الدرس الثاني - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 برمجة الأردوينو - مشروع الحديقة الذكية

المفاهيم الأساسية

الحديقة الذكية: طريقة للزراعة المستدامة والقابلة للتطوير باستخدام طرائق ذكية لمراقبة البستنة.

خريطة المفاهيم

```markmap

تطوير وبرمجة الأردوينو

إعداد بيئة التطوير

المطلوب

• بيئة برامج
• بيئة أجهزة

برمجة الأردوينو بلغة بايثون

المطلوب

• ذكر المزايا
• تعليل الإجابة

التعامل مع بروتوكول Firmata

المطلوب

• ذكر سلبيات استخدامه مع مكتبة PyFirmata

أمثلة على التعليمات البرمجية

مثال على كتابة قيمة تناظرية

• pin = board.get_pin("a:4:p")
• pin.write(0.75)

أنواع الإشارات والمستشعرات

مستشعرات/مشغلات تعمل بشكل أفضل مع الإشارات الرقمية

• مثالان مطلوبان

مستشعرات تعمل بشكل أفضل مع الإشارات التناظرية

• مثالان مطلوبان

مشروع الحديقة الذكية بالأردوينو

الهدف

• محاكاة دائرة أردوينو لمراقبة حديقة ذكية وإرسال البيانات لمنصة سحابية.

خطوات التنفيذ

محاكاة الدائرة.

استخدام المحاكاة لإرشاد إنشاء الدائرة.

استخدام المحاكاة مع جهاز أردوينو حقيقي.

المكونات المطلوبة

• لوحة أردوينو أونو R3 (Arduino Uno R3)
• لوحة توصيل الدوائر الصغيرة (Breadboard Small)
• مستشعر رطوبة التربة (Soil Moisture Sensor)
• مستشعر الحرارة (Temperature Sensor)
• محرك تيار مستمر (DC Motor)

```

نقاط مهمة

• الغرض من المشروع هو تلبية الاحتياجات الزراعية للسكان المتزايدين.
• يتم مراقبة الظروف المتعلقة بدرجة الحرارة والرطوبة في الحديقة.
• البيانات التي يجمعها النظام تُرسل إلى منصة سحابية عبر الإنترنت.

الدرس الثاني

برمجة الأردوينو

نظرًا لزياد الطلب على البستنة الذكية كطريقة للزراعة المستدامة والقابلة للتطوير، أصبحت هناك حاجة ماسة لتلبية الاحتياجات الزراعية لدى العدد المتزايد من السكان، وبالتالي ضرورة وجود طرائق ذكية لمراقبة كل البستنة، ستقوم بمحاكاة دائرة أردوينو تراقب حديقة ذكية، وترسل البيانات إلى منصة سحابية عبر الإنترنت، سيتم استخدام مجموعة معينة من الظروف المتعلقة بدرجة الحرارة والرطوبة، سيتم محاكاة تشغيل النظام، سيتم أولاً بمحاكاة الدائرة، ثم ستستخدم المحاكاة لإرشادك في إنشاء الدائرة، ثم تستخدم المحاكاة جهاز تحكم أردوينو حقيقي.

مشروع الحديقة الذكية بالأردوينو

Smart Garden with an Arduino

ستحتاج إلى المكونات الآتية:

المكونات التي ستستخدمها في هذا المشروع:

لوحة أردوينو أونو R3

(Arduino Uno R3)

لوحة توصيل الدوائر الصغيرة

(Breadboard Small)

مستشعر رطوبة التربة

(Soil Moisture Sensor)

مستشعر الحرارة

(Temperature Sensor)

محرك تيار مستمر

(DC Motor)

شكل 4.17: مكونات مشروع الحديقة الذكية

رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

136

--- SECTION: الدرس الثاني --- الدرس الثاني برمجة الأردوينو نظرًا لزياد الطلب على البستنة الذكية كطريقة للزراعة المستدامة والقابلة للتطوير، أصبحت هناك حاجة ماسة لتلبية الاحتياجات الزراعية لدى العدد المتزايد من السكان، وبالتالي ضرورة وجود طرائق ذكية لمراقبة كل البستنة، ستقوم بمحاكاة دائرة أردوينو تراقب حديقة ذكية، وترسل البيانات إلى منصة سحابية عبر الإنترنت، سيتم استخدام مجموعة معينة من الظروف المتعلقة بدرجة الحرارة والرطوبة، سيتم محاكاة تشغيل النظام، سيتم أولاً بمحاكاة الدائرة، ثم ستستخدم المحاكاة لإرشادك في إنشاء الدائرة، ثم تستخدم المحاكاة جهاز تحكم أردوينو حقيقي. --- SECTION: مشروع الحديقة الذكية بالأردوينو --- مشروع الحديقة الذكية بالأردوينو --- SECTION: Smart Garden with an Arduino --- Smart Garden with an Arduino ستحتاج إلى المكونات الآتية: --- SECTION: المكونات التي ستستخدمها في هذا المشروع: --- المكونات التي ستستخدمها في هذا المشروع: لوحة أردوينو أونو R3 (Arduino Uno R3) لوحة توصيل الدوائر الصغيرة (Breadboard Small) مستشعر رطوبة التربة (Soil Moisture Sensor) مستشعر الحرارة (Temperature Sensor) محرك تيار مستمر (DC Motor) --- SECTION: شكل 4.17: مكونات مشروع الحديقة الذكية --- شكل 4.17: مكونات مشروع الحديقة الذكية --- SECTION: رابط الدرس الرقمي --- رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 136 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: لوحة توصيل الدوائر الصغيرة Description: A white breadboard with a grid of small holes for electronic component connections. It has labeled rows and columns. There are two sets of power rails along the sides, marked with red (+) and blue (-) lines, and numbered 1-30 in columns a-j. X-axis: Columns (a-j) Y-axis: Rows (1-30) Context: Used for prototyping electronic circuits by connecting components without soldering. **DIAGRAM**: لوحة أردوينو أونو R3 Description: A blue Arduino Uno R3 microcontroller board. It features various ports, pins, and components. Key visible labels include: 'DIGITAL PWM', 'ANALOG IN', 'POWER', 'RESET', 'IOREF', 'GND', '5V', '3.3V', 'VIN'. Digital pins are labeled 0 to 13. Analog pins are labeled A0 to A5. There is a USB port and a power jack. Context: The microcontroller board that runs the code for the smart garden project. **DIAGRAM**: مستشعر الحرارة Description: A small electronic component labeled 'TMP' with three pins extending downwards. It appears to be a temperature sensor module. Context: Measures ambient temperature for the smart garden system. **DIAGRAM**: مستشعر رطوبة التربة Description: A soil moisture sensor consisting of a probe with two parallel metal prongs and an electronic module attached to a wire. The module has pins labeled 'VCC', 'GND', and 'SIG' (Signal). Context: Measures the moisture level in the soil for the smart garden system. **DIAGRAM**: محرك تيار مستمر Description: A small DC motor with a yellow rotor that has fan blades. Two wires, red and black, are connected to the motor terminals. Context: Likely used for a watering mechanism or ventilation in the smart garden.