برمجة المستشعرات والمحركات الذكية في الأردوينو - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 برمجة المستشعرات والمحركات الذكية في الأردوينو

المفاهيم الأساسية

برمجة الحديقة الذكية: برمجة لوحة الأردوينو لقراءة مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة، وتشغيل محرك تيار مستمر لمدة 5 ثوانٍ عند الوصول إلى قيم محددة، لمحاكاة عملية الري التلقائي.

خريطة المفاهيم

```markmap

تطوير وبرمجة الأردوينو

مشروع الحديقة الذكية بالأردوينو

المكونات المطلوبة

• مستشعر الحرارة (Temperature Sensor)

توصيل المكونات

#### توصيل مستشعر درجة الحرارة

توصيل طرف Power (الطاقة) للمستشعر بالعمود الموجب في لوحة التوصيل (سلك أحمر).

توصيل طرف Vout (الجهد) للمستشعر بالطرف التناظري A2 في الأردوينو (سلك أخضر).

توصيل طرف GND (الأرضي) للمستشعر بالعمود السالب في لوحة التوصيل (سلك أسود).

#### توصيل مستشعر رطوبة التربة

توصيل طرف Power (الطاقة) للمستشعر بالعمود الموجب في لوحة التوصيل (سلك أحمر).

توصيل طرف GND (الأرضي) للمستشعر بالعمود السالب في لوحة التوصيل (سلك أسود).

توصيل طرف Signal (الإشارة) للمستشعر بالطرف التناظري A4 في الأردوينو (سلك أخضر).

#### الدائرة بصورتها النهائية

• توصيل الأطراف بالمكونات
• المكونات المتصلة:

- مستشعر رطوبة التربة (Soil Moisture Sensor)

- ترانزستور (TMP)

- محرك (Motor)

#### الدائرة المادية (Physical Circuit)

• صورة الدائرة بمكوناتها المادية
• المكونات الظاهرة:

- مستشعر رطوبة التربة (Capacitive Soil Moisture Sensor v1.2)

- لوحة الأردوينو (Arduino Uno R3)

- لوحة التوصيل (Breadboard)

- محرك التيار المستمر (DC Motor)

برمجة المكونات

#### الخطوات البرمجية

استدعاء المكتبات المطلوبة (pyfirmata, time)

تكوين منفذ الاتصال والأطراف (COM4، محرك DC، مستشعر درجة الحرارة، مستشعر الرطوبة)

إعداد الاتصال بين PyFirmata ولوحة الأردوينو

تنفيذ دالة التحكم في محرك التيار المستمر (water_plant)

```

نقاط مهمة

• الهدف من البرمجة هو محاكاة نظام مراقبة وري تلقائي للنباتات.
• يتم استخدام مكتبة `pyfirmata` للتحكم في الأردوينو عبر بايثون.
• تُعرَّف دالة `water_plant()` لإرسال إشارة مرتفعة (HIGH) لمدة 5 ثوانٍ لتشغيل المحرك، ثم إشارة منخفضة (LOW) لإيقافه.

برمجة المستشعرات والمحركات الذكية في الأردوينو

Programming the Arduino Smart Garden Sensors and Motor

ستقوم الآن ببرمجة الأردوينو لقراءة أطراف مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة. عند الوصول إلى تكوين محدد لـ قيم مستمرة، سيتم تشغيل محرك التيار المستمر لمدة 5 ثوانٍ، ثم يتوقف، وذلك في محاكاة لعملية المراقبة والري التلقائي للنباتات في الحديقة الذكية.

افتح باي تشارم، وأنشئ ملف بايثون جديد، واستدع المكتبات المطلوبة.

import pyfirmata import time

قم بتكوين منفذ الاتصال والأطراف المطلوبة.

communication_port = 'COM4' dc_motor_pin = board.get_pin('d:3:o') temperature_sensor_pin = board.get_pin('a:2:i') moisture_sensor_pin = board.get_pin('a:4:i')

قم بإعداد الاتصال بين PyFirmata واللوحة.

board = pyfirmata.Arduino(communication_port) it = pyfirmata.util.Iterator(board) it.start()

نفذ الدالة الآتية للتحكم في محرك التيار المستمر.

def water_plant(dc_motor_pin): print("---" Watering plant ---") dc_motor_pin.write(1) time.sleep(5) dc_motor_pin.write(0)

ترسل هذه الدالة إشارة رقمية مرتفعة (HIGH) لمدة 5 ثوانٍ إلى محرك التيار المستمر، ثم ترسل إشارة رقمية منخفضة (LOW) لإيقاف حركته.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

144

برمجة المستشعرات والمحركات الذكية في الأردوينو --- SECTION: Programming the Arduino Smart Garden Sensors and Motor --- Programming the Arduino Smart Garden Sensors and Motor ستقوم الآن ببرمجة الأردوينو لقراءة أطراف مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة. عند الوصول إلى تكوين محدد لـ قيم مستمرة، سيتم تشغيل محرك التيار المستمر لمدة 5 ثوانٍ، ثم يتوقف، وذلك في محاكاة لعملية المراقبة والري التلقائي للنباتات في الحديقة الذكية. --- SECTION: افتح باي تشارم، وأنشئ ملف بايثون جديد، واستدع المكتبات المطلوبة. --- افتح باي تشارم، وأنشئ ملف بايثون جديد، واستدع المكتبات المطلوبة. import pyfirmata import time --- SECTION: قم بتكوين منفذ الاتصال والأطراف المطلوبة. --- قم بتكوين منفذ الاتصال والأطراف المطلوبة. communication_port = 'COM4' dc_motor_pin = board.get_pin('d:3:o') temperature_sensor_pin = board.get_pin('a:2:i') moisture_sensor_pin = board.get_pin('a:4:i') --- SECTION: قم بإعداد الاتصال بين PyFirmata واللوحة. --- قم بإعداد الاتصال بين PyFirmata واللوحة. board = pyfirmata.Arduino(communication_port) it = pyfirmata.util.Iterator(board) it.start() --- SECTION: نفذ الدالة الآتية للتحكم في محرك التيار المستمر. --- نفذ الدالة الآتية للتحكم في محرك التيار المستمر. def water_plant(dc_motor_pin): print("---" Watering plant ---") dc_motor_pin.write(1) time.sleep(5) dc_motor_pin.write(0) ترسل هذه الدالة إشارة رقمية مرتفعة (HIGH) لمدة 5 ثوانٍ إلى محرك التيار المستمر، ثم ترسل إشارة رقمية منخفضة (LOW) لإيقاف حركته. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 144