مشاريع اردوينو المتقدمة

الوصف

ينتقل الطلاب في هذه المرحلة من بناء الدوائر والروبوتات المنفردة إلى تصميم أنظمة هندسية وأنظمة أتمتة متكاملة.

لم يعد التحدي هنا مجرد تعلم كيفية عمل أحد المكونات، بل يبدأ الطلاب في تحديد كيف يجب أن تعمل مجموعة من المكونات والمدخلات والمخرجات وظروف التشغيل والإجراءات معًا لتحقيق هدف هندسي متكامل.

ومن خلال مشاريع متقدمة مثل نظام مواقف السيارات الذكي، وماكينة الفرز، والمصعد، والخزنة الذكية، وماكينة البيع الآلي، والرافعة، يستكشف الطلاب مفاهيم مثل التحكم التسلسلي Sequential Control، والمنطق القائم على الحالات State-Based Logic، وشروط الأمان Safety Conditions، والأتمتة Automation، وتكامل الأنظمة System Integration.

ويبدأ الطلاب في التعامل مع المشاريع بعقلية المهندس: تحليل المشكلة، وتقسيمها إلى أنظمة فرعية، وتصميم منطق التشغيل، وبناء النظام، واختبار سلوكه، ثم تطوير وتحسين الحل النهائي.

أهداف التعلم

بنهاية الكورس، سيكون الطالب قادرًا على:

• تحليل مشكلة هندسية معقدة.
• تحديد المدخلات Inputs والمخرجات Outputs ومتطلبات المعالجة Processing لأي نظام.
• تقسيم المشروع الكبير إلى أنظمة فرعية وظيفية أصغر Subsystems.
• تصميم Flowcharts للنظام قبل البدء في التنفيذ.
• تصميم Control Logic للأنظمة التي تنفذ عدة خطوات.
• التعامل مع عدة Inputs وOutputs في الوقت نفسه.
• فهم مفهوم حالات النظام System States.
• تطوير سلوك بسيط قائم على حالات النظام State-Based Behavior.
• فهم مفهوم Sequential Control — التحكم التسلسلي.
• برمجة العمليات التي يجب تنفيذها وفق ترتيب محدد.
• استخدام Timing وDelays بشكل مناسب داخل الأنظمة الآلية.
• إنشاء شروط تشغيل وعلاقات منطقية بين أجزاء النظام.
• فهم المبادئ الأساسية لـ Safety Conditions — شروط الأمان.
• تطبيق Interlocking Logic بسيط لمنع العمليات غير الصحيحة أو غير المسموح بها.
• تنسيق عمل Sensors وMotors وServos وDisplays وActuators المختلفة داخل نظام واحد.
• فهم كيفية انتقال الآلة من حالة تشغيل إلى حالة أخرى.
• بناء أنظمة آلية قادرة على تنفيذ مهام متعددة الخطوات.
• اختبار الأنظمة المتكاملة تحت ظروف تشغيل مختلفة.
• اكتشاف الأعطال وتنفيذ Troubleshooting بطريقة منظمة.
• تعديل وتحسين سلوك النظام للوصول إلى أداء أفضل.
• تطوير نظام إضاءة شوارع ذكي Smart Street Light.
• تطوير نظام مواقف سيارات ذكي Smart Parking System.
• تطوير ماكينة فرز Sorting Machine.
• تطوير نظام تحكم في المصعد Elevator Control System.
• تطوير خزنة ذكية Money Safe.
• تطوير ماكينة بيع آلي Vending Machine.
• تطوير نظام رافعة Crane System.
• فهم الأسس التي تقوم عليها: الأتمتة • التحكم التسلسلي • أنظمة الأمان والتشابك المنطقي • تكامل الأنظمة.