مثال - 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

الدرس: مثال

📚 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

📚 استخدام شاشة الاتصال التسلسلي (تنسيق الإخراج)

المفاهيم الأساسية

لبنة الطباعة (print to serial monitor): لبنة تستخدم لطباعة رسائل نصية أو قيم رقمية على شاشة الاتصال التسلسلي.

خيار newline: خيار في لبنة الطباعة يتحكم في بدء سطر جديد؛ `with` يبدأ سطرًا جديدًا، `without` يواصل الطباعة في نفس السطر.

لبنة الانتظار (wait): لبنة برمجية تضيف تأخيرًا زمنيًا على تنفيذ البرنامج ومخرجاته، ويمكن ضبطها بالثواني أو المللي ثانية.

خريطة المفاهيم

```markmap

تطبيقات على المتحكمات الدقيقة

إنشاء نظام ري النباتات

الهدف من المشروع

#### محاكاة نظام ري آلي

##### عند اكتشاف انخفاض رطوبة التربة

##### عند اكتشاف ارتفاع درجة الحرارة

المكونات المطلوبة

#### لوحة أردوينو أونو R3 (Arduino UNO R3)

##### خطوات إضافتها في بيئة المحاكاة

###### 1. سحب وإفلات اللوحة من مكتبة المكونات

###### 2. تدوير اللوحة 90 درجة

#### محرك تيار مستمر (DC motor)

##### خطوات إضافته في بيئة المحاكاة

###### 1. البحث عنه في مكتبة المكونات

###### 2. سحبه وإفلاته في مساحة العمل

##### خطوات توصيله الفعلي باللوحة

###### 1. توصيل الطرف 1 (GND) من المحرك بـ GND في الأردوينو (سلك أسود)

###### 2. توصيل الطرف 2 من المحرك بالطرف التناظري A5 في الأردوينو (سلك أحمر)

#### مستشعر درجة الحرارة (TMP36)

##### خطوات إضافته في بيئة المحاكاة

###### 1. البحث عنه في مكتبة المكونات

###### 2. سحبه وإفلاته في مساحة العمل

##### خطوات توصيله الفعلي باللوحة

###### 1. توصيل طرف الطاقة (Power) بـ 5V في الأردوينو (سلك أحمر)

###### 2. توصيل طرف مخرج الجهد (Vout) بـ A3 في الأردوينو (سلك أصفر)

###### 3. توصيل الطرف الأرضي (GND) بـ GND في الأردوينو (سلك أسود)

#### مستشعر رطوبة التربة

##### خطوات إضافته في بيئة المحاكاة

###### 1. البحث عنه في مكتبة المكونات

###### 2. سحبه وإفلاته في مساحة العمل

##### خطوات توصيله الفعلي باللوحة

###### 1. توصيل طرف الطاقة (Power) بـ 5V في الأردوينو (سلك أحمر)

###### 2. توصيل الطرف الأرضي (GND) بـ GND في الأردوينو (سلك أسود)

###### 3. توصيل طرف الإشارة (Signal) بالطرف A0 في الأردوينو (سلك أخضر)

تمارين الدرس الرابع

4. مقارنة أردوينو أونو ونانو

#### البحث عن الاختلافات الرئيسية

#### تحديد أنواع التطبيقات لكل لوحة

5. برمجة الأردوينو باللبنات

#### ميزة البرمجة باللبنات

#### سلبيات متوقعة لهذه الطريقة

6. توسيع نظام المنزل الذكي

#### إضافة غرفة ثالثة للمراقبة

7. تعديل نظام المنزل الذكي

#### إضافة دايودين ضوئيين (أحمر، أخضر)

#### إضافة مستشعر حركة

#### ربط تشغيل الدايود بحالة المستشعر

##### حركة مكتشفة: تشغيل الدايود الأخضر

##### لا حركة: تشغيل الدايود الأحمر

شاشة الاتصال التسلسلي

الوظيفة

#### مراقبة قيم المستشعرات

#### تحديد مشكلات الدوائر

#### حل المشاكل البرمجية

#### طباعة رسائل للمستخدم

#### عرض معلومات وإرشادات

كيفية الوصول إليها

#### أسفل لوحة البرمجة

لبنة الطباعة (print to serial monitor)

#### طباعة رسائل نصية أو قيم رقمية

#### خيارات التنسيق

##### with: بدء سطر جديد

##### without: المتابعة بنفس السطر

#### أمثلة تطبيقية

##### طباعة نص بدون سطر جديد

###### مثال: طباعة "Soil Moisture:" بشكل أفقي متصل

##### طباعة قيمة تناظرية مع سطر جديد

###### مثال: طباعة قيمة الطرف A0 في سطر مستقل

##### دمج اللبنتين للتنظيم

###### مثال: طباعة "Soil Moisture:" ثم القيمة في نفس السطر

لبنة الانتظار (wait)

#### الوظيفة: إضافة تأخير زمني على تنفيذ البرنامج ومخرجاته

#### الوحدات: ثواني (secs) أو مللي ثانية

```

نقاط مهمة

  • استخدام خيار `without newline` في الطباعة يجعل النص يظهر بشكل أفقي متصل.
  • استخدام خيار `with newline` في الطباعة يجعل كل قيمة تظهر في سطر مستقل.
  • دمج لبنة طباعة نصية (بدون سطر جديد) مع لبنة طباعة قيمة (مع سطر جديد) ينتج مخرجات منظمة وواضحة.
  • لبنة `wait` تضيف تأخيرًا زمنيًا لتوفير إخراج أوضح للمستخدم.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

مثال

نوع: محتوى تعليمي

على سبيل المثال، إذا أردت طباعة النص "Soil Moisture" دون سطر جديد، استخدم اللبنة أدناه:

نوع: محتوى تعليمي

وإذا كنت تريد طباعة قيمة الطرف التناظري A0 في سطر جديد، استخدم اللبنة أدناه:

نوع: محتوى تعليمي

إذا دمجت هاتين اللبنتين، ستكون مخرجات شاشة الاتصال التسلسلي أكثر تنظيمًا.

نوع: محتوى تعليمي

تعمل لبنة ( ) wait على إضافة تأخير زمني على تنفيذ البرنامج ومُخرجات طباعته، مما يوفر إخراجًا أوضح للمستخدم. ويمكن لهذه اللبنة إضافة تأخير للبرنامج لعدد مُحدد من الثواني أو أجزاء من الثانية (مللي ثانية).

نوع: NON_EDUCATIONAL

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 | 95 | شكل 3.26: استخدام شاشة الاتصال التسلسلي

🔍 عناصر مرئية

واجهة برمجة باللبنات تظهر لبنة 'print to serial monitor' وبداخلها النص 'Soil Moisture:' مع اختيار 'without' من القائمة المنسدلة لـ 'newline'. أسفلها تظهر شاشة الاتصال التسلسلي (Serial Monitor) وبها النص مكرر بشكل أفقي متصل: 'Soil Moisture:Soil Moisture:Soil Moisture:...' مما يدل على عدم وجود سطر جديد بعد كل عملية طباعة.

واجهة برمجة تظهر لبنة 'print to serial monitor' وبداخلها لبنة مدخلات 'read analog pin A0' مع اختيار 'with' من القائمة المنسدلة لـ 'newline'. شاشة الاتصال التسلسلي بالأسفل تظهر قيمًا عددية (588، 730، 404، 977) مرتبة رأسيًا، حيث تظهر كل قيمة في سطر مستقل.

واجهة برمجة تظهر لبنتين متتاليتين: الأولى 'print to serial monitor [Soil Moisture:] [without] newline' والثانية 'print to serial monitor [read analog pin A0] [with] newline'. شاشة الاتصال التسلسلي تظهر مخرجات منظمة حيث يظهر النص والقيمة بجانب بعضهما في كل سطر، مثل: 'Soil Moisture:763' ثم في السطر التالي 'Soil Moisture:484' وهكذا.

لبنة برمجية باللون البرتقالي من فئة التحكم (Control). مكتوب عليها 'wait' متبوعة بحقل إدخال يحتوي على الرقم '1' ثم قائمة منسدلة مختار منها 'secs' (ثواني).

📄 النص الكامل للصفحة

على سبيل المثال، إذا أردت طباعة النص "Soil Moisture" دون سطر جديد، استخدم اللبنة أدناه: وإذا كنت تريد طباعة قيمة الطرف التناظري A0 في سطر جديد، استخدم اللبنة أدناه: إذا دمجت هاتين اللبنتين، ستكون مخرجات شاشة الاتصال التسلسلي أكثر تنظيمًا. تعمل لبنة ( ) wait على إضافة تأخير زمني على تنفيذ البرنامج ومُخرجات طباعته، مما يوفر إخراجًا أوضح للمستخدم. ويمكن لهذه اللبنة إضافة تأخير للبرنامج لعدد مُحدد من الثواني أو أجزاء من الثانية (مللي ثانية). وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 | 95 | شكل 3.26: استخدام شاشة الاتصال التسلسلي

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 3 بطاقة لهذه الصفحة

ما الغرض الأساسي من استخدام لبنة `wait` في برمجة إنترنت الأشياء؟

  • أ) تسريع تنفيذ البرنامج لزيادة كفاءة النظام.
  • ب) إضافة تأخير زمني على تنفيذ البرنامج ومُخرجات طباعته، مما يوفر إخراجًا أوضح للمستخدم.
  • ج) إيقاف البرنامج نهائيًا عند اكتشاف خطأ.
  • د) تشفير البيانات قبل إرسالها عبر الشاشة التسلسلية.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: إضافة تأخير زمني على تنفيذ البرنامج ومُخرجات طباعته، مما يوفر إخراجًا أوضح للمستخدم.

الشرح: 1. لبنة `wait` هي أداة للتحكم في التوقيت. 2. وظيفتها الرئيسية هي إيقاف تنفيذ البرنامج مؤقتًا. 3. هذا التأخير يجعل قراءة المخرجات (مثل قيم المستشعرات على الشاشة التسلسلية) أكثر وضوحًا ومنظمة. 4. يمكن ضبط مدة التأخير بالثواني أو المللي ثانية.

تلميح: تتعلق هذه اللبنة بإدارة توقيت تنفيذ البرنامج وقراءة المخرجات.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

أي مما يلي يصف بشكل صحيح الوظيفة التي يمكن لبنة `wait` القيام بها فيما يتعلق بوحدات الوقت؟

  • أ) يمكنها قياس الوقت فقط بوحدات الساعات والدقائق.
  • ب) يمكنها إضافة تأخير للبرنامج لعدد مُحدد من الثواني أو أجزاء من الثانية (مللي ثانية).
  • ج) مهمتها الوحيدة هي توليد إشارات توقيت للمستشعرات التناظرية.
  • د) تعمل على تحويل الوقت من ثواني إلى دقائق تلقائيًا.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يمكنها إضافة تأخير للبرنامج لعدد مُحدد من الثواني أو أجزاء من الثانية (مللي ثانية).

الشرح: 1. لبنة `wait` تتحكم في مدة التأخير. 2. نطاق التحكم الزمني واسع ومرن. 3. يمكن تحديد التأخير بوحدات كاملة (ثواني). 4. يمكن أيضًا تحديده بوحدات دقيقة (أجزاء من الثانية، أي مللي ثانية).

تلميح: فكر في وحدات القياس الزمنية التي يمكن التحكم بها برمجيًا.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما الفائدة العملية الرئيسية من دمج لبنة طباعة النص (`print`) مع لبنة طباعة القيمة في سطر جديد (`println`) عند استخدام شاشة الاتصال التسلسلي؟

  • أ) زيادة سرعة نقل البيانات إلى الحاسوب.
  • ب) تقليل استهلاك الذاكرة في المتحكم الدقيق.
  • ج) جعل مخرجات شاشة الاتصال التسلسلي أكثر تنظيمًا.
  • د) تشغيل أكثر من مستشعر في الوقت نفسه.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: جعل مخرجات شاشة الاتصال التسلسلي أكثر تنظيمًا.

الشرح: 1. `print` تطبع النص دون الانتقال لسطر جديد. 2. `println` تطبع القيمة ثم تنتقل تلقائيًا لسطر جديد. 3. الدمج بينهما يسمح بعرض التسميات (مثل اسم المستشعر) بجانب قيمته. 4. الانتقال للسطر الجديد بعد كل قيمة يمنع تداخل المخرجات ويجعلها قابلة للقراءة والتحليل بسهولة.

تلميح: الفائدة تتعلق بترتيب ووضوح المعلومات المعروضة.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط