الجدول 3.2: قيم مدخلات النظام وحالات المخرجات - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 قيم مدخلات النظام وحالات المخرجات

المفاهيم الأساسية

الجدول 3.2: يوضح العلاقة بين قيم مدخلات مستشعرات النظام (رطوبة التربة ودرجة الحرارة) وحالة المخرجات (سرعة المحرك).

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)

تنفيذ البرنامج

خطوات البرنامج

#### 1. قراءة المستشعرات وطباعة القيم

##### قراءة درجة الحرارة من الطرف التناظري A3

##### طباعة قيم رطوبة التربة ودرجة الحرارة على شاشة الاتصال التسلسلي

#### 2. التحقق من الشروط

##### الشرط الأول: رطوبة التربة أقل من 150

##### الشرط الثاني: درجة الحرارة تزيد عن 30

#### 3. تنفيذ الإجراء

##### إذا تحقق كلا الشرطين: تشغيل المحرك (ضبط الطرف HIGH)

##### إذا لم يتحقق الشرطان: إيقاف المحرك (ضبط الطرف LOW)

#### 4. إضافة تأخير

##### استخدام لبنة (wait (1) ثانية لتجنب ازدحام شاشة الاتصال التسلسلي

اللبنات المستخدمة

#### لبنة if then else ()

##### تنفذ الشرط مرة واحدة فقط

#### لبنة forever

##### تنفذ الشرط بشكل مستمر

قيم المدخلات وحالات المخرجات

الجدول 3.2

#### شروط تشغيل المحرك

##### مستوى رطوبة التربة (A0) ≤ 30

##### درجة الحرارة (A3) < 150

#### شروط إيقاف المحرك

##### مستوى رطوبة التربة (A0) > 30

##### درجة الحرارة (A3) ≥ 150

##### مستوى رطوبة التربة (A0) ≤ 30

##### درجة الحرارة (A3) ≥ 150

معاينة البرنامج

#### تجربة الحالات المختلفة

##### تمرير قيم المستشعرات

##### تحديد قيمة المخرج (سرعة المحرك)

#### أمثلة من شكل 3.28

##### حالة 1: رطوبة 600، حرارة 25°C → سرعة المحرك 0 دورة/دقيقة

##### حالة 2: رطوبة 300، حرارة 38°C → سرعة المحرك 0 دورة/دقيقة

##### حالة 3: رطوبة 0، حرارة 38°C → سرعة المحرك 5555 دورة/دقيقة

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

• يعمل المحرك (بسرعة عالية) فقط عندما تكون رطوبة التربة منخفضة (≤ 30) ودرجة الحرارة مرتفعة (≥ 150).
• في جميع الحالات الأخرى (رطوبة عالية، أو حرارة منخفضة، أو كليهما) يكون المحرك متوقفاً (0 دورة/دقيقة).
• بعد كتابة البرنامج، يجب تجربة الحالات المختلفة عن طريق تمرير قيم للمستشعرات لمعاينة النتيجة.
• يوضح شكل 3.28 أمثلة عملية لسرعة المحرك عند قيم مختلفة للرطوبة ودرجة الحرارة.

الجدول 3.2: قيم مدخلات النظام وحالات المخرجات

read analog pin A0 and read temperature sensor on pin A3 in units °C then مستوى رطوبة التربة (الطرف A0) درجة الحرارة (الطرف A3) منخفض (LOW) ≤ 30 ≥ 150 منخفض (LOW) > 30 ≥ 150 منخفض (LOW) ≤ 30 < 150 مرتفع (HIGH) > 30 < 150

الآن وبعد أن انتهيت من إضافة اللبنات البرمجية المناسبة، حان الوقت لتنفيذ البرنامج. يمكنك تجربة الحالات المختلفة للدائرة ومعاينتها عن طريق تمرير قيم المستشعر وتحديد قيمته: (Start Simulation)

رطوبة التربة 600 ودرجة الحرارة 25 درجة مئوية عدد لفات المحرك 0 دورة في الدقيقة

رطوبة التربة 300 ودرجة الحرارة 38 درجة مئوية عدد لفات المحرك 0 دورة في الدقيقة

رطوبة التربة 0 ودرجة الحرارة 38 درجة مئوية عدد لفات المحرك 5555 دورة في الدقيقة

شكل 3.28: سرعة المحرك بقيم رطوبة ودرجات حرارة مختلفة

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

--- SECTION: الجدول 3.2: قيم مدخلات النظام وحالات المخرجات --- الجدول 3.2: قيم مدخلات النظام وحالات المخرجات read analog pin A0 and read temperature sensor on pin A3 in units °C then مستوى رطوبة التربة (الطرف A0) درجة الحرارة (الطرف A3) منخفض (LOW) ≤ 30 ≥ 150 منخفض (LOW) > 30 ≥ 150 منخفض (LOW) ≤ 30 < 150 مرتفع (HIGH) > 30 < 150 الآن وبعد أن انتهيت من إضافة اللبنات البرمجية المناسبة، حان الوقت لتنفيذ البرنامج. يمكنك تجربة الحالات المختلفة للدائرة ومعاينتها عن طريق تمرير قيم المستشعر وتحديد قيمته: (Start Simulation) رطوبة التربة 600 ودرجة الحرارة 25 درجة مئوية عدد لفات المحرك 0 دورة في الدقيقة رطوبة التربة 300 ودرجة الحرارة 38 درجة مئوية عدد لفات المحرك 0 دورة في الدقيقة رطوبة التربة 0 ودرجة الحرارة 38 درجة مئوية عدد لفات المحرك 5555 دورة في الدقيقة --- SECTION: شكل 3.28: سرعة المحرك بقيم رطوبة ودرجات حرارة مختلفة --- شكل 3.28: سرعة المحرك بقيم رطوبة ودرجات حرارة مختلفة وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: A visual representation of code blocks for controlling a system. It shows blocks for reading analog pins (A0) and temperature sensors (A3), with conditional logic (if/else) and output blocks (motor speed). Data: Code structure for reading sensor inputs and controlling a motor based on conditions. Context: Illustrates the programming logic for a system that reacts to environmental conditions (soil moisture and temperature) by controlling a motor. **DIAGRAM**: رطوبة التربة 600 ودرجة الحرارة 25 درجة مئوية Description: Diagram showing a soil moisture sensor connected to a red circuit board, which is then connected to a motor. The motor has a label '0 rpm'. The diagram indicates a soil moisture level of 600 and a temperature of 25°C. Data: Setup for a soil moisture sensor and motor, indicating high soil moisture (600) and moderate temperature (25°C), with the motor at 0 rpm. Key Values: Soil Moisture: 600, Temperature: 25°C, Motor Speed: 0 rpm Context: Represents a specific scenario where high soil moisture and moderate temperature result in the motor not running. **DIAGRAM**: رطوبة التربة 300 ودرجة الحرارة 38 درجة مئوية Description: Diagram showing a soil moisture sensor connected to a red circuit board, which is then connected to a motor. The motor has a label '0 rpm'. The diagram indicates a soil moisture level of 300 and a temperature of 38°C. Data: Setup for a soil moisture sensor and motor, indicating moderate soil moisture (300) and higher temperature (38°C), with the motor at 0 rpm. Key Values: Soil Moisture: 300, Temperature: 38°C, Motor Speed: 0 rpm Context: Represents a scenario where moderate soil moisture and higher temperature also result in the motor not running. **DIAGRAM**: رطوبة التربة 0 ودرجة الحرارة 38 درجة مئوية Description: Diagram showing a soil moisture sensor connected to a red circuit board, which is then connected to a motor. The motor has a label '5555 rpm'. The diagram indicates a soil moisture level of 0 and a temperature of 38°C. Data: Setup for a soil moisture sensor and motor, indicating very low soil moisture (0) and higher temperature (38°C), with the motor running at 5555 rpm. Key Values: Soil Moisture: 0, Temperature: 38°C, Motor Speed: 5555 rpm Context: Represents a scenario where very low soil moisture and higher temperature cause the motor to run at high speed. **DIAGRAM**: Untitled Description: A visual representation of code blocks, likely from a block-based programming environment like Scratch or MakeCode. It shows various blocks for reading sensors, setting conditions, and controlling outputs. Data: Shows the logical flow of a program that reads sensor values and controls a motor based on those values. Context: Demonstrates the programming logic behind controlling a motor based on soil moisture and temperature readings.