إضاءة صمام ثلاثي الألوان متصل بلوحة الأردوينو بواسطة الواي فاي

الأردوينو 27-10-23

74 0

محاور الدرس

1- الفرق بين البلوتوث و الواي فاي

2- لوحة الأردوينو و الواي فاي

3- تعريف وحدة ESP8266 WIFI

4- المكونات اللازمة لإضاءة صمام ثلاثي الألوان متصل بـالأردوينو عبر الواي فاي

5- تركيب لوحة الأردوينو بالصمام ثلاثي الألوان و وحدة ESP8266

6- إضاءة الصمام ثلاثي الألوان المتصل بلوحة الأردوينو و وحدة ESP8266

الفرق بين البلوتوث و الواي فاي

البلوتوث والواي فاي (Wi-Fi) هما تقنيتان للاتصال اللاسلكي تستخدمان لأغراض مختلفة وتتميزان بمجموعة من الفروق. إليك مقارنة بينهما:

1- الاستخدام:

- البلوتوث: يستخدم عادة للاتصال بين أجهزة قريبة بمدى قصير، مثل سماعات الأذن اللاسلكية، وأجهزة الهواتف المحمولة، وأجهزة الكمبيوتر اللوحي.

- الواي فاي: يستخدم لإنشاء شبكات لاسلكية في المنازل والمكاتب والأماكن العامة للاتصال بالإنترنت.

2- المدى:

- البلوتوث: يتراوح مدى البلوتوث عادة بين 10 و 100 متر، ولكنه يمكن أن يكون أقل في بعض الأحيان.

- الواي فاي: يمكن أن يكون مدى الواي فاي أطول بكثير، ويمكن أن يصل إلى مئات الأمتار، وهذا يعتمد على معدات الواي فاي والظروف المحيطة.

3- السرعة:

- البلوتوث: يعتمد على الإصدار والإصدار الحالي للبلوتوث، ولكنه عادة ما يوفر سرعات منخفضة إلى معتدلة.

- الواي فاي: يمكن أن يوفر سرعات أعلى بكثير من البلوتوث، ويمكن أن يتجاوز 1 جيجابت في الثانية في بعض الحالات.

4- التوافق:

- البلوتوث: يعمل البلوتوث على معظم الأجهزة الحديثة، ولكن قد تكون هناك بعض مشكلات التوافق بين أجيال مختلفة من البلوتوث.

- الواي فاي: تقنية معيارية وشائعة جدًا للاتصال بالإنترنت، وتدعمها معظم أجهزة الكمبيوتر والهواتف والأجهزة الذكية.

5- الاستهلاك الطاقة:

- البلوتوث: يعتبر البلوتوث فعالًا من حيث استهلاك الطاقة، ويستخدم بشكل رئيسي لأجهزة منخفضة الطاقة مثل سماعات الأذن وأجهزة القياس الصحية.

- الواي فاي: يستهلك الواي فاي طاقة أكبر بكثير من البلوتوث وغالبا ما يكون موصوفًا بأنه أقل فعالية من حيث استهلاك الطاقة.

في الختام، البلوتوث والواي فاي هما تقنيتان مختلفتان تمامًا تم تصميمهما لتلبية احتياجات اتصالات مختلفة، وتعتمد اختيار الأفضل على الاستخدام المحدد والبيئة.

لوحة الأردوينو و الواي فاي

لوحة الأردوينو (Arduino) هي منصة إلكترونية مفتوحة المصدر تُستخدم لتطوير الأجهزة الإلكترونية والمشاريع التفاعلية. تأتي لوحات الأردوينو بمجموعة متنوعة من المداخل والمخرجات الرقمية والتماثلية التي يمكن استخدامها للتفاعل مع مكونات إلكترونية مثل الأشعة تحت الحمراء والمحسسات والمحركات والعديد من الأجهزة الأخرى. تمتاز لوحات الأردوينو بسهولة الاستخدام وتوفر بيئة برمجة تُسمى Arduino IDE تُستخدم لتطوير البرمجيات الخاصة بالمشاريع.

بالنسبة للواي فاي (Wi-Fi)، يمكن دمج إمكانيات الواي فاي في مشاريع Arduino باستخدام وحدات واجهة مثل وحدات Wi-Fi مثل ESP8266 أو ESP32. هذه الوحدات تسمح للأردوينو بالاتصال بشبكة الواي فاي والتفاعل مع الإنترنت. يمكنك استخدام هذه الإمكانيات لتحكم في أجهزة أخرى عبر الإنترنت أو لجمع البيانات من الويب أو إرسال إشعارات عبر البريد الإلكتروني أو تنفيذ مهام أخرى تعتمد على الاتصال بالواي فاي.

إذا كنت بحاجة إلى توصيل لوحة الأردوينو بشبكة Wi-Fi، يمكنك البحث عن مشاريع وبرامج تعليمية عبر الإنترنت التي توضح كيفية استخدام وحدات Wi-Fi مع لوحات Arduino لتحقيق الأهداف التي ترغب في تحقيقها.

تعريف وحدة ESP8266 WIFI

وحدة ESP8266 هي وحدة إلكترونية مدمجة توفر إمكانية الاتصال بشبكات الواي فاي (Wi-Fi) والتحكم فيها. تم تطوير وحدة ESP8266 بواسطة شركة Espressif Systems وهي متاحة بأسعار معقولة وتُستخدم على نطاق واسع في مشاريع الإلكترونيات وأنظمة الأشياء المتصلة (IoT).

الوحدة ESP8266 تحتوي على معالج مدمج يعمل بتردد عالٍ وذاكرة داخلية مدمجة تسمح بتنفيذ برمجة مخصصة. يمكن توصيل الوحدة ESP8266 بلوحة Arduino أو استخدامها بشكل مستقل. بالإضافة إلى دعم الواي فاي، تأتي الوحدة مع مداخل ومخرجات رقمية وتماثلية يمكن استخدامها للتفاعل مع مكونات إلكترونية أخرى.

الميزات الرئيسية لوحدة ESP8266 تشمل:

1- الاتصال بشبكات الواي فاي: يمكن للوحدة ESP8266 الاتصال بشبكات Wi-Fi المحلية والتفاعل مع الإنترنت لجلب البيانات أو التحكم في الأجهزة عن بعد.

2- تنفيذ البرمجة: يمكن برمجة وحدة ESP8266 باستخدام لغات البرمجة مثل Arduino IDE أو MicroPython.

3- واجهات متنوعة: تحتوي الوحدة على مداخل ومخرجات رقمية وتماثلية للتفاعل مع مكونات إلكترونية مختلفة.

4- دعم الاتصالات السلسة: تمكن وحدة ESP8266 من إجراء اتصالات سلسة مع الشبكات اللاسلكية والموارد عبر الإنترنت.

5- توفير الكثير من المكتبات: هناك العديد من المكتبات والمشاريع المفتوحة المصدر المتاحة عبر الإنترنت لتسهيل تطوير مشاريع مختلفة باستخدام ESP8266.

وبفضل هذه الميزات، يُعتبر ESP8266 وحدة ممتازة لإضافة القدرة على الواي فاي إلى مشاريع الإلكترونيات والأنظمة المتصلة بالإنترنت بسهولة واقتصادية.

المكونات اللازمة لإضاءة مصباح الصمام ثلاثي الألوان متصل بـالأردوينو عبر الواي فاي

للتحكم في صمام الثنائي الباعث للضوء (LED) باستخدام لوحة التطوير الأردوينو، ستحتاج إلى المكونات التالية و وحدة ESP8266:

لوحة الأردوينو: يمكن استخدام أي نوع من لوحات الأردوينو، مثل Arduino Uno أو Arduino Nano. هذه اللوحات توفر المنفذ الذي يتم استخدامه لتوصيل الLED. لوحة التطوير الأردوينو

وحدة ESP8266: وحدة ESP8266 هي وحدة إلكترونية مدمجة توفر إمكانية الاتصال بشبكات الواي فاي (Wi-Fi) والتحكم فيها. تم تطوير وحدة ESP8266 بواسطة شركة Espressif Systems وهي متاحة بأسعار معقولة وتُستخدم على نطاق واسع في مشاريع الإلكترونيات وأنظمة الأشياء المتصلة (IoT).

وحدة الطاقة 3 فولت/5 فولت : وحدة الطاقة بجهد 3 فولت / 5 فولت هي وحدة تزود الأجهزة والدوائر الإلكترونية بالطاقة الكهربائية المناسبة لتشغيلها.

صمام ثلاثي الألوان (RGB LED): ستحتاج إلى وحدة صمام ثلاثي الألوان. تتضمن هذه الوحدة ثلاثة أقطاب للألوان الأساسية (أحمر، أخضر، أزرق).

أسلاك توصيل: ستحتاج إلى أسلاك لتوصيل الصمام LED باللوحة الأردوينو. يُفضل استخدام أسلاك القفص (Jumper wires) لسهولة التوصيل.

أسلاك توصيل

لوحة الاختبار هي لوحة تحتوي على صفوف من الفتحات والتوصيلات، وتستخدم لتوصيل المكونات الإلكترونية معًا بدون الحاجة للحام

لوحة الاختبار

تركيب لوحة الأردوينو بالصمام ثلاثي الألوان و وحدة ESP8266

لتركيب لوحة Arduino مع LED ووحدة ESP8266، يجب عليك اتباع الخطوات التالية:

1- توصيل الصمام ثلاثي الألوان إلى الأردوينو:

قم بتوصيل الطرف R (الأحمر) لوحدة صمام ثلاثي الألوان بالدبوس 4 من لوحة الأردوينو.

قم بتوصيل الطرف G (الأخضر) لوحدة صمام ثلاثي الألوان بالدبوس 5 من لوحة الأردوينو.

قم بتوصيل الطرف B (أزرق) لوحدة صمام ثلاثي الألوان بالدبوس 6 من لوحة الأردوينو.

قم بتوصيل الطرف GND لوحدة صمام ثلاثي الألوان بالدبوس GND من لوحة الأردوينو.

2- توصيل وحدة ESP8266:

تأكد من تشغيل وحدة الواي فاي بشكل صحيح (3.3 فولت).

قم بتوصيل منافذ TX الخاصة بوحدة الواي فاي بالدبوس 2 من الأردوينو ودبابيس RX الخاصة بوحدة الواي فاي بالدبوس 3 من الأردوينو. تأكد من توصيل وحدة الواي فاي الأرضية بوحدة الطاقة الأرضية 3.3 فولت/5 فولت.

تركيب لوحة الأردوينو بالصمام ثلاثي الألوان و وحدة ESP8266

إضاءة الصمام ثلاثي الألوان المتصل بلوحة الأردوينو و وحدة ESP8266

لتشغيل مؤشر الصمام ثلاثي الألوان متصل بلوحة الأردوينو عبر طلب HTTP GET، ستحتاج إلى وحدة Wi-Fi إضافية، مثل ESP8266، للسماح للـلأردوينوو بالاتصال بشبكة Wi-Fi وتلقي طلبات HTTP. وإليك كيف يمكنك القيام بذلك:

1-تأكد من توصيل مؤشر الصمام ثلاثي الألوان بشكل صحيح بـالأردوينو

2-قم بتوصيل وحدة Wi-Fi ESP8266 بـالأردوينو باستخدام دبابيس TX و RX لإنشاء اتصال تسلسلي.

3-اكتب البرنامج الأردوينو للتعامل مع طلب HTTP GET والتحكم في مؤشر الصمام ثلاثي الألوان بناءً على الطلب. هنا مثال على البرنامج:

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial esp8266(2,3); //لدبوس 2 و 3 من الأردوينو مثل RX و TX. قم بتوصيل TX وRX لـ ESP8266 على التوالي.
#define DEBUG true
#define red_led_pin 4 //توصيل دبوس الأحمر للصمام ثلاثي الألوان إلى دبوس رقم 4 من الأردوينو
#define green_led_pin 5 //توصيل دبوس الأخضر للصمام ثلاثي الألوان إلى دبوس رقم 5 من الأردوينو
#define blue_led_pin 6 //توصيل دبوس الأزرق للصمام ثلاثي الألوان إلى دبوس رقم 6 من الأردوينو

void setup()
  {
    pinMode(red_led_pin, OUTPUT);
    digitalWrite(red_led_pin, LOW);
    pinMode(green_led_pin, OUTPUT); 
    digitalWrite(green_led_pin, LOW);
    pinMode(blue_led_pin, OUTPUT); 
    digitalWrite(blue_led_pin, LOW);
    Serial.begin(9600);
    esp8266.begin(115200); //Baud rate for communicating with ESP8266. Your's might be different.
    esp8266Serial("AT+RST\r\n", 5000, DEBUG); // Reset the ESP8266
    esp8266Serial("AT+CWMODE=1\r\n", 5000, DEBUG); //Set station mode Operation
    esp8266Serial("AT+CWJAP=\"HUAWEI Y5 2019\",\"b582058c4d86\"\r\n", 5000, DEBUG);//Enter your WiFi network's SSID and Password.
                                   
    while(!esp8266.find("OK")) 
    {
      }
    esp8266Serial("AT+CIFSR\r\n", 5000, DEBUG);//تحصل على عنوان IP الخاص بـ ESP8266 من هذا الأمر. 
    esp8266Serial("AT+CIPMUX=1\r\n", 5000, DEBUG);
    esp8266Serial("AT+CIPSERVER=1,80\r\n", 5000, DEBUG);
  }

void loop()
  {
    if (esp8266.available()) // احصل على طلب http من متصفح الويب عبر wifi
      {
        if (esp8266.find("+IPD,"))
          {
            String msg;
            esp8266.find("?");
            msg = esp8266.readStringUntil(' ');
            String command1 = msg.substring(0, 3);
            String command2 = msg.substring(4);
                        
            if (DEBUG) 
              {
                Serial.println(command1);//يجب الطباعة "led"
                Serial.println(command2);// "3" يجب الطباعة "0" أو "1 "أو "2" أو 
              }
            delay(100);

             
             if (command2 == "0")
                     {
                       digitalWrite(red_led_pin, LOW); // إطفاء اللون الأحمر للصمام ثلاثي الألوان
                     }
              if (command2 == "1") 
                    { 
                       digitalWrite(red_led_pin, HIGH); // إضاءة اللون الأحمر للصمام ثلاثي الألوان
                    }
              if (command2 == "2") 
                    { 
                      digitalWrite(green_led_pin, LOW); // إطفاء اللون الأخضر للصمام ثلاثي الألوان 
                    } 
              if (command2 == "3") 
                    { 
                      digitalWrite(green_led_pin, HIGH); // إضاءة اللون الأخضر للصمام ثلاثي الألوان 
                    }
              if (command2 == "4") 
                    { 
                      digitalWrite(blue_led_pin, LOW); // إطفاء اللون الأزرق للصمام ثلاثي الألوان 
                    } 
              if (command2 == "5") 
                    { 
                      digitalWrite(blue_led_pin, HIGH); // إضاءة اللون الأزرق للصمام ثلاثي الألوان 
                    } 
          }
      }
  }
   
String esp8266Serial(String command, const int timeout, boolean debug)
  {
    String response = "";
    esp8266.print(command);
    long int time = millis();
    while ( (time + timeout) > millis())
      {
        while (esp8266.available())
          {
            char c = esp8266.read();
            response += c;
          }
      }
    if (debug)
      {
        Serial.print(response);
      }
    return response;
  }

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial esp8266(2,3); //لدبوس 2 و 3 من الأردوينو مثل RX و TX. قم بتوصيل TX وRX لـ ESP8266 على التوالي.

#define DEBUG true

#define red_led_pin 4 //توصيل دبوس الأحمر للصمام ثلاثي الألوان إلى دبوس رقم 4 من الأردوينو

#define green_led_pin 5 //توصيل دبوس الأخضر للصمام ثلاثي الألوان إلى دبوس رقم 5 من الأردوينو

#define blue_led_pin 6 //توصيل دبوس الأزرق للصمام ثلاثي الألوان إلى دبوس رقم 6 من الأردوينو

void setup()

{

pinMode(red_led_pin, OUTPUT);

digitalWrite(red_led_pin, LOW);

pinMode(green_led_pin, OUTPUT);

digitalWrite(green_led_pin, LOW);

pinMode(blue_led_pin, OUTPUT);

digitalWrite(blue_led_pin, LOW);

Serial.begin(9600);

esp8266.begin(115200); //Baud rate for communicating with ESP8266. Your's might be different.

esp8266Serial("AT+RST\r\n", 5000, DEBUG); // Reset the ESP8266

esp8266Serial("AT+CWMODE=1\r\n", 5000, DEBUG); //Set station mode Operation

esp8266Serial("AT+CWJAP=\"HUAWEI Y5 2019\",\"b582058c4d86\"\r\n", 5000, DEBUG);//Enter your WiFi network's SSID and Password.

while(!esp8266.find("OK"))

{

}

esp8266Serial("AT+CIFSR\r\n", 5000, DEBUG);//تحصل على عنوان IP الخاص بـ ESP8266 من هذا الأمر.

esp8266Serial("AT+CIPMUX=1\r\n", 5000, DEBUG);

esp8266Serial("AT+CIPSERVER=1,80\r\n", 5000, DEBUG);

}

void loop()

{

if (esp8266.available()) // احصل على طلب http من متصفح الويب عبر wifi

{

if (esp8266.find("+IPD,"))

{

String msg;

esp8266.find("?");

msg = esp8266.readStringUntil(' ');

String command1 = msg.substring(0, 3);

String command2 = msg.substring(4);

if (DEBUG)

{

Serial.println(command1);//يجب الطباعة "led"

Serial.println(command2);// "3" يجب الطباعة "0" أو "1 "أو "2" أو

}

delay(100);

if (command2 == "0")

{

digitalWrite(red_led_pin, LOW); // إطفاء اللون الأحمر للصمام ثلاثي الألوان

}

if (command2 == "1")

{

digitalWrite(red_led_pin, HIGH); // إضاءة اللون الأحمر للصمام ثلاثي الألوان

}

if (command2 == "2")

{

digitalWrite(green_led_pin, LOW); // إطفاء اللون الأخضر للصمام ثلاثي الألوان

}

if (command2 == "3")

{

digitalWrite(green_led_pin, HIGH); // إضاءة اللون الأخضر للصمام ثلاثي الألوان

}

if (command2 == "4")

{

digitalWrite(blue_led_pin, LOW); // إطفاء اللون الأزرق للصمام ثلاثي الألوان

}

if (command2 == "5")

{

digitalWrite(blue_led_pin, HIGH); // إضاءة اللون الأزرق للصمام ثلاثي الألوان

}

String esp8266Serial(String command, const int timeout, boolean debug)

{

String response = "";

esp8266.print(command);

long int time = millis();

while ( (time + timeout) > millis())

{

while (esp8266.available())

{

char c = esp8266.read();

response += c;

}

if (debug)

{

Serial.print(response);

}

return response;

}

1- قم بتنزيل الكود الخاص بالأردوينو .

2- قم بتشغيل الأردوينو ووحدة الواي فاي.

3- الاتصال بنفس شبكة الواي فاي من جهاز (مثل الهاتف الذكي أو الكمبيوتر).

4- يمكنك الآن إرسال طلبات GET HTTP إلى عنوان IP الخاص بوحدة ESP8266 WIFI الخاصة بك من متصفح الويب. على سبيل المثال، إدخال "http://ip_address_esp8266/?led=1" في شريط العناوين، يجب أن يضيء مؤشر الصمام الأحمر، وإدخال "http://ip_address_esp8266/?led=0"، يجب أن ينطفئ مؤشر الصمام الأحمر.

يما يلي البيانات التي يعرضها برنامج الأردوينو في الشاشة التسلسلية لـ Arduino IDE: