صفحة 238 - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: اكتب دالة بلغة C++ تستقبل وسيطين عشريين من نوع بيانات float، وإشارة تناظرية، ومضاعفًا، مع مراعاة أن تقوم الدالة بتضخيم (مضاعفة) الإشارة ثم إرجاعها.

الإجابة: س1: دالة نوع إرجاعها float تستقبل وسيطين (signal, factor) وتقوم بتضخيم الإشارة (amplified = signal * factor) ثم ترجعها.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال. المطلوب هو كتابة دالة (function) بلغة البرمجة C++. الدالة يجب أن تستقبل (تأخذ) وسيطين (parameters) من نوع البيانات العشري (float). هذان الوسيطان هما: 1. الإشارة التناظرية (signal) التي نريد معالجتها. 2. المضاعف (factor) الذي سنستخدمه لتضخيم الإشارة. الفكرة هنا هي أن الدالة ستقوم بعملية حسابية بسيطة، وهي ضرب قيمة الإشارة (signal) في قيمة المضاعف (factor). هذه العملية تسمى تضخيم الإشارة (amplification). بعد إجراء عملية الضرب، يجب على الدالة أن تُرجع (return) النتيجة. ونظرًا لأن الوسيطين من نوع float، فإن نتيجة الضرب ستكون أيضًا من نوع float، لذا يجب أن يكون نوع إرجاع الدالة (return type) هو float أيضًا. إذن، هيكل الدالة سيكون: - اسم الدالة (مثل amplifySignal). - نوع الإرجاع: float. - الوسيطان: float signal, float factor. - داخل الدالة: إنشاء متغير (مثل amplified) لحساب signal * factor. - ثم إرجاع قيمة هذا المتغير. لذلك، الإجابة هي: كتابة دالة نوع إرجاعها float تستقبل وسيطين (signal, factor) وتقوم بحساب amplified = signal * factor ثم ترجع قيمة amplified.

سؤال 2: ارسم مخطط C++ يقرأ إدخال إشارة تناظرية من طرف يُمثل قراءة درجة الحرارة بالفهرنهايت. ثم أنشئ دالة تُحوّل هذه القيمة إلى درجات مئوية، وترسلها إلى طرف كمخرج تناظري.

الإجابة: س2: التحويل: $C = (F - 32) * 5/9$ المخطط: ابدأ <- اقرأ F <- حول لـ C <- أرسل C كخرج تناظري.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن المخطط (diagram) في البرمجة يوضح تدفق البرنامج أو الخوارزمية خطوة بخطوة. هنا، المطلوب هو رسم مخطط لبرنامج بلغة C++. البرنامج له هدف رئيسي: قراءة قيمة درجة حرارة (مدخل)، ثم تحويلها، ثم إرسال القيمة المحولة (مخرج). القيمة المدخلة هي درجة حرارة بالفهرنهايت (F). والقيمة المخرجة يجب أن تكون درجة حرارة مئوية (C).
2. **الخطوة 2 (القانون والخطوات):** لتحويل درجة الحرارة من فهرنهايت إلى مئوية، نستخدم القانون الرياضي: $$C = (F - 32) \times \frac{5}{9}$$ وبتطبيق هذا على المخطط، ستكون خطوات البرنامج بالترتيب: 1. **البداية (Start).** 2. **قراءة الإدخال:** قراءة قيمة درجة الحرارة بالفهرنهايت (F) من الطرف (المستشعر أو المصدر) كإشارة تناظرية مدخلة. 3. **التحويل:** استدعاء دالة التحويل. هذه الدالة ستأخذ قيمة F كوسيط، وتطبق عليها قانون التحويل أعلاه لحساب قيمة C. 4. **الإرسال:** إرسال قيمة C المحسوبة كإشارة تناظرية مخرجة إلى الطرف الآخر. 5. **النهاية (End).** الدالة المطلوبة إنشاؤها ستقوم بالخطوة 3 (التحويل) فقط: تأخذ F، وتحسب C، ثم تُرجع C.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، المخطط سيكون تتابعًا للخطوات: ابدأ -> اقرأ قيمة F (كإشارة تناظرية مدخلة) -> حول القيمة F إلى C باستخدام الدالة والقانون $C = (F - 32) * 5/9$ -> أرسل القيمة C (كإشارة تناظرية مخرجة).

ما هو هيكل دالة C++ التي تقوم بتضخيم إشارة تناظرية؟

• أ) دالة نوع إرجاعها int تستقبل وسيطين (signal, factor) من نوع int، وتُرجع نتيجة signal + factor.
• ب) دالة نوع إرجاعها float تستقبل وسيطين (signal, factor) من نوع float، وتُرجع نتيجة signal * factor.
• ج) دالة نوع إرجاعها void تستقبل وسيطين (signal, factor) من نوع float، وتطبع نتيجة signal / factor.
• د) دالة نوع إرجاعها double تستقبل وسيط واحد (signal) من نوع float، وتُرجع نتيجة signal * 2.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: دالة نوع إرجاعها float تستقبل وسيطين (signal, factor) من نوع float، وتُرجع نتيجة signal * factor.

الشرح: 1. نوع الإرجاع يجب أن يكون float لأن الناتج قيمة عشرية. 2. الوسيطان هما الإشارة (signal) والمضاعف (factor) وكلاهما من نوع float. 3. داخل الدالة، يتم ضرب signal في factor. 4. تُرجع الدالة الناتج.

تلميح: فكر في نوع البيانات المناسب للقيم العشرية والعملية الحسابية المطلوبة.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما هي الخطوات الأساسية في مخطط برنامج C++ لقراءة درجة حرارة بالفهرنهايت وتحويلها إلى مئوية وإرسالها؟

• أ) البداية، تحويل قيمة عشوائية، إرسال الناتج، النهاية.
• ب) البداية، قراءة قيمة C، تحويل C إلى F باستخدام F = (C * 9/5) + 32، إرسال قيمة F، النهاية.
• ج) البداية، قراءة قيمة F، تحويل F إلى C باستخدام القانون C = (F - 32) * 5/9، إرسال قيمة C، النهاية.
• د) البداية، إرسال طلب قراءة، انتظار الاستجابة، معالجة البيانات، النهاية.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: البداية، قراءة قيمة F، تحويل F إلى C باستخدام القانون C = (F - 32) * 5/9، إرسال قيمة C، النهاية.

الشرح: 1. بداية البرنامج (Start). 2. قراءة قيمة درجة الحرارة بالفهرنهايت (F) من مصدر إدخال. 3. تطبيق قانون التحويل: C = (F - 32) * 5/9. 4. إرسال القيمة المحولة (C) إلى جهاز إخراج. 5. نهاية البرنامج (End).

تلميح: تذكر أن العملية تبدأ بقراءة المدخل وتنتهي بإرسال المخرج.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما هو القانون الرياضي المستخدم لتحويل درجة الحرارة من فهرنهايت (F) إلى مئوية (C) في برمجة أنظمة إنترنت الأشياء؟

• أ) C = F * 9/5 + 32
• ب) C = (F + 32) * 5/9
• ج) C = (F - 32) * 5/9
• د) C = F * 5/9 - 32

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: C = (F - 32) * 5/9

الشرح: 1. القانون يعتمد على علاقة خطية بين المقياسين. 2. نطرح 32 من F لضبط نقطة الصفر. 3. نضرب في 5/9 لتحويل الفرق في الدرجات (180 فهرنهايت = 100 مئوية). 4. الناتج هو درجة الحرارة بالمئوية.

تلميح: تذكر أن نقطة تجمد الماء هي 32 فهرنهايت و 0 مئوية، وأن الفرق بين غليان وتجمد الماء هو 180 فهرنهايت و 100 مئوية.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل