عرض درجة الحرارة وشدة الضوء المقاسة بواسطة المايكروبيت على شاشة LCD I2C

محاور الدرس

1- كيف تقوم بطاقة المايكروبيت بقياس درجة الحرارة وشدة الضوء ؟

2- المكونات المطلوبة لعرض درجة الحرارة وشدة الضوء المتصل بالمايكروبيت على شاشة LCD I2C

3- مخطط توصيلات لوحة المايكروبيت مع شاشة LCD I2C

4- برمجة بطاقة المايكروبيت مع Makecode لعرض درجة الحرارة و مستوى الضوء على شاشة LCD I2C

كيف تقوم بطاقة المايكروبيت بقياس درجة الحرارة وشدة الضوء ؟

تقوم بطاقة المايكروبيت بقياس درجة الحرارة وشدة الضوء باستخدام مستشعرين مدمجين. إليك نظرة عامة على كيفية قيام البطاقة بقياس كل منهما:

1- قياس درجة الحرارة:

تحتوي بطاقة المايكروبيت على مستشعر درجة حرارة يُعرف بالمقاومة الحساسة للحرارة أو المقاومة الحساسة للحرارة (TDR). يستغل هذا المستشعر حقيقة أن المقاومة الكهربائية لبعض المواد تتغير مع درجة الحرارة.

مع تغير درجة الحرارة، تتغير مقاومة المقاومة الحساسة للحرارة بالتبعية. تقوم بطاقة المايكروبيت بقياس هذه المقاومة وتحويلها إلى قيمة حرارية باستخدام خوارزمية معايرة أو جدول بحث.

يتم توفير قراءة درجة الحرارة عادةً بوحدات درجات مئوية.

2- قياس شدة الضوء:

تحتوي بطاقة المايكروبيت على مستشعر ضوء، وغالباً يكون مبنيًا على الفوتوترانزستور أو الفوتودايود. يستجيب هؤلاء المستشعرين للتغيرات في الضوء عن طريق تغيير خصائصهم الكهربائية.

مع تغير الإضاءة المحيطة، تتغير مقاومة أو تيار المستشعر بالضوء. تقوم بطاقة المايكروبيت بقياس هذا التغيير وتحويله إلى قيمة تمثل شدة الضوء.

يتم توفير قراءة شدة الضوء عادةً كقيمة عددية، حيث تشير القيم الأعلى إلى ظروف إضاءة أكثر إشراقًا.

عندما تبرمج بطاقة المايكروبيت، يمكنك الوصول إلى هذه المستشعرات باستخدام بيئات البرمجة المتاحة مثل MakeCode أو MicroPython. توفر هذه البيئات كتل أو وظائف لقراءة القيم من مستشعرات درجة الحرارة والضوء، مما يتيح لك دمج هذه القياسات في مشاريعك. يجب مراعاة أن تنفيذ الأجهزة الفعلي قد يختلف بين نماذج المايكروبيت المختلفة، ولكن المبادئ العامة لقياس درجة الحرارة وشدة الضوء تظل مشابهة.

المكونات المطلوبة لعرض درجة الحرارة وشدة الضوء المتصل بالمايكروبيت على شاشة LCD I2C

لوحة المايكروبيت:

لوحة المايكروبيت هي لوحة إلكترونية تستخدم في تطوير الأجهزة الإلكترونية التفاعلية والمشاريع البرمجية. توفر المايكروبيت بيئة برمجية واجهة سهلة للمبتدئين والمحترفين لتطوير الأجهزة والمشاريع المختلفة.

بطاقة التوسيع لـلوحة المايكروبيت:

لتوسيع وظائف بطاقة المايكروبيت ، يمكنك استخدام بطاقة توسيع، المصممة خصيصًا لـ المايكروبيت. توفر لوحات التوسعة هذه موصلات إضافية ومكونات متكاملة ووظائف إضافية لتسهيل إضافة المستشعرات والمحركات والوحدات النمطية الإلكترونية الأخرى.

شاشة LCD I2C 1602:

شاشة LCD تعتمد على تواصل I2C لعرض البيانات.

وصلات الأسلاك (Jumper wires):

لتوصيل شاشة LCD I2C بالمايكروبيت.

لوحة الاختبار:

 هو مكون إلكتروني شائع الاستخدام لأداء النماذج الأولية السريعة والتجريب. يجعل من السهل توصيل المكونات الإلكترونية دون الحاجة إلى لحام.

مخطط توصيلات لوحة المايكروبيت مع شاشة LCD I2C

هذا المخطط يعرض الاتصالات الرئيسية بين لوحة المايكروبيت وشاشة LCD I2C

يجب أن تربط هذه الأسلاك بشكل صحيح حسب الأدوات التي تستخدمها  و ذلك باتباع الخطوات التالية :

قم بتوصيل دبوس VCC الخاص بالشاشة بـ 3.3V من المايكروبيت.

قم بتوصيل طرف GND الخاص بالشاشة بـ GND الخاص بـاالمايكروبيت.

قم بتوصيل طرف SDA الخاص بالشاشة بالدبوس P20 الخاص بـالمايكروبيت.

قم بتوصيل دبوس SCL الخاص بالشاشة بالدبوس P19 من المايكروبيت.

برمجة بطاقة المايكروبيت مع Makecode لعرض درجة الحرارة و مستوى الضوء على شاشة LCD I2C

لبرمجة بطاقة المايكروبيت بلغة MakeCode لعرض درجة الحرارة و مستوى الضوء على شاشة LCD I2C، يمكنك اتباع الخطوات التالية:

1- افتح محرر MakeCode لبطاقة المايكروبيت: https://makecode.microbit.org/.

2- قم بفتح مشروع جديد.

3- اختر مكتبة LCD I2C من قائمة الإضافات (ملحقات)، وذلك عن طريق النقر على "Add Package" ثم ابحث عن "LCD I2C".

5- قم بكتابة الكود لقياس درجة الحرارة وكثافة الضوء:

استخدم الكتل من فئة "الإدخال"  لقياس درجة الحرارة وكثافة الضوء. يمكن العثور على هذه الكتل عادةً تحت عنوان "درجة الحرارة" و "مستوى الضوء" في قسم .

أضف كتلًا من امتداد LCD I2C لتهيئة العرض وعرض القيم المقاسة.

إليك مثال بسيط على البرنامج الذي يقيس درجة الحرارة ومستوى الضوء ويعرضهما على شاشة LCD I2C:

تحميل البرنامج