التحكم في صمامين ثنائيي الباعث للضوء بواسطة لوحة ESP32

محاور الدرس

1. دور صمام الثنائي الباعث للضوء في الروبوتيك

2. المكونات اللازمة للتحكم في صمامين ثنائيي الباعث للضوء بواسطة لوحة ESP32

3. تركيب لوحة ESP32 بصمامين ثنائيي الباعث للضوء

4. إضاءة صمامين ثنائيي الباعث للضوء بواسطة لوحة ESP32

5. وميض صمامين ثنائيي الباعث للضوء بواسطة لوحة ESP32

دور صمام الثنائي الباعث للضوء في الروبوتيك

صمامات الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs) تلعب دورًا مهمًا في الروبوتيك والأنظمة الإلكترونية بشكل عام. يمكن استخدام صمامات LED في الروبوتات للعديد من الأغراض والوظائف المختلفة، ومن بين الأمثلة الشائعة لاستخدامها في الروبوتات:

1. الإشارات التوجيهية: يمكن استخدام الصمامات LED لإعطاء إشارات بصرية للروبوت وتوجيه حركته. على سبيل المثال، يمكن استخدام LED ملونة لتمثيل اتجاهات مختلفة، مثل الأمام والخلف واليسار واليمين.
2. العرض والتفاعل: يمكن استخدام الصمامات LED لعرض معلومات مختلفة للمستخدم أو للتفاعل مع البيئة المحيطة. يمكن أن يكون ذلك من خلال عرض أرقام، أحرف، رموز أو ألوان مختلفة. على سبيل المثال، يمكن استخدام صمامات LED لعرض حالة الروبوت، مثل البطارية المتبقية، أو للتواصل مع المستخدم من خلال إشارات بصرية.
3. الاستشعار والتحديد: في بعض الحالات، يمكن استخدام صمامات LED مع حساسات أخرى للكشف عن المستويات أو التفاعل مع البيئة. على سبيل المثال، يمكن استخدام الصمامات LED كضوء إرشادي لمساعدة الروبوت في تحديد المسافات أو العوائق المحتملة.
4. التأشير على الأخطاء: يمكن استخدام الصمامات LED للتنبيه عند حدوث أخطاء أو مشاكل في النظام. يمكن تعيين ألوان مختلفة لتمييز أنواع مختلفة من الأخطاء، مما يساعد المستخدم على تحديد وإصلاح المشكلات بشكل أسرع.

هذه مجرد أمثلة قليلة على كيفية استخدام صمامات LED في الروبوتيك. تعتبر الصمامات LED مرنة وسهلة الاستخدام، ويمكن تكييف استخدامها وفقًا لمتطلبات التطبيق الخاصة بالروبوت.

المكونات اللازمة للتحكم في صمامين ثنائيي الباعث للضوء بواسطة لوحة ESP32

للتحكم في صمامين ثنائيي الباعث للضوء باستخدام لوحة ESP32، ستحتاج إلى المكونات التالية:

1. وحدة ESP32: تعتبر وحدة ESP32 وحدة تحكم مصغرة قوية ومتعددة الاستخدامات، تتضمن وحدة المعالجة المركزية ووحدة الاتصال اللاسلكي ومنافذ إدخال/إخراج رقمية.
2. صمامي ثنائيي الباعث (LEDs): ستحتاج إلى صمامين ثنائيي الباعث (LEDs) لتوصيلهما باللوحة. يُفضل استخدام LEDs ذات ألوان مختلفة لتكوين تأثيرات مرئية.
3. مقاومات: تحتاج إلى مقاومات للتحكم في تيار تشغيل الصمامات. يجب اختيار قيم المقاومات وفقًا لجهد التشغيل المطلوب وتخصيص الصمام.
4. أسلاك التوصيل: تحتاج إلى أسلاك التوصيل لربط المكونات سوية. يمكنك استخدام أسلاك توصيل جاهزة أو صنع أسلاك خاصة بك. 
5. لوحة تجارب (Breadboard): تساعدك اللوحة في توصيل المكونات بسهولة وإجراء الاختبارات دون الحاجة إلى لحام. 

تركيب لوحة ESP32 بصمامين ثنائيي الباعث للضوء

لتركيب لوحة ESP32 مع صمامين ثنائيي الباعث للضوء (LEDs)، يمكنك اتباع الخطوات التالية:

1. قم بتوصيل الصمامين ثنائيي الباعث للضوء بلوحة ESP32. يمكنك توصيل الطرف الطويل (الطرف الموجب) من كل LED بمنافذ GPIO 23 و 22 على اللوحة ESP32. بالنسبة للطرف القصير (الطرف السالب) من كل LED، قم بتوصيلها جميعًا بالأرضي (GND) على اللوحة ESP32.
2. قم بتوصيل مقاومة في سلسلة مع كل LED. تستخدم المقاومة لحماية الLED من تيار زائد. اختر قيمة المقاومة بناءً على الجهد المتوفر والتيار المطلوب لتشغيل الصمامات. قد تحتاج إلى مقاومات مختلفة لكل LED إذا كانت الألوان مختلفة.
3. قم بتوصيل اللوحة ESP32 بمصدر طاقة مناسب لتشغيلها.
4. قم بتحميل البرمجية على اللوحة ESP32. يمكنك استخدام برامج التطوير المختلفة مثل Arduino IDE أو Micropython أو PlatformIO. يجب كتابة برمجية تحدد تعيينات المنافذ الرقمية المستخدمة لتوصيل الصمامات ثنائية الباعث وتحكم فيها بناءً على الإشارات الواردة.
5. بعد تحميل البرمجية بنجاح، يمكنك التحكم في تشغيل وإيقاف تشغيل الصمامين ثنائيي الباعث للضوء عن طريق تشغيل اللوحة ESP32.

إضاءة صمامين ثنائيي الباعث للضوء بواسطة لوحة ESP32

لتحقيق إضاءة صمامين ثنائيي الباعث للضوء باستخدام لوحة ESP32 و Micropython، يمكنك اتباع الخطوات التالية:

1. قم بتحميل بيئة التطوير Micropython على اللوحة ESP32. يمكنك استخدام أدوات مثل esptool.py لتحميل Micropython Firmware على اللوحة.
2. افتح بيئة التطوير (مثل محرر النصوص) وقم بكتابة البرمجية التالية:
   
   import machine import time # تحديد التعيينات الخاصة بالمنافذ الرقمية led1_pin = 23 # تعيين المنفذ الرقمي للصمام الأول led2_pin = 22 # تعيين المنفذ الرقمي للصمام الثاني # تهيئة المنافذ الرقمية كمخرجات led1 = machine.Pin(led1_pin, machine.Pin.OUT) led2 = machine.Pin(led2_pin, machine.Pin.OUT) led1.value(1) # تشغيل الصمام الأول led2.value(0) # إيقاف تشغيل الصمام الثاني

   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

   import machine import time   # تحديد التعيينات الخاصة بالمنافذ الرقمية led1_pin = 23  # تعيين المنفذ الرقمي للصمام الأول led2_pin = 22  # تعيين المنفذ الرقمي للصمام الثاني   # تهيئة المنافذ الرقمية كمخرجات led1 = machine.Pin(led1_pin, machine.Pin.OUT) led2 = machine.Pin(led2_pin, machine.Pin.OUT)   led1.value(1) # تشغيل الصمام الأول led2.value(0)  # إيقاف تشغيل الصمام الثاني

3. قم بحفظ البرمجية على اللوحة ESP32 باستخدام اسم الملف الذي تفضله (مثل main.py).
4. ستبدأ اللوحة في تشغيل البرمجية التي قمت بتحميلها، وستلاحظ تأثيرًا يتمثل في إضاءة الصمامين ثنائيي الباعث للضوء .

وميض صمامين ثنائيي الباعث للضوء بواسطة لوحة ESP32

لتحقيق وميض (تعميد وإطفاء سريع) لصمامين ثنائيي الباعث للضوء باستخدام لوحة ESP32، يمكنك اتباع الخطوات التالية:

1. 1. قم بتوصيل الصمامين ثنائيي الباعث للضوء بلوحة ESP32. قم بتوصيل الطرف الطويل (الطرف الموجب) من كل LED بمنافذ GPIO مختلفة على اللوحة ESP32. بالنسبة للطرف القصير (الطرف السالب) من كل LED، قم بتوصيلهما جميعًا بالأرضي (GND) على اللوحة ESP32.
   2. قم بتحميل بيئة التطوير Micropython على اللوحة ESP32 وقم بفتح بيئة التطوير (مثل محرر النصوص).
   3. قم بكتابة البرمجية التالية لتحقيق وميض الصمامين:
      
      import machine import time # تحديد التعيينات الخاصة بالمنافذ الرقمية led1_pin = 13 # تعيين المنفذ الرقمي للصمام الأول led2_pin = 14 # تعيين المنفذ الرقمي للصمام الثاني # تهيئة المنافذ الرقمية كمخرجات led1 = machine.Pin(led1_pin, machine.Pin.OUT) led2 = machine.Pin(led2_pin, machine.Pin.OUT) # دورة وميض الصمامين while True: led1.value(1) # تشغيل الصمام الأول led2.value(0) # إيقاف تشغيل الصمام الثاني time.sleep(1) # الانتظار لمدة ثانية led1.value(0) # إيقاف تشغيل الصمام الأول led2.value(1) # تشغيل الصمام الثاني time.sleep(1) # الانتظار لمدة ثانية

      1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

      import machine import time   # تحديد التعيينات الخاصة بالمنافذ الرقمية led1_pin = 13  # تعيين المنفذ الرقمي للصمام الأول led2_pin = 14  # تعيين المنفذ الرقمي للصمام الثاني   # تهيئة المنافذ الرقمية كمخرجات led1 = machine.Pin(led1_pin, machine.Pin.OUT) led2 = machine.Pin(led2_pin, machine.Pin.OUT)   # دورة وميض الصمامين while True:     led1.value(1)  # تشغيل الصمام الأول     led2.value(0)  #  إيقاف تشغيل الصمام الثاني     time.sleep(1)  # الانتظار لمدة ثانية     led1.value(0)  # إيقاف تشغيل الصمام الأول     led2.value(1)  # تشغيل الصمام الثاني     time.sleep(1)  # الانتظار لمدة ثانية

   4. قم بحفظ البرمجية على اللوحة ESP32 باستخدام اسم الملف المناسب (مثل main.py).
   5. قم بفصل اللوحة ESP32 عن الكمبيوتر وقم بتوصيلها بمصدر طاقة مناسب.

بعد ذلك، ستبدأ اللوحة في تشغيل البرمجية وسترى وميضًا سريعًا للصمامين ثنائيي الباعث للضوء، حيث يتم تشغيلهما وإيقاف تشغيلهما بشكل متتابع كل نصف ثانية.