إنشاء ساعة توقيت تعتمد على لوحة ESP32 و شاشة TM1637

لوحة ESP32 04-01-24

91 0

محاور الدرس

1- ماهي ساعة التوقيت ؟

2- المكونات اللازمة لتشغيل ساعة التوقيت باستعمال لوحة ESP32

3- ربط بطاقة ESP32 مع شاشة TM1637 و زري ضغط

4- برمجة بطاقة ESP32 لتشغيل ساعة التوقيت باستعمال برمجة MicroPython

ماهي ساعة التوقيت ؟

ساعة التوقيت (RTC) هي عبارة عن جهاز إلكتروني يستخدم لقياس الوقت بشكل دقيق ويحتفظ بتاريخ ووقت معينين بصورة مستمرة، حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي. هذا الجهاز يتكون عادة من مجموعة من الدوائر والمكونات التي تحتفظ بالوقت والتاريخ عبر مصدر طاقة صغير مدمج مثل البطارية.

ساعة التوقيت الحقيقية تكون مفيدة في تطبيقات مثل الساعات الذكية، وأنظمة التحكم في المنزل الذكي، والأجهزة التي تتطلب توقيت دقيق، مثل أنظمة التسجيل والتحكم في الإضاءة وأجهزة القياس الدقيقة.

الأردوينو والعديد من الأنظمة الإلكترونية يمكنها التفاعل مع RTC لقراءة الوقت والتاريخ بدقة، مما يسمح بإنشاء تطبيقات دقيقة تعتمد على الزمن بشكل كبير.

المكونات اللازمة لتشغيل ساعة التوقيت باستعمال لوحة ESP32

لتشغيل ساعة توقيت بواسطة لوحة ESP32، ستحتاج إلى عدة مكونات أساسية. إليك قائمة بالمكونات الأساسية التي ستحتاجها:

لوحة ESP32:

لوحة ESP32

لوحة ESP32 هي لوحة تطوير مصغرة تعتمد على شرائح ESP32 المتكاملة، والتي توفر إمكانيات متقدمة للاتصال بشبكات Wi-Fi و Bluetooth بالإضافة إلى إمكانيات الحوسبة الصغيرة. تمكّنك هذه اللوحة من بناء مشاريع الإنترنت الصغيرة (IoT) والتحكم في الأجهزة والروبوتات والتفاعل مع البيئة المحيطة بسهولة.

شاشة TM1637

شاشة TM1637 هي شاشة عرض سبع أشرطة (7-segment display) تُستخدم عادةً لعرض الأرقام. تتميز هذه الشاشة بأنها سهلة الاستخدام ومتوافقة مع معظم الميكروكنترولرات والأنظمة المختلفة. تعمل عن طريق توصيلها بالميكروكنترولر أو لوحة ESP32 وبرمجتها لعرض الأرقام بشكل محدد.

تستخدم مكتبة خاصة لبرمجتها عادةً، تسهل عملية التحكم في العرض. يُمكنك استخدامها لعرض الأرقام العشرية وبعض الرموز الأخرى.

شاشة لعرض الوقت ورسائل الإخطار والتحكم في عمل ساعة التوقيت.

زري تحكم (Push Buttons):

bouton-poussoir

زر للتحكم في تشغيل وإيقاف ساعة التوقيت.

أسلاك توصيل:

Fils de connexion

لتوصيل المكونات والحماية من التيار الزائد.

لوحة الاختبار:

plaque d'essai

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

ربط لوحة ESP32 مع شاشة TM1637 و زري ضغط

لربط لوحة ESP32 مع شاشة TM1637 وزري الضغط، تحتاج إلى توصيل كل من الشاشة والأزرار بلوحة ESP32 وبرمجتها بشكل مناسب. إليك خطوات الربط ومثال بسيط لتشغيل الشاشة TM1637 والتفاعل مع زري الضغط:

شاشة TM1637:

- قم بتوصيل طرف GND الخاص بشاشة TM1637 بمنفذ GND الخاص بلوحة ESP32

- قم بتوصيل طرف VCC الخاص بشاشة TM1637 بمنفذ 4 الخاص بلوحة ESP32

- قم بتوصيل طرف DIO الخاص بشاشة TM1637 بمنفذ GPIO 4 الخاص بلوحة ESP32

- قم بتوصيل طرف CLK الخاص بشاشة TM1637 بمنفذ GPIO 2 الخاص بلوحة ESP32

(Start) زر الضغط البداية:

-قم بتوصيل إحدى ساقي زر الضغط بالمنفذ GPIO23 في ESP32.

- قم بتوصيل ساق أخرى من زر الضغط بمنفذ GND الخاص بلوحة ESP32.

(Reset) زر الضغط التوقف:

-قم بتوصيل إحدى ساقي زر الضغط بالمنفذ GPIO22 في ESP32.

- قم بتوصيل ساق أخرى من زر الضغط بمنفذ GND الخاص بلوحة ESP32.

ربط لوحة ESP32 مع شاشة TM1637 و زري ضغط

برمجة بطاقة ESP32 لتشغيل ساعة التوقيت باستعمال برمجة MicroPython

لعمل ساعة توقيت باستخدام بطاقة ESP32، يمكنك استخدام البرمجة لتنفيذ عمليات التوقيت والتحكم بساعة التوقيت.

- حين نضغط على زر ضغط البداية، تقوم بطاقة ESP32 بتشغيل ساعة توقيت

- حين نضغط مرة أخرى على زر ضغط البداية، تقوم بطاقة ESP32 بإيقاف تشغيل ساعة توقيت

- حين نضغط على زر ضغط التوقف، تقوم بطاقة ESP32 بإيقاف تشغيل ساعة توقيت و الرجوع إلى البداية

لعرض النص على شاشة TM1637 باستخدام MicroPython على لوحة ESP32، يمكنك استخدام مكتبة "tm1637.py" التي تُمكّن التواصل مع شاشة TM1637 بسهولة. تأكد من أنك قد قمت بتثبيت هذه المكتبة على لوحة ESP32.

import machine
from machine import Pin
import time
import tm1637
# إنشاء كائن لشاشة TM1637
tm = tm1637.TM1637(clk=Pin(2), dio=Pin(4))
# تحديد المدخلات لزري التحكم
start_button= machine.Pin(23, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_UP)
reset_button = machine.Pin(22, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_UP)
start_state=0;
reset_state=0;
running=False;
timer=0
second=0
minute=0
tm.numbers(0,0)

while True:

  if (start_button.value() == False): #Start عند الضغط على زر 
    running = not running
    print("status:"+str(running))
    time.sleep(0.5)
    
  if (reset_button.value() == False): #Reset عند الضغط على زر 
      print("Reset")
      timer=0
      second=0
      minute=0
      tm.numbers(0,0)
      time.sleep(0.5)
      running=False
      
  if (running): # تشغيل ساعة التوقيت
    second += 1
    time.sleep(0.01)
    if (second == 60):
        second = 0
        minute += 1
    if (minute == 60):
        minute = 0
    tm.numbers(minute, second) # TM1637 عرض الوقت على شاشة