Pray Alarm

تقرير مشروع طالبات الدعم الفني

اعداد:

منار محمد القحطاني 440221138 Manar Mohammed Al-Qahtani

الهام سالم عسيري 440221196 Elham Salem Asiri

بشرى حمود الشهراني 440221150 Bushra Hammoud Al-Shahrani

إشراف:

أسماء القحطاني

2021 / 1443

ملخص (Abstract)

نظرا لمشكلة ضياع الوقت عن الصلاة وعن الأعمال بحيث لا يعلم للتنبيه كم الوقت لأي عمل ونلاحظ ضياع الوقت عن الصلوات وتأخير المسلمين الصلوات بسب عم تنبيه الوقت المناسب لذلك قمنا بمعالجة المشكلة المشروع هذت الذي سنقوم بصناعة ساعة رقمية ومنبه بواسطة الاردوينو، وتمتاز هذه الساعة بحفظها للوقت حتى دون وجود مصدر خارجي للطاقة، وبرمجة الأردوينو وعمل نابض وشاشة العرض وطنان التنبيه الوقت المطلوب إدخاله من المستخدم وكذلك تناولنا بالشرح المفصل طريقة ربط عناصر المكونة لكل دائرة على حده ونتمنى من الدفع اللاحقة دراسة أعمق في دوائر المنبه عمل صوت ليقوم بذكر كم الوقت مثلا بعدة لغات العربية والإنجليزية وشكرا لكل من قرأ ورجوا الاستفادة من مشروعنا هذا .

الكلمات الدالة:

مشروع المنبه، المنبه، الاردوينو، برمجه الاردوينو، مشكلة تضييع الوقت، طنان كهربائي

, alarm clock، alarm clock project, Integrated Timer DS1307, arduino programming، arduinoDS1307المؤقت المتكامل شاشه، LCD

Abstract

ملخص البحث باللغة الإنجليزية

for a problem for a problem about time for a prayer project a project a project a time for his problem please note the time for his problem project i want you to do it. Without an external source of energy, the Arduino programming, the work and the display message and the alarm buzzer the time required to be entered, and we also dealt with a detailed explanation of the method of connecting the components that make up each circuit separately Those who read and hope to benefit from this project

Contents

الفهرس

رقم الصفحة

الفهرس

2

جدولة تنفيذ المشروع

3

الملخص

3

الكلمات الدالة

3

الملخص باللغة الانجليزية

4

الفهرس

5

فهرس الصور

6

الفصل الأول: المقدمة

6

مقدمة البحث

7

مشكلة البحث

7

اهداف البحث

7

مجال البحث

8

الفصل الثاني: الدراسات السابقة

8

الاعمال السابقة

12

مقارنة بين الاعمال السابقة وبين العمل المنفذ

14

الفصل الثالث: المنهجية

14

الإطار العام

15

متطلبات النظام

16

متطلبات الأجهزة

20

مخطط التنفيذ

21

الفصل الرابع: النتيجة النهائية

21

النتيجة النهائية للمشروع

23

الفصل الخامس: الخاتمة والنظرة المستقبلية

23

الخاتمة

24

الاعمال والنظرة المستقبلية

25-26

المراجع

Figure Contents

فهرس الصور

رقم الصفحة

الصور

8

1.1

8

1.2

9

1.3

10

1.4

11

1.5

11

1.6

15

1.7

15

1.8

15

1.9

15

1.10

16

1.11

16

1.12

17

1.13

18

1.14

19

1.15

19

1.16

20

1.17

20

1.18

20

1.19

22

1.20

22

1.21

22

1.22

22

1.23

22

1.24

22

1.25

23

1.26

Introduction

 الفصل الأول: المقدمة

مقدمة البحث:

المتأمل في فضاءات التقدم الالكتروني والتكنولوجي ليصاب بحاله من الذهول الابواب لما يشهد هذا العالم الفريد من تطوير متسارع ظهرت الدراسات العلمية الحديثة التي اجريت في النوم ان مرحلة النوم التي وصلها النائم عند الاستيقاظ تعد عاملاً مهما في تضخيم القصور الذاتي والحسي والادراكي الذي يظهر مباشرة بعد النوم. ظهرت الساعات المنبهة التي تشمل شاشة تعقب لمستويات النوم في الاسواق مع بدايات عام 2005 ميلادياً، هذا النوع من الساعات المنبهة يستخدم تقنيات الاستشعار لإيقاظ الناس من النوم، تقنية المحاكاة الفجري

( تعمل على إيقاظ النائم قبل الوقت المحدد كمنبه بفترة تتراوح ما بين 30دقيقة إلى ساعتين) هي تقنية تعنى بتقليل هذه الآثار في تصميم الساعات الرقمية كما في دوائر تكاملية صغيرة متعددة الوظائف تقوم بعمل عداد النبضات ومبين الأرقام وكذألك وحدة للتنشيط وجميع هذه الدوائر تعمل بالنظام الرقمي والذى يعتمد على ما يعرف بالبوابات المنطقية للتحكم في الإشارات الرقمية المارة خلال هذه الدوائر وبالتالي التحكم في عمل الساعة الرقمية والبيانات التي يتم عرضها على الشاشة والتحكم بالوقت الذي نريد تنبيه فيه وحفظ بعض البيانات ، ونحن في المشروع المتواضع نطرق باباً من هذه الابواب لنلج مجالاً من مجالات التقنية الصناعية رغم بساطة هذا المشروع إلا أن له أهمية بالغة وفائدة عظيمة نظرا لأهمية الصلاة في حياة المسلم فهي تُعتبر الركن الثاني من أركان الإسلام وهي واجبة على كل مسلم بالغ عاقل وهي أول عبادة يُحاسب عليها العبد يوم القيامة، والتي سوف نتناولها بالتفصيل من خلال هذا البحث من حل لمشكلة ضياع الوقت وتضييع أوقات الصلوات حيث أنه في هذا البحث سيتم استعراض أهم مراحل البحث بالإضافة إلى مصادر المعلومات وطرق جمعها وكذلك أهم المشاكل التي واجهتنا وكيف تغلبنا عليها بالإضافة إلى الجانب النظري الذي سنعرض من خلاله أهم التقنيات المستخدمة في مشروعنا pray alarmوعلى نفس القدر من الأهمية سنتناول شرح الجانب العملي بمكونات الجهاز والدائرة المنفذة واللوحة المطبوعة لها وأهم التوصيات, يستخدم البعض الصوت أو الاهتزاز، ومعظم الساعات المنبهة تكون مزودة بحساسات لتحديد إذا كان الشخص في طور النوم الخفيف، وذلك لتجنب ايقاظ النائم إذا كان في طور النوم العميق مما يسبب الإرهاق. حتى لو حصل الشخص على القدر الكافي من النوم. لإيقاف الوميض الضوئي أو الصوت يجب الضغط على الزر أو المقبض الموجود على الساعة بالإضافة إلى أن أغلب الساعات المنبهة تتوقف تلقائياً عن إصدار الوميض أز الصوت بعد مرور فترة كافية في حال عدم إطفاء المنبه. الساعات المنبهة التقليدية تحتوي على قرص إضافي يتم من خلاله تحديد وقت التنبيه كما توجد الساعات المنبهة في الهواتف المحمولة وساعات اليد والحواسيب ايضا تحتوي العديد من الساعات المنبهة على مستقبلات لاسلكية التي يمكن ضبطها لبدء التنبيه في أوقات محددة وتعرف باسم المنبهات اللاسلكية. معظم الساعات المنبهة تتيح ضبط منبهات متعددة مما يجعلها مفيدة للأزواج الذين تختلف أوقات استيقاظهم. الساعات المنبهة الحديثة التي تعتبر جديدة في الاسواق يمكن من خلالها ضبط ساعات منبهة مختلفة في أوقات مختلفة وتشغيل الموسيقى التي يختارها المستخدم يمكن للساعات المنبهة الرقمية اصدار انواع اخرى من الضوضاء وتقوم الساعات المنبهة البسيطة ذات البطاريات بإصدار ضوضاء الطنين المتصاعد أو صوت التصفير لإيقاظ النائم بينما بإمكان الساعات حديثة العهد اصدار الكلمات أو الضحك أو الغناء أو حتى اصدار اصوات الطبيعة وكمان من أنواع المنبهات ساعة الراديو هي عبارة عن منبه وجهاز راديو في جهاز واحد. قد تقوم الساعة بتشغيل الراديو في وقت محدد لإيقاظ المستخدم، ومن الممكن انها تحتوي على صفارة أيضا وعادة ما يتم وضعها بجانب السرير. كما تتيح بعض التصاميم الاستخدام المزدوج للساعة كمنبه عادي ومنبه الغفوة. زر كبير موجود في علوية الساعة يقوم بإيقاف رنين المنبه ويقوم بنفس الوقت بضبط المنبه بعد دقائق معدودة من الإيقاف. بعض ساعات الراديو تحتوي على مؤقت النوم ايضا والذي يقوم بتشغيل الموسيقى من الراديو ويقوم بتوقيتها لفترة من الوقت

(عادة ما تكون لمدة ساعة واحدة) هذه الميزة تناسب الاشخاص الذين يفضلون النوم في حين ان الراديو على قيد التشغيل

مشكلة البحث:

مشكلة أساسية وهي المشكلة ضياع الوقت عن الصلاة نلاحظ ضياع الوقت عن الصلوات وتأخير المسلمين الصلوات بسب عدم تنبيه الوقت المناسب للصلاة وغلاء ثمن المنبهات التجارية وكذلك تأخيرها عن الوقت إذا انفصلت الطاقة عنها مشكلة ثانوية وهي مشكلة التعقد التعامل مع أجهزة التبنية المستوردة وتعطلها بسرعة وتلف مكوناتها لأنه حس تجاري لشراء غيرها لذألك سنقوم ببحث عن قطع اصلية ولا تتلف بسرعة

اهداف البحث:

المشروع سنقوم بصناعة ساعة رقمية ومنبه بواسطة الاردوينو، وتمتاز هذه الساعة بحفظها للوقت حتى دون وجود مصدر خارجي للطاقة، بمعنى أنك حتى لو قمت بفصل الاردوينو عن مصدر الطاقة إن اختيارنا لهذا الجهاز ليكون مشروع تخرجنا لم يكن محض مصادفة أو ضربة حض وإنما جاء بعد بحث مضني عن كيفية تطبيق ما درسناه وتدربنا علية خلال فترة الدراسة فكان هذا الجهاز الذي يحوي تطبيق شامل لمعظم الدوائر الرئيسية والقطع الإلكترونية الهامة الداخلة في اغلب تطبيقات الإلكترونيات والتي سوف نتناولها بالتفصيل خلال هذا البحث حيث أنه في هذا البحث سيتم استعراض أهم مراحل البحث بالإضافة إلى مصادر المعلومات وطرق جمعها وكذلك أهم المشاكل التي واجهتنا وكيف تغلبنا عليها بالضافة إلى الجانب النظري الذي سنعرض من خلاله أهم التقنيات المستخدمة في مشروعنا pray alarm لمؤقت الكهربائي يمكن أن يستخدم لتشغيل أي شيء قد يوقظ النائم، ومن الممكن أن يعمل كمنبه أو أضواء أو أجراس أو حتى قنوات الراديو والتلفاز قد تستعمل بسهولة , من أكثر الأجهزة الدقيقة

مجال البحث:

تكون ساعات الوقت الحقيقي (real time clocks) مفيدة عادة في مهام تسجيل البيانات والمنبِهات والمُؤقتات وغيرها الكثير من التطبيقات العديدة الأخرى في هذا المشروع سنقوم بإنجاز ساعة وقت حقيقي تقوم بعرض الوقت الحالي بدقة إضافة إلى إمكانية ضبطها للعمل كمنبه

Literature Review

الفصل الثاني: الدراسات السابقة

ا لخامس النهائية للمش

١.٢ الاعمال السابقة:

صنع المصريون القدماء اول مسلة لتحديد الوقت وذلك في عام ٢٩٠٠ قبل الميلاد ليتعرفوا على وقت الظهيرة وتحديد فصلي الشتاء والصيف والاستفادة من الظلال والتنبيه كم الوقت.

ظهور الساعات المئة وفي سنة ٣٢٥ قبل الميلاد نجح الإغريق في صناعة ساعة مائية تعتمد على تفريغ إناء مملوء بالماء لمعرفة كم مر من الوقت ثم ظهرت الساعة الرملية بدل من الماء.

الساعات الميكانيكية تمكن هوجنز من اختراع أول ساعة ميكانيكية وكان عام ١٦٥٨ م وتتميز بمصدر طاقة يحافظ على استمرار دوران الساعة.

الساعات الكهربائية وهي ساعات تشبه الميكانيكية وتستخدم المصدر الكهربائي للطاقة والتروس.

بعد تطور علو الإلكترونيات وظهور الترانزستورات والموحدات الثنائية ثم الدوائر التكاملية بدء المختصون في الاستفادة من هذه العناصر الإلكترونية وظهرت الساعات الإلكترونية.

الساعات الرقمية بعد اكتشاف العناصر الإلكتروضوئية

Opto electronics ومنها الموحدات المشعة للضوء. LED

-الساعات الرقمية

1.1 1.2

نظرا لصغر حجم الساعة الرقمية بالإضافة إلى تعدد وظائفها لذلك فإن العناصر الإلكترونية المستخدمة في دائرة يجب أن تتناسب مع هذه المتطلبات فترة أنه لا يستخدم في الساعات الرقمية العناصر الإلكترونية التقليدية مثل الترانزستورات أو الموجودات الثنائية وإنما تعتمد دائرة عمل الساعات الرقمية على استخدام الدوائر التكاملية علاوة على ذلك فإنه لا يستخدم في الساعات الرقمية تلك الدوائر التكاملية التقليدية وإنما تستخدم نوعا خاصا من الدوائر التكاملية عالية المستوى تتميز لصغر حجمها وتعدد وظائفها واحتوائها على عدد كبير من الترانزستورات حيث نجد أن عدد الترانزستورات أو العناصر الفعالة المستخدمة في هذه الدوائر قد يصل إلى ١٥٠٠ ترانزستور وهذا الرقم يعتبر ضخما للغاية أذا ما قورن بعدد العناصر الفعالة المستخدمة في الدوائر التكاملية التقليدية.

الدوائر الإلكترونية الساعة الرقمية:

1.3

عند مقارنة الدائرة الإلكترونية لجهاز التلفزيون على سبيل المثال مع الدائرة الإلكترونية الساعة الرقمية فأننا سنجد أنه رغم الدائرة الإلكترونية المعقدة التلفزيون الترانزستور ورغم صغر الدائرة الإلكترونية التلفزيون لا تتعدى ٥٠ ترانزستور بينما نجد أن الدوائر التكاملية عالية المستوى المستخدمة في الساعات الرقمية تعادل ما يقرب من ١٥٠٠٠ ترانزستور كما ذكرنا وذلك يوضح ببساطة مدى التكنولوجيا العالية..

الاجزاء الرئيسية الدائرة الإلكترونية الساعة الرقمية:

1- المذبذب تستخدم الساعات الرقمية أساساً مذبذب بالورى ثابت التردد مستقر يختلف من ساعة رقمية الى أخرى في التردد تبعا لتصميم دائرة الساعة الرقمية..

2- مقسم الترددات ويتولى مقسم الترددات في الساعة الرقمية تقسيم تردد الإشارة الناتجة من المذبذب الكريستال للحصول على التردد الأساسي للتوقيت.

٣-عداد النبضات وتقوم هذه الوحدة بتقسيم خرج مقسم الترددات على رقم ثابت للحصول في الخرج على التردد الأساسي ثم تقوم أيضاً بعد نبضات الخرج ذو التردد الأساسي وتغذيتها الى مبين الأرقام وذلك من خلال دائرة في اي لحظه الفترة الزمنية المنقضية والتي تعرض على شاشة الساعة الرقمية.

٤-منشط مبين الأرقام/المشفر وتقوم هذه الدائرة بتحويل الإشارة الرقمية الواردة من عداد النبضات إلى صورة يمكن لمبين الارقام التعامل معها وعرضها، وبمعنى آخر فأن منشط مبين الأرقام يقوم بتشفير الإشارة الرقمية الواردة من عداد النبضات إلى صورة مناسبة لتشغيل مبين الأرقام من تكبير قدرة الإشارة الناتجة.

٥- مبين الأرقام هذه وحدة العرض المرئي المزودة بها الساعة لعرض الوقت والمعلومات الأخرى تبعا لتصميم الساعة الرقمية. ويختلف مبين الأرقام من ساعة إلى أخرى ففي بعض الساعات تعرض وحدة العرض المرئي المعلومات باستمرار وفي بعض الساعات الأخرى تقوم وحدة العرض بعرض المعلومات فقط عند الضغط على إحدى مفاتيح الساعة الرقمية.

-العناصر الإلكترونية المستخدمة في الساعات الرقمية:

1.4

اعتمدت أجهزة العرض التماثلية قديما على الحركة الميكانيكية لمؤشر يتحرك أمام تدريجيا لقراءة النتائج فنجد أن أجهزة قياس الجهد والتيار أو المقاومة ومختلف أجهزة القياس التماثلية تعتمد على قراءة القيمة على تدريج الجهاز التي يقف أمامها المؤشر وكذلك الساعات التماثلية تعتمد على قراءة الزمن تبعا لوضع عقاربها على تدريج الساعة، بعد ظهور التقنيات الرقمية وما تبعها من أنظمة رقمية تعمل بالإشارات الرقمية كان لابد من تطوير أنظمة العرض المناسبة لهذه الأنظمة فظهرت أجهزة القياس الرقمية التي تعطى النتائج بالأرقام مباشرة على شاشة عرض دون استخدام اي أجزاء ميكانيكية كذلك ظهرت الساعة الرقمية.

-الموحد المشع للضوء:

1.5

ويتميز الموحد المشع للضوء بأنه عند مرور تيار كهربي به فأنه يشع ضوء تتناسب شدته مع شدة التيار المار بالموحد اي ان الموحد المشع للضوء يقوم بتحويل الأشارة الكهربية الى إشارة ضوئية مناظرة.

الموحد الحساس للضوء: -

1.6

يعرف أيضا بالموحد الكاشف للضوء وهذا الموحد يستشعر الضوء الساقط علية ويقوم بتحويلة الى إشارة كهربية بين طرفي الموحد. وتستخدم الموحدات الحساسة للضوء أو الكاشفة للضوء في أجهزة الإنذار والتحكم بالتقارب.

-الأنواع الأخرى لمبين العرض:

بخلاف الانواع السابقة من مبينات عرض الأرقام والحروف توجد أيضا الأنواع الأخرى لمبين العرض:

١-مبين العرض بتفريغ الغاز

٢-مبين العرض بالفلورسنت المفرغ

3 -مبين العرض المتوهج

وتعتمد هذه المبينات كما يتضح من مسمياتها على تفريغ الغاز حيث يمكن بهذه المبينات الحصول على ألوان مختلفة ويعتمد مبين العرض على سبيل المثال على استخدام اسلاك رفيعة جدا من صورة شعلة يتم تشكيلها في صورة حرف من سبعة شرائح بنفس فكرة الوحدات المشعة للضوء ويتم عزل كل شريحة عن الأخرى بمادة عازلة للضوء وتوضح هذه المجموعة داخل صندوق زجاجي مفرغ.

٢.٢ مقارنة بين الاعمال السابقة وبين العمل المنفذ:

الاعمال السابقة

العمل المنفذ

تصميم ساعة رقمية بواسطة القلابات من نوع J-K التي تؤمن الشفرة الثنائية الأرقام العشرية باستخدام العدادات غير المتواقتة. العناصر الإلكترونية المستخدمة:

قلابات من نوع J-K شريحة ذات الرقم LS76 74.

دارة فاك شفرة 7 Segment من نوع مصعد مشترك شريحة ذات الرقم LS47 74.

بوابات NAND شريحة ذات الرقم LS00 74.

لوحة اظهار7 Segment نوع مصعد مشترك.

مولد نبضات+ منبع تيار مستمر.

هذه الدائرة المنطقية تعتمد في عملها على العدادات غير المتواقتة، بحيث يحتاج قلاب واحد فقط الى مولد نبضات ويكون خرج هذا القلاب هو مولد نبضات للقلاب التالي.

كيفية عمل الخانة الأولى للساعة:

ان الخانة الأولى تمثل الاعداد من

0 وحتى 9 ذات الشفرة الثنائية

0000 وحتى 1001 ومنه نحن بحاجه الى أربع قلابات J-K متتالية لتأمين هذه الشفرة مع تصفير كل القلابات عند بلوغ الشفرة 1010 التي تمثل العدد عشرة.

كيفية تصفير القلابات بمجرد ظهور العدد 10 ببساطة يتم ذلك باستعمال بوابة NAND ذات أربع مداخل وبوابتين NOT بحيث يكون خرج بوابة NAND يساوي 0 فقط إذا كانت شفرة القلابات هي 1010 وهذا يؤدي الى تصفير جميع القلابات حيث ان مداخل التصفير الخاصة بها متصلة مع خرج البوابة NAND وفي الأخير نحصل على الخانة الأولى من الساعة تعد من 0 الى 9 ونفس الخطوات نتبعها في باقي الخانات مع الاحد بعين الاعتبار ان بعضها يعد فقط الى 5.

استخدام الموحدات بالإضافة الى العناصر الالكترونية الأخرى في ان نصنع منبهات رقمية لا تستخدم عقارب وانما تستخدم شاشة عرض

Display screen

انتاج ساعات متعددة المهام

عرض الوقت والتاريخ

الإنذار المسموع عند وقت معين alarm

استخدامها كساعة إيقاف

stopwatch

تخزين بعض المعلومات مثلا متى يدق المنبه memory

القدرة الكهربية لمركز الضبط وبالتالي قدرة اشعاع مثل استخدام الحساسات

بعد الساعة الرقمية عن مركز الضبط حيث يمكن الساعة التقاط الإشارة المرسلة في دائرة محددة حول مركز الضبط وتحدد متى يتم تنبيه حسب الطلب المحدد منها.

التطور في الوقت الحالي تطوراً كبيراً وأمكن انتاج منبهات رقمية صغيره الحجم بالإضافة الى عملها الأصلي.

الاتصال بين الاردوينو والمتكاملة

SD1307 سيستعمل بروتوكول الاتصال l2C ، و هو بروتوكول l2C عباره عن وصيلة تواصل او تخاطب بين جهاز سريع كالمتحكم الدقيق وهو ما يسمى في هذه الحالة بالسيد

Master مثلا وجهاز اخر اقل سرعة متكاملة الوقت الحقيقي DS1307

في وضعية الخادم slave، ويعتبر الناقل l2C عديم القيمة في حالة عدم وجود توابع كما يمكن له ان يتعامل مع أكثر من سيد.

Methodology

الفصل الثالث: المنهجية

١.٣ الإطار العام

2.٣ متطلبات النظام

ساعة رقمية ومنبه بواسطة الاردوينو، وتمتاز هذه الساعة بحفظها للوقت حتى دون وجود مصدر خارجي للطاقة، بمعنى أنك، حتى لو قمت بفصل الاردوينو عن مصدر الطاقة

(مثل البطارية) فلن تحتاج إلى إعادة ضبط التوقيت أو إعادة البرمجة لاحقا بعد إعادة مصدر التغذية.

1.7 1.8

وسنستعمل ثلاثة أزرار من أجل ضبط توقيت المنبه، حيث سنوصلهم مع الأطراف 8،9 و10 الخاصة بالاردوينو على الترتيب وسنطلق عليهم أسماء NEXT، INC وSET على التوالي.

A-INC

B-NEXT

C-SET

D-STOP

1.9 1.10

من أجل ضبط ساعة المنبه، نضغط على زر SET، عندها تنتقل الساعة إلى وضع المنبه وتطلب منا اختيار التوقيت الذي نرغب في أن يقوم فيه الطنان بالطنين، نستطيع الآن تغيير الساعات بواسطة زر INC، وبما أن ساعتنا تعمل بنمط 24 ساعة، ستتراوح الأعداد التي سنختارها بين 0 و23، بعد الانتهاء من اختيار الساعة نضغط على زر NEXT حتى ننتقل إلى وضعية التعديل على الدقائق، بحيث سنضغط على زر INC مجددا من أجل تغيير الدقائق، وبعدما ننتهي نضغط على زر SET.

1.11

الوقت الذي ضبطنا عليه المنبه سيتم تخزينه في الذاكرة الميتة القابلة للبرمجة والمسح الكهربائي (EEPROM) الخاصة بالاردوينو وستتم مقارنتها بصفة مستمرة مع الوقت الحالي، وفي حالة التطابق بينهما سيبدأ الطنان بالرنين، ومن أجل إيقاف صوته المزعج نقوم بالضغط على زر NEXT.

1.12

3.٣ متطلبات الأجهزة

اردوينو اونو عبارة عن لوحة تحكم دقيقة مفتوحة المصدر تعتمد على وحدة التحكم الدقيقة Microchip ATmega328P وتم تطويرها بواسطة Arduino.cc. تم تجهيز اللوحة بمجموعات من دبابيس الإدخال/الإخراج الرقمية والتناظرية (I/O) التي يمكن توصيلها بألواح التمدد المختلفة (الدروع) والدوائر الأخرى. تحتوي اللوحة على 14 منفذ إدخال/إخراج رقمي (ستة منها قادرة على إخراج PWM)

و6 منافذ إدخال/ إخراج تناظرية، وهي قابلة للبرمجة باستخدام Arduino IDE (بيئة التطوير المتكاملة)، عبر كبل USB من النوع B. يمكن تشغيله عن طريق كبل USB أو بواسطة بطارية خارجية 9 فولت، على الرغم من أنه يقبل الفولتية بين

7 و20 فولت. إنه مشابه لـ Arduino Nano وLeonardo يتم توزيع التصميم المرجعي للأجهزة بموجب ترخيص Creative Commons Attribution Share-Alike 2.5 وهو متاح على موقع Arduino الإلكتروني. تتوفر أيضًا ملفات التخطيط والإنتاج لبعض إصدارات الأجهزة.

1.13

2- مؤقت الحقيقي عبارة عن دائرة متكاملة شائعة الاستخدام في تطبيقات الوقت الحقيقي من أجل عرض التوقيت والحالي والتاريخ، حيث تستطيع حِفظ وعرض المعلومات الخاصة بالساعات والدقائق والثواني بالنسبة للوقت، واليوم والشهر والسنة بالنسبة للتاريخ. تقوم هذه المتكاملة بتصحيح وضبط التاريخ بصورة آلية (أوتوماتيكية) بالنسبة للأشهر التي يبلغ عدد أيامها 30 يوم أو أقل، وهي تحتوي على بيانات كافية من أجل إجراء هذه التصحيحات إلى غاية سنة 2100 وهي تستطيع التمييز بين السنة الكبيسة والسنة البسيطة.

طريقة توصيل أطراف (pins) المتكاملة DS1307:

1.14

3- شاشة كريستال شاشة العرض البلوري السائل او ال سي دي بالإنجليزية

هي جهاز بصري مكون من كريستالات (LCD-Liquid Crystal Display)

مصفوفة على سطح رقيق مقسم إلى عنصريات عديدة مدعم بضوء خلفي، يقوم الكريستال بتحويل الضوء الميان الاستقطاب ليظهر صورة أو رمز أو إشارة. تتكون الشاشة من عنصريات تعرض نقاطًا من الألوان أو الضوء. بواسطة الحقل الكهربائي نتحكم في اتجاه الضوء وبمساعدة مصفي الاستقطاب والإضاءة الخلفية تظهر الصّورة. منها تطورت active matrix display وللتحكم في الماتركس بواسطة thin film transistor

(TFT)

1.15

4- الطنان الكهربائي يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى صوت مسموع، وهو يستعمل للإشعار الصوتي في السيارات و أفران المايكروويف وغيرها، وهناك أنواع مختلفة من الطنان الكهربائي، يعمل الطنان النموذجي على جهد 6-12 فولت و يحمل تيار مستمر يناهز 25 مللي أمبير.

1.16

5-مقاومه متغيرة مقياس الجهد الانزلاقي (بالإنجليزية: Potentiometer)‏ هو مقاومة ذات ثلاث أطراف وتعمل كمجزئ للجهد، وفي حالة استخدام طرفين اثنين منهم، أحدهما ثابت والأخر منزلق متحرك، فهو يعمل كمقاومة متغيرة أو ريوستات. وتستعمل مقياس الجهد الانزلاقي كثيرا في الأجهزة الكهربائية، مثل مفتاح ضبط شدة الصوت في المذياع. ومن تلك الأجهزة ما يعمل كمبدل للحركة وتبديلها إلى إشارات كهربائية، مثل الجويستيك عصا تحكم الألعاب في ألعاب الكمبيوتر.

1.17

6-كريستاله هي دائرة مُذبذب تستخدم الرنين الميكانيكي للاهتزاز البلوري لمادة ذات انضغاط كهربي لتوليد إشارة كهربية ذات تردد دقيق للغاية. يستخدم هذا التردد لتتبع الوقت (كما في ساعات الكوارتز)، للحصول على إشارة ثابتة لدارة النظام الرقمي، وتثبيت ترددات المذياع والمستقبلات. أكثر أنواع الرنانات ذات الانضغاط الكهربي شيوعًا هو بلورات المرو، لذا فقد سميت دوائر المتذبذبات التي تصمم حولها بالمتذبذبات البلورية

(بالإنجليزية: crystal oscillators)‏.

1.18

7-ثلاثة ازرار هو مكون كهربائي يقطع بواسطته التيار عن دائرة كهربائية أو يحول التيار إلى ناقل آخر. قد يطلق على المقلاد بالقاطع، ولكن القاطع يختلف عن المقلاد بأنه يقطع الدارة تلقائياً عند حدوث أي مشكلة. أهم المقاليد المألوفة تشغل يدوياً وتكون في إحدى حالتين حيث إما تسمح بتلامس المعدنين ومرور التيار الكهربائي أو بفصل المعدنين وقطع التيار الكهربي. ومن المبادل الإلكترونية بوابة النقل ومقحل التمرير.

1.19

3.5 مخطط التنفيذ

Final Results

الفصل الرابع: النتيجة النهائية للمشروع

4.1 النتيجة النهائية للمشروع

1.20 1.21

1.22 1.23

1.24 1.25

١-اولا نقوم ببرمجة الأردوينوا مع المؤقت وحتى تتحكم بالوقت والتنبيه كما بالكود البرمجي بالملف العملي الاتصال بين الاردوينو والمتكاملة DS1307 سيستعمل بروتوكول الاتصال I2C، وهو (بروتوكول I2C) عبارة عن وصيلة تواصل أو تخاطب بين جهاز سريع كالمتحكم الدقيق وهو ما يُسمى في هذه الحالة بالسيد (master) مثلا وجهاز آخر أقل سرعة كمتكاملة الوقت الحقيقي DS1307 في وضعية الخادم (slave)، ويعتبر الناقل I2C عديم القيمة في حالة عدم وجود توابع كما يمكن له أن يتعامل مع أكثر من سيد

1.26

2_متكاملة الوقت الحقيقي DS1307:

استعمال متكاملة الوقت الحقيقي DS1307 مع الاردوينو يجب عليك أولا تثبيت المكتبة الخاصة بها وهي مكتبة RTClib، والتي يمكنك تحميلها يمكنك ضبط الساعة للعمل سواء بنمط 12 ساعة مع مؤشر الوقت الصباحي (AM) ومؤشر للوقت المسائي (PM) أو بنمط 24 ساعة. يجب توصيل المتكاملة DS1307 مع بطارية خارجية 3 فولت (من نوع CR2032 على سبيل المثال) كمصدر تغذية إحتياطي تلجأ إليه هذه المتكاملة بمجرد وجود خلل بمصدر التغذية الرئيسي. كما يتوجب علينا توصيل كريستالة خارجية ذات تردد 32.768 كيلوهيرتز فهي من سيقوم بتوليد النبضات الخاصة بعداد الزمن.

٣-يقوم بربط الأزرار الثلاثة

Next يقوم بالإنتقال من الساعات الى الدقائق ثم إلى الثواني

Set يقوم بضغط علية اولا عندما نريد إدخال الوقت التنبية ثم الحفظ عند الإنتهاء

Inc يقوم بتغير الأرقام بالوقت عند الساعات والدقائق والثواني حتى يصل الى اخر ساعة ١٢ أو ٢٤ كل على حسب المستخدم ثم يبدأ من جديد

حتى تقوم بضبط الوقت المراد التنبية فئة وحتى تتحكم بالساعات والثواني والحفظ في الذاكرة EPRAM

٤-الشاشة الكريستاله

وهي تقوم بعرض الوقت والتاريخ المحدد وتظهر عند تغير الأرقام بالنسبة الوقت المراد التنبية فية والتي هي مرتبطة مع الأردوينوا التحكم بها وكذالك مع المقاومة المتغيرة للتحكم بمقدار الفلتيه الداخلة لها

٥-الهزاز الكهربائي

وهو الصوت الذي ينبه وهو مرتبط مع الأردوينوا التحكم به عندما يتم المقارنة في الأردوينوا بين الوقت الحالي والوقت المحفوظ في الذاكرة EPRAM تقوم بالتوصيل الكهرباء الى الهزاز الذي بدورة يصدر صوت التنبيه

٦-الكريستال أو النابض

هو الذي يعمل بدورة بالنبض للمؤقت المتكامل DS1307 حتى يصل على عملة ويرسل قيمة الوقت والتاريخ دائما ولا يحدث لخبطة حتى وإن نفذت البطارية.

بعد تركيب الجهاز يقوم المستخدم

١-الوقت والتاريخ لا تتغير لأنها تعمل أتوماتيكي مع المؤقت المتكامل DS1307

٢-ثانيا عندما يريد المستخدم ادخال وقت يقوم بالضغط على زر SET

٣-ثم يقوم بتغيير قيم الساعات بواسطة الزر INC ثم يضغط زرNEXT الانتقال إلى الدقائق

٤-ثم يقوم بتغيير الدقائق عن طريق الزر INC حتى إذا اكمل

٥-يقوم أخيرا عند الانتهاء بالضغط على الزSET ليقوم بحفظ الوقت في الذاكرة EPPAM

فعند الوصول الى الوقت المطلوب يقوم الطنان الكهربائي بالعمل وصدر صوت التنبيه

النتائج النهائية

تشغيل الدائرة بجهد بسيط

التحكم بعمل الدائرة من خلال الأزرار

القدرة على حفظ الوقت المراد تنبية في الذاكرة الى وقت آخر

معرفة إذا كان المنبة بحالة off / on

التحكم بالدائرة عن طريق من خلال النابظ الكريسالة للتحكم بمقدار النبضات المؤقت

Conclusion and Future Works

الفصل الخامس : الخاتمة والنظرة المستقبلية

5.1 الخاتمة

5.2 الاعمال والنظرة المستقبلية

لقد جمعنا في هذا المشروع كل ما يخص جهاز المنبه ابتداء

شرحنا فيه كل جزء من أجزاء الجهاز وعمل كل دائرة من الدوائر المكونة للجهاز

وكذلك تناولنا بالشرح المفصل طريقة ربط عناصر المكونة لك لدائرة على حده مما يمكن كل من قرأ هذا التقرير من فهم فكرة العمل للجهاز وطريقة تصميم هو تنفيذه

عملياً مما يجعل هذا التقرير مرجع لكل فني يرغب في صناعةجهاز المنبه 

وفي الختام نقول أنه لم يكن ليتم تنفيذ هذا المشروع لولا توفيق الله عز وجل وتعاون جميع أفراد الفريق

النظرة المستقبلية:

بعد إجراء بحثنا هذا ودراسة دائرة المنبه نوصي بالتي :

 إجراء دراسة أعمق في دوائر المنبه عن :

1 -المنبهات وتطبيقها عمليا

2-توفير معمل خاص لطلبة البحوث مزود بالأجهزة و الأدوات وإجراء التجارب العملية

3-توفير مكتبة في قسم الفيزياء وذلك للحصول على أفضل النتائج للبحوث

4-عمل صوت ليقوم بذكر كم الوقت مثلا بعدة لغات العربية والإنجليزية

References

المراجع

1-

https://www.google.com/amp/s/www.magltk.com/create-pdf-online/amp/

2-

https://ar.m.wikipedia.org/wiki/ساعة_منبهة

3-

https://mobde3eln.blogspot.com/2019/09/arduino-alarm-clock.html?m=1

4-

https://mobde3eln.blogspot.com/2020/04/prayer-times-arduino.html?m=1

5-

https://mobde3eln.blogspot.com/2019/09/arduino-alarm-clock.html?m=1

6-

https://m.youtube.com/watch?v=1C5RJRzsyvc

7-

https://m.youtube.com/watch?v=2gx7maaMHaU

8-

https://ar.m.wikipedia.org/wiki/ساعة_منبهة

9-

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://ejaba-s2al.com/6543/%25D8%25B9%25D8%25AF%25D8%25AF-%25D8%25A3%25D9%2586%25D9%2588%25D8%25A7%25D8%25B9-%25D8%25A7%25D9%2584%25D8%25B3%25D8%25A7%25D8%25B9%25D8%25A7%25D8%25AA-%25D8%25A7%25D9%2584%25D9%2585%25D9%2586%25D8%25A8%25D9%2587%25D8%25A9&ved=2ahUKEwih-pryiIbzAhXC5-AKHci1Bn0QFnoECBMQAQ&usg=AOvVaw3zxx1ql9XTicJbvmsS9dd8

10-

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.jea.org.jo/portal/wp-content/uploads/2019/07/%25D8%25A7%25D9%2584%25D8%25AA%25D8%25B9%25D9%2584%25D9%258A%25D9%2585%25D8%25A7%25D8%25AA-%25D8%25A7%25D9%2584%25D9%2581%25D9%2586%25D9%258A%25D8%25A9-%25D9%25A2%25D9%25A0%25D9%25A1%25D9%25A9-%25D9%2586%25D9%2587%25D8%25A7%25D9%258A%25D9%2594%25D9%258A-%25D9%2584%25D9%2584%25D8%25B7%25D8%25A8%25D8%25A7%25D8%25B9%25D8%25A9-11_224306.pdf&ved=2ahUKEwjQp-rStpXzAhVh5OAKHYnjB5IQFnoECCkQAQ&usg=AOvVaw0sebVWEaU9JAhUJpjBambw

11-

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.arabicprogrammer.com/article/48411204511/&ved=2ahUKEwjdz8eEppXzAhU57uAKHVuRCZMQFnoECAQQAQ&usg=AOvVaw3GVmqtxda6upu_3HPXuWBJ

12-

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://pedia.svuonline.org/pluginfile.php/836/mod_resource/content/3/Software%2520Engineering.pdf&ved=2ahUKEwjdz8eEppXzAhU57uAKHVuRCZMQFnoECBEQAQ&usg=AOvVaw0-vNa0XSJTI6svN3HheBTH