صفحة 145 - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 استكشاف الأخطاء وإصلاحها في برمجة المستشعرات

المفاهيم الأساسية

التحقق من صحة البيانات: إضافة شرط برمجي للتأكد من أن قيم الإدخال من المستشعرات ليست فارغة قبل معالجتها، لتجنب حدوث أخطاء في البرنامج.

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)

#### استكشاف الأخطاء وإصلاحها

##### التحقق من صحة بيانات المستشعر

• استخدام حلقة تكرار لا نهائية (`while True`)
• قراءة القيم غير المعالجة من الأطراف التناظرية
• إضافة شرط `if` للتحقق من أن القيم ليست `None`

##### معالجة وتحويل البيانات

• تحويل قيمة درجة الحرارة إلى درجات مئوية
• تحويل مستوى الرطوبة إلى نسبة مئوية

```

نقاط مهمة

• يجب كتابة الأوامر البرمجية داخل حلقة تكرار لا نهائية (`while True`).
• تقرأ قيم المستشعرات (الحرارة والرطوبة) من الأطراف التناظرية كقيم غير معالجة.
• يجب التحقق أولاً من أن القيم المقروءة ليست فارغة (`None`) قبل معالجتها، لأن المستشعرات قد ترسل قيماً فارغة أحياناً.
• تتم معالجة القيم المقروءة باستخدام معادلات رياضية لتحويلها إلى وحدات مفهومة (درجة مئوية ونسبة مئوية).

المعادلات

voltage = \frac{temperature\_value}{1024} \times 5

temperature = (voltage - 0.5) \times 100

moisture = (1.0 - moisture\_value) \times 100

while True: # write your code here

temperature_value = temperature_sensor_pin.read() moisture_value = moisture_sensor_pin.read()

if (temperature_value is not None) and (moisture_value is not None):

ترسل مستشعرات جهاز التحكم الدقيق قيماً فارغة في بعض الأحيان، ولذلك علينا إضافة طريقة لتحقق لتجنب حدوث الأخطاء في البرنامج.

temperature_value = float(temperature_value) * 1000 voltage = (temperature_value / 1024) * 5 temperature = (voltage - 0.5) * 100 moisture = (1.0 - float(moisture_value)) * 100

تحويل درجة الحرارة إلى درجات مئوية، وتحويل مستوى الرطوبة إلى نسبة مئوية.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

while True: # write your code here temperature_value = temperature_sensor_pin.read() moisture_value = moisture_sensor_pin.read() if (temperature_value is not None) and (moisture_value is not None): ترسل مستشعرات جهاز التحكم الدقيق قيماً فارغة في بعض الأحيان، ولذلك علينا إضافة طريقة لتحقق لتجنب حدوث الأخطاء في البرنامج. temperature_value = float(temperature_value) * 1000 voltage = (temperature_value / 1024) * 5 temperature = (voltage - 0.5) * 100 moisture = (1.0 - float(moisture_value)) * 100 تحويل درجة الحرارة إلى درجات مئوية، وتحويل مستوى الرطوبة إلى نسبة مئوية. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447