data: Detailed wiring diagram of a gas sensor circuit on a breadboard. Context: Shows the physical implementation of the gas sensor circuit, detailing component placement and connections on a breadboard. **DIAGRAM**: Untitled Description: A detailed view of a breadboard circuit setup, similar to Figure 3.42, but potentially showing a different configuration or proximity to the gas source. It depicts a gas sensor module connected to an Arduino board. The diagram highlights the wiring and component placement. X-axis: Breadboard columns (a-j) Y-axis: Breadboard rows (1-30) Data: Detailed wiring diagram of a gas sensor circuit on a breadboard, possibly illustrating a different scenario or proximity. Context: Provides a visual representation of the gas sensor circuit's physical setup, emphasizing the connections and components involved in detecting gas leaks.