إضاءة ثلاثة صمامات متصلة بلوحة ESP32 بواسطة هاتف ذكي عبر البلوتوث

البلوتوث 01-09-23

101 0

محاور الدرس

1- لوحة ESP32 و البلوتوث

2-لماذا نستخدم App Inventor لإنشاء تطبيق جوال قادر على توصيل الهاتف الذكي بلوحة ESP32؟

3- إضاءة ثلاثة صمامات متصلة بلوحة ESP32 بواسطة هاتف ذكي عبر البلوتوث

4- المكونات اللازمة لاستخدام ثلاثة صمامات مع بطاقة ESP32

5- تركيب بطاقة ESP32 مع ثلاثة صمامات لوحة

لوحة ESP32 و البلوتوث

بالتأكيد، سأقدم لك نظرة عامة عن كيفية استخدام لوحة ESP32 مع البلوتوث للتحكم في الأجهزة. يمكنك استخدام لوحة ESP32 لبناء تطبيقات تفاعلية تستخدم تقنية البلوتوث للتواصل مع الأجهزة المختلفة مثل الهواتف الذكية أو أجهزة الاستشعار. فيما يلي نبذة عامة عن الخطوات التي يجب اتخاذها:

1- تجهيز الأجهزة:

- احصل على لوحة ESP32. يُفضل استخدام لوحة مثل ESP32 DevKit التي تتضمن وحدة بلوتوث مدمجة.

- قم بتوصيل الأجهزة أو الدوائر الإلكترونية المطلوبة بمنافذ GPIO على لوحة ESP32. على سبيل المثال، يمكنك توصيل LED لتجربة بسيطة.

2- إعداد البيئة:

- قم بتثبيت بيئة Arduino على جهاز الكمبيوتر الخاص بك وتأكد من تنزيل مكتبات ESP32 المطلوبة.

3- كتابة الشيفرة:

- قم بكتابة برنامج Arduino الذي يمكن للوحة ESP32 من خلاله التواصل مع الأجهزة الأخرى عبر البلوتوث.

- يمكنك استخدام مكتبة "BLE" المدمجة في Arduino IDE لإنشاء وتكوين الخدمات والخصائص البلوتوث.

4- التواصل عبر البلوتوث:

- انشئ خدمات وخصائص بلوتوث تمثل العمليات أو الإعدادات التي تريد التحكم بها.

- يمكنك استخدام تطبيق هاتف ذكي مثل "nRF Connect" أو "LightBlue Explorer" لاكتشاف الخدمات والخصائص المتاحة على لوحة ESP32 ولإرسال البيانات.

5- التحكم والاستجابة:

- على لوحة ESP32، استقبل البيانات من التطبيق الهاتفي عبر البلوتوث وقم بتنفيذ الإجراءات المناسبة بناءً على تلك البيانات.

- على الجانب الهاتفي، يمكنك تصميم واجهة مستخدم تسمح للمستخدم بالتفاعل مع لوحة ESP32 وإرسال البيانات عبر البلوتوث.

لماذا نستخدم App Inventor لإنشاء تطبيق جوال قادر على توصيل الهاتف الذكي بلوحة ESP32؟

App Inventor هو بيئة تطوير تسمح للمبتدئين وغير المطورين بإنشاء تطبيقات متنقلة بسهولة دون الحاجة إلى معرفة عميقة في البرمجة. يتيح لك App Inventor إنشاء تطبيقات جوال بتصميم بصري باستخدام سحب وإفلات (Drag-and-Drop) المكونات وإضافة السلوك والوظائف بدون الحاجة إلى البرمجة التقليدية.

هناك عدة أسباب لاستخدام App Inventor لإنشاء تطبيق جوال قادر على التواصل مع لوحة ESP32:

1- سهولة الاستخدام: App Inventor مصمم لجعل تطوير التطبيقات أمرًا سهلاً وممتعًا. إذا كنت مبتدئًا في تطوير التطبيقات أو لديك خلفية قليلة في البرمجة، فإن App Inventor يوفر واجهة بصرية تجعل عملية إنشاء التطبيقات سهلة ومنطقية.

2- تصميم بصري: يمكنك تصميم واجهة المستخدم لتطبيقك باستخدام عناصر مرئية كما تراها. يمكنك سحب مكونات مثل أزرار ومربعات نص وقوائم منبثقة والتعامل مع تنسيقات الواجهة بسهولة.

3- الاتصال بـالبلوتوث: توفر App Inventor مكونًا للاتصال بالبلوتوث يسمح لك بإنشاء تطبيقات قادرة على التواصل مع أجهزة البلوتوث الأخرى، مثل لوحة ESP32.

4- تفاعل في الوقت الحقيقي: باستخدام تقنيات الاتصال عبر البلوتوث، يمكنك إنشاء تطبيقات قادرة على تبادل البيانات مع الأجهزة الخارجية في الوقت الحقيقي، مما يسمح بتفعيل العمليات والردود بشكل فعال.

5- تجربة سريعة: يمكنك استخدام محاكي App Inventor لتجربة تطبيقك على جهاز الكمبيوتر قبل تثبيته على الهاتف الذكي، مما يمكنك من اختبار وظائف التطبيق قبل نشره.

6- المشاركة السريعة: يمكنك بسهولة مشاركة تطبيقك مع الآخرين من خلال الروابط أو تصدير ملف التطبيق ومشاركته مع أصدقائك أو زملائك لتجربة التطبيق.

إذا كنت ترغب في إنشاء تطبيق يتيح التواصل بين الهاتف الذكي ولوحة ESP32 بسهولة وبدون الحاجة إلى معرفة عميقة في البرمجة، فإن استخدام App Inventor سيكون خيارًا جيدًا لك.

إضاءة ثلاثة صمامات متصلة بلوحة ESP32 بواسطة هاتف ذكي عبر البلوتوث

لتحقيق التحكم في ثلاثة صمامات باستخدام بطاقة ESP32 ولغة MicroPython عبر البلوتوث، يمكنك اتباع الخطوات التالية:

1- تجهيز الأجهزة:

- قم بتوصيل ثلاثة صمامات والمقاومة المناسبة إلى لوحة ESP32 وفقًا للدائرة الكهربائية المطلوبة.

2- تثبيت MicroPython:

- قم بتثبيت MicroPython على لوحة ESP32. يمكنك استخدام أداة "esptool" لتنزيل البرنامج الثابت (firmware) إلى اللوحة.

3- كتابة الشيفرة:

- باستخدام أداة التحرير المفضلة لديك، قم بكتابة الشيفرة التي تمكن البلوتوث وتحكم في ثلاثة صمامات. فيما يلي مثال بسيط:

يجب عليك استيراد هذه المكتبات :ble_uart_peripheral.py و ble_advertising.py.

يجب عليك استخدام البرنامج التالية: esp32-20210902-v1.17.bin.

import bluetooth
from ble_uart_peripheral import BLEUART
from machine import Pin
red_led=Pin(23, Pin.OUT)
green_led=Pin(22, Pin.OUT) 
yellow_led=Pin(21, Pin.OUT) 
 
# Create BLE object
ble = bluetooth.BLE()
# Open UART session for BLE
uart = BLEUART(ble)
# Define ISR for an UART input on BLE connection
def on_rx():
    # Read UART string, AppInventor sends raw bytes
    uart_in = uart.read() # lire le message recu du Smartphone via Bluetooth
    print("UART IN: ", uart_in.decode()) # afficher le message recu du Smartphone sur le console de Thonny
    if (uart_in.decode().find('red_on')==0): 
       red_led.value(1) # تشغيل الصمام الأحمر
    if (uart_in.decode().find('red_off')==0): 
       red_led.value(0) # إيقاف تشغيل الصمام الأحمر
    if (uart_in.decode().find('green_on')==0): 
       green_led.value(1) # تشغيل الصمام الأخضر 
    if (uart_in.decode().find('green_off')==0): 
       green_led.value(0) # إيقاف تشغيل الصمام الأخضر
    if (uart_in.decode().find('yellow_on')==0): 
       yellow_led.value(1) # تشغيل الصمام الأصفر 
    if (uart_in.decode().find('yellow_off')==0): 
       yellow_led.value(0) # إيقاف تشغيل الصمام الأصفر
# Map ISR to UART read interrupt
uart.irq(handler=on_rx)
uart.close()

import bluetooth

from ble_uart_peripheral import BLEUART

from machine import Pin

red_led=Pin(23, Pin.OUT)

green_led=Pin(22, Pin.OUT)

yellow_led=Pin(21, Pin.OUT)

# Create BLE object

ble = bluetooth.BLE()

# Open UART session for BLE

uart = BLEUART(ble)

# Define ISR for an UART input on BLE connection

def on_rx():

# Read UART string, AppInventor sends raw bytes

uart_in = uart.read() # lire le message recu du Smartphone via Bluetooth

print("UART IN: ", uart_in.decode()) # afficher le message recu du Smartphone sur le console de Thonny

if (uart_in.decode().find('red_on')==0):

red_led.value(1) # تشغيل الصمام الأحمر

if (uart_in.decode().find('red_off')==0):

red_led.value(0) # إيقاف تشغيل الصمام الأحمر

if (uart_in.decode().find('green_on')==0):

green_led.value(1) # تشغيل الصمام الأخضر

if (uart_in.decode().find('green_off')==0):

green_led.value(0) # إيقاف تشغيل الصمام الأخضر

if (uart_in.decode().find('yellow_on')==0):

yellow_led.value(1) # تشغيل الصمام الأصفر

if (uart_in.decode().find('yellow_off')==0):

yellow_led.value(0) # إيقاف تشغيل الصمام الأصفر

# Map ISR to UART read interrupt

uart.irq(handler=on_rx)

uart.close()

3- تطبيق الهاتف الذكي: قم بتطوير تطبيق على الهاتف الذكي يمكنه التواصل مع ESP32 عبر تقنية البلوتوث. يجب أن يكون التطبيق قادرًا على إرسال إشارات تحكم (مثل "تشغيل" أو "إيقاف") إلى ESP32 من خلال وحدة البلوتوث المتصلة.

تحميل المشروع

تنزيل التطبيقة

4- تفاصيل التواصل: في الشيفرة البرمجية للأردوينو، ستقوم بقراءة البيانات المرسلة من التطبيق عبر وحدة البلوتوث، وبناءً على تلك البيانات، ستقوم بالتحكم في حالة ثلاثة الصمامات (تشغيله أو إيقافه).

5- اختبار النظام: بعد القيام بجميع الخطوات السابقة، قم بتجريب النظام. قم بتشغيل التطبيق على هاتفك الذكي، وأرسل إشارات التحكم إلى ESP32 عبر البلوتوث. ستلاحظ تغير حالة الثلاثة الصمامات استنادًا إلى الإشارات التي تم استقبالها.

هذه هي الخطوات الأساسية لتحقيق التحكم في إضاءة ثلاثة صمامات متصلة بلوحة ESP32 باستخدام هاتف ذكي عبر تقنية البلوتوث. يمكن أن تختلف التفاصيل والمكونات المستخدمة حسب الحالة الفعلية والاحتياجات.

المكونات اللازمة للتحكم في ثلاثة صمامات ثنائية الباعث للضوء بواسطة لوحة ESP32

للتحكم في ثلاثة صمامات ثنائية الباعث للضوء (LEDs) باستخدام الميكروبيت (Micro:bit)، تحتاج إلى المكونات التالية:

لوحة ESP32 هي لوحة تطوير صغيرة وقوية تستخدم لتطوير تطبيقات الإنترنت الأشياء (IoT). تم تطويرها بواسطة شركة Espressif Systems وتعتمد على نظام شريحة ESP32 SoC (نظام على رقاقة) الذي يدمج وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة المعالجة الرسومية (GPU) والذاكرة ووحدات الاتصال المختلفة في رقاقة واحدة.
صمامات ثنائية الباعث للضوء : يمكنك اختيار أي لون تفضله للصمامات.
مقاومات: تحتاج إلى مقاومة لكل LED لحمايتها من التيار الزائد. قيمة المقاومة تعتمد على التيار المستخدم والمواصفات الدقيقة للصمامات، ولكن مقاومة قيمتها 220 أوم تكون جيدة في معظم الحالات.
أسلاك الربط: تستخدم لتوصيل الصمامات والمقاومات بلوحة الميكروبيت.
لوحة الاختبار هي لوحة تحتوي على صفوف من الفتحات والتوصيلات، وتستخدم لتوصيل المكونات الإلكترونية معًا بدون الحاجة للحام

تركيب لوحة ESP32 بثلاثة صمامات ثنائية الباعث للضوء

لتركيب لوحة ESP32 مع ثلاثة صمامات ثنائية الباعث للضوء (الصمام)، يمكنك اتباع الخطوات التالية:

ضع لوحة ESP32 على لوح التجارب.
دخل مصابيح الصمام في اللوحة عن طريق توصيلها بمسامير إخراج لوحة ESP32. على سبيل المثال ، قم بتوصيل مؤشر الصمام الأحمر بطرف GPIO 23 ، و الصمام الأخضر برقم GPIO 22 ، و الصمام الأصفر بطرف GPIO رقم 21. تأكد من إدخال مصابيح الصمام بشكل صحيح ، مع مراعاة القطبية (الأنود والكاثود).
قم بتوصيل المقاوم في سلسلة مع كل الصمام. يجب توصيل المقاوم بين دبوس GPIO المقابل والطرف الموجب (الأنود) لمصباح الصمام.
قم بتوصيل الطرف السالب (الكاثود) لكل الصمام بالأرض (GND) للوحة ESP32.

بمجرد اكتمال التجميع ، يمكنك برمجة لوحة ESP32 للتحكم في مصابيح الصمام. على سبيل المثال ، يمكنك استخدام لغة البرمجة Micropython لتشغيل وإيقاف تشغيل مصابيح الصمام في تسلسلات محددة ، باستخدام وظائف التحكم في دبوس GPIO الخاص بـ ESP32.

تركيب لوحة ESP32 بثلاثة صمامات ثنائية الباعث للضوء