صفحة 242 - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 | المادة: إنترنت الأشياء | المرحلة: الصف 11 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 | المادة: إنترنت الأشياء | المرحلة: الصف 11 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

📝 ملخص الصفحة

📚 إنشاء قفل باب ذكي باستخدام C++

المفاهيم الأساسية

المشروع العملي: تطبيق عملي لبرمجة جهاز تحكم دقيق (أردوينو) بلغة C++ لإنشاء قفل باب ذكي.

خريطة المفاهيم

```markmap

تمارين برمجة C++ لإنترنت الأشياء

التمرين 1: دالة تضخيم الإشارة

المطلوب

  • كتابة دالة بلغة C++

خصائص الدالة

  • تستقبل وسيطين
#### النوع: float

  • تستقبل إشارة تناظرية
  • تستقبل مضاعفًا

الوظيفة

  • تضخيم (مضاعفة) الإشارة
  • إرجاع الإشارة بعد التضخيم

التمرين 2: تحويل درجة الحرارة وإرسالها

المطلوب

  • رسم مخطط بلغة C++

خطوات المخطط

  • قراءة إشارة تناظرية
#### تمثل: درجة الحرارة بالفهرنهايت

  • إنشاء دالة تحويل
#### التحويل من فهرنهايت إلى مئوية

  • إرسال القيمة المحولة
#### الإرسال إلى: طرف كمخرج تناظري

التمرين 3: البحث عن خطأ قاعدي ومنطقي

الكود الأول

#### خطأ قاعدي

  • استخدام دالة `delay()` مع قيمة نصية `"1000"`
#### خطأ منطقي

  • استخدام `--counter` في حلقة `for` مما يؤدي إلى عد تنازلي لا نهائي

الكود الثاني

#### خطأ قاعدي

  • استخدام `digitalRead()` لقراءة قيمة تناظرية من `A0`
#### خطأ منطقي

  • مقارنة قيمة درجة الحرارة بـ `270` دون توضيح الوحدة (مئوية؟ فهرنهايت؟)

التمرين 4: تضخيم إشارة تناظرية في حلقة

المطلوب

  • رسم مخطط C++ للأردوينو

خطوات المخطط

  • استخدام دالة التمرين الأول
  • قراءة مدخل إشارة تناظرية
  • إنشاء تكرار `for`
#### الوظيفة داخل `for`

  • استخدام الدالة لتضخيم الإشارة الأصلية 5 مرات
  • إرسال الإشارة المضخمة في كل مرة إلى طرف كمخرج تناظري

التمرين 5: التحكم في دايودين مشعين للضوء (LEDs)

المطلوب

  • التوسع في المثال السابق

خطوات الإضافة

  • إضافة دايود مشع للضوء (LED) آخر بلون مختلف
#### وظيفة الـ LED الجديد

  • يومض كل مرة يتم فيها إيقاف تشغيل الـ LED الأول

التمرين 6: توسيع نظام إنذار باستخدام مستشعر حركة

المطلوب

  • التوسع في مثال الإنذار السابق

خطوات الإضافة

  • إضافة مستشعر حركة آخر
  • إضافة دايود مشع للضوء (LED) بلون مختلف

آلية العمل

  • يوصل كل مستشعر حركة بـ LED خاص به
  • يومض كل LED بناءً على اكتشاف مستشعر الحركة المرتبط به لشيء ما

التمرين 7: التحكم في محرك تيار مستمر بناءً على درجة الحرارة

المطلوب

  • ضبط محرك التيار المستمر في المثال السابق

آلية العمل

  • إرسال إشارة تناظرية إلى المحرك
#### أساس الإرسال: درجة الحرارة التي يكتشفها مستشعر درجة الحرارة

المشروع: إنشاء قفل باب ذكي

المكونات المستخدمة

  • لوحة أردوينو أونو R3 (Arduino Uno R3)
  • لوحة مفاتيح (مقياس 4x4)
  • شاشة LCD مقاس 16x2 (I2C)
  • محرك سيرفو مصغر (Micro Servo)
```

نقاط مهمة

  • المشروع تطبيق عملي مباشر لبرمجة الأردوينو بلغة C++.
  • المكونات الأربعة الرئيسية هي: لوحة التحكم (أردوينو)، ووحدة الإدخال (لوحة المفاتيح)، ووحدة الإخراج (شاشة LCD)، والمشغل الميكانيكي (محرك السيرفو).
  • لوحة المفاتيح من النوع 4x4 وتحتوي على أزرار الأرقام (0-9) والأزرار (*, #, A, B, C, D).

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

نوع: METADATA

الدرس الثالث

نوع: METADATA

برمجة جهاز التحكم الدقيق باستخدام لغة C++

نوع: METADATA

إنشاء قفل باب ذكي Build a Smart Door Lock

نوع: محتوى تعليمي

ستستخدم في هذا المشروع المكونات الآتية:

نوع: محتوى تعليمي

لوحة أردوينو أونو R3 (Arduino Uno R3)

نوع: محتوى تعليمي

لوحة مفاتيح (مقياس 4x4)

نوع: محتوى تعليمي

شاشة LCD مقاس 16x2 (I2C)

نوع: محتوى تعليمي

محرك سيرفو مصغر (Micro Servo)

نوع: METADATA

المكونات المستخدمة في هذا المشروع:

نوع: METADATA

شكل 6.17: مكونات المشروع

نوع: NON_EDUCATIONAL

رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa

نوع: METADATA

وزارة التعليم 2025 - 1447

🔍 عناصر مرئية

A green circuit board with a dark blue LCD screen. Pins labeled GND, VCC, SDA, SCL are visible on the left.

A black keypad with 4 rows and 4 columns of buttons. Buttons are labeled 1-9, *, 0, #, A, B, C, D. A ribbon cable extends from the bottom.

A blue servo motor with a white horn attached. The horn has holes for mounting. Three wires (red, black, orange/yellow) extend from the top.

An Arduino Uno R3 board with labels for pins (GND, VCC, 5V, Vin, Analog In, Digital PWM, etc.) and the Arduino logo. USB port and power jack are visible.

📄 النص الكامل للصفحة

الدرس الثالث برمجة جهاز التحكم الدقيق باستخدام لغة C++ إنشاء قفل باب ذكي Build a Smart Door Lock ستستخدم في هذا المشروع المكونات الآتية: لوحة أردوينو أونو R3 (Arduino Uno R3) لوحة مفاتيح (مقياس 4x4) شاشة LCD مقاس 16x2 (I2C) محرك سيرفو مصغر (Micro Servo) المكونات المستخدمة في هذا المشروع: شكل 6.17: مكونات المشروع رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa وزارة التعليم 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: A green circuit board with a dark blue LCD screen. Pins labeled GND, VCC, SDA, SCL are visible on the left. Context: Component for displaying information in the smart door lock project. **DIAGRAM**: Untitled Description: A black keypad with 4 rows and 4 columns of buttons. Buttons are labeled 1-9, *, 0, #, A, B, C, D. A ribbon cable extends from the bottom. Table Structure: Headers: Column 1 | Column 2 | Column 3 | Column 4 Rows: Row 1: 1 | 2 | 3 | A Row 2: 4 | 5 | 6 | B Row 3: 7 | 8 | 9 | C Row 4: * | 0 | # | D Calculation needed: Represents a 4x4 matrix keypad for input. Context: Input device for the smart door lock project. **DIAGRAM**: Untitled Description: A blue servo motor with a white horn attached. The horn has holes for mounting. Three wires (red, black, orange/yellow) extend from the top. Context: Actuator for the smart door lock mechanism. **DIAGRAM**: Untitled Description: An Arduino Uno R3 board with labels for pins (GND, VCC, 5V, Vin, Analog In, Digital PWM, etc.) and the Arduino logo. USB port and power jack are visible. Context: The microcontroller board that controls the smart door lock project.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 4 بطاقة لهذه الصفحة

ما هو الغرض الرئيسي من استخدام لوحة مفاتيح 4x4 في مشروع قفل الباب الذكي؟

  • أ) لتكون جهاز إخراج لعرض حالة القفل.
  • ب) لتكون جهاز إدخال لإدخال رمز المرور.
  • ج) لتوفير الطاقة الكهربائية للمشروع.
  • د) للتوصيل اللاسلكي مع الهاتف الذكي.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لتكون جهاز إدخال لإدخال رمز المرور.

الشرح: 1. لوحة المفاتيح هي واجهة المستخدم. 2. تسمح للمستخدم بإدخال بيانات. 3. في مشروع القفل الذكي، البيانات المدخلة هي رمز المرور للتحقق منه. 4. الغرض الرئيسي هو الإدخال (Input).

تلميح: فكر في الوظيفة الأساسية للوحة المفاتيح في نظام أمني.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما هي وظيفة محرك السيرفو المصغر (Micro Servo) في مشروع قفل الباب الذكي المبني باستخدام أردوينو؟

  • أ) يعمل كمصدر طاقة رئيسي للدائرة.
  • ب) يعرض رسائل الترحيب على الشاشة.
  • ج) يعمل كمشغل ميكانيكي لفتح القفل أو إغلاقه.
  • د) يقرأ إشارة البطاقة الذكية (RFID).

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: يعمل كمشغل ميكانيكي لفتح القفل أو إغلاقه.

الشرح: 1. محرك السيرفو هو نوع من المحركات. 2. يمكن التحكم بزاوية دورانه بدقة. 3. في مشروع القفل، يستقبل إشارة من الأردوينو. 4. يقوم بتحريك مزلاج أو آلية ميكانيكية لفتح الباب أو قفله. 5. وظيفته هي التنفيذ الميكانيكي (Actuation).

تلميح: فكر في المكون الذي يحول الإشارة الكهربائية إلى حركة فيزيائية.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما هي وظيفة شاشة LCD مقاس 16x2 في مشروع قفل الباب الذكي؟

  • أ) لتخزين رمز المرور الرئيسي.
  • ب) لتوليد صوت تنبيه عند الخطأ.
  • ج) لتكون جهاز إخراج لعرض رسائل للمستخدم مثل حالة القفل أو طلب الرمز.
  • د) لقياس درجة حرارة المحيط.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: لتكون جهاز إخراج لعرض رسائل للمستخدم مثل حالة القفل أو طلب الرمز.

الشرح: 1. شاشة LCD هي جهاز إخراج (Output). 2. حجم 16x2 يعني 16 عموداً وصفين. 3. تتصل بالأردوينو (غالباً عبر I2C). 4. تعرض معلومات مثل 'أدخل الرمز' أو 'مرحباً' أو 'مغلق'. 5. وظيفتها الأساسية هي تقديم ملاحظات للمستخدم.

تلميح: فكر في المكون الذي يوفر ملاحظات مرئية للمستخدم عن حالة النظام.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما هو دور لوحة أردوينو أونو R3 في مشروع قفل الباب الذكي؟

  • أ) لتوفير التصميم الجمالي للقفل فقط.
  • ب) لتكون وحدة التحكم الدقيقة المركزية التي تقرأ المدخلات وتعالجها وتتحكم بالمخرجات.
  • ج) لتكون مصدر إضاءة LED للدائرة.
  • د) للاتصال بالإنترنت وتحديث البرنامج تلقائياً.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لتكون وحدة التحكم الدقيقة المركزية التي تقرأ المدخلات وتعالجها وتتحكم بالمخرجات.

الشرح: 1. الأردوينو هو متحكم دقيق (Microcontroller). 2. يقوم بتشغيل كود البرمجة (C++). 3. يقرأ الإدخال من لوحة المفاتيح. 4. يعالج الإدخال ويقارنه بالرمز المخزن. 5. يتحكم في المخرجات: شاشة LCD لعرض الرسائل، ومحرك السيرفو لفتح القفل. 6. هو القلب النابض للمشروع.

تلميح: فكر في 'الدماغ' الذي يربط جميع المكونات معاً وينفذ البرنامج.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: صعب