برمجة ومعايرة حساس الضوء

 

حساس الضوء

كما فهمنا من خلال موضوع حساس الضوء الذي نشرته من قبل أن حساس الضوء يصدر اشعاع ضوئي على الأجسام ويعكس مقدار ارتداد الضوء  , فكلما كان أفتح كان الإرتداد أعلى من الأجسام الأغمق والقراءة أعلى , فهو لا يميز الألوان لكن يقرأ درجة الإضاءة التي تتراوح قيمتها بين 0 إلى 100 % بين درجة هذه الألوان .

 

·        في المناطق الفاتحة كالبيضاء , تكون درجة حساسية الألوان من 50 % .فما فوق .

·        في المناطق الغامقة كالالوان الأزرق الغامق والأسود والأخضرالغامق تكون القيم من 50 % فما دون .

ملاحظة :لتكون قراءة حساس الضوء أدق يفضل أن يكون بعده عن الأجسام الذي يريد قراءتها ½ إنش أو 2  ½ سم .

معايرة حساس الضوء

أولا يجب أن تتأكد من وجود برنامج معايرة الضوء نازل في اللبنة الذكية ,أولا يجب أن تكون متصل باللبنة الذكية ثم يمكنك متابعة الفيديو الذي بالأسفل لمعرفة طريقة تركيبه .

 

تستخدم هذه الطريقة أكثر في البرامج المتقدمة لقراءة حساسية الضوء للألوان من خلال ادخال القيمة الصغرى أو الكبري ضمن Data Block

ثانيا :قياس حساسية الضوء  للأجسام أو السطوح

الطريقة الأولى :

من خلال اللبنة الذكية نذهي إلى القوائم كالتالي :

1. Select My Files, then Software Files

2. Navigate back and forth using the left or right arrows until you encounter the Calibrate program

3. Select the Calibrate program by pressing the orange button

4. Run the Calibrate program by pressing the orange button and follow the instructions.

 

نذهب إلى الأسطح الغامقة , على سبيل المثال شريط اللاصق الأسود ونقرأ أقل قيمة يظهرها الجهاز ونسجلها في دفتر الملاحظات كما بالشكل التالي :

نذهب إلى الأسطح الفاتحة , كأرضية البلاط وأيضا ونقرأ أقل قيمة يظهرها الجهاز ونسجلها في دفتر الملاحظات كما بالشكل التالي :

الطريقة الثانية:

من خلال اللبنة الذكية نذهي إلى القوائم كالتالي :

1. Select View

2. Navigate to light Reflected

3:choose port you are connected light sensor

 

 

 

ملاحظة :إذا كنت تملك أكثر من حساس للضوء ستكون القراءة السابقة مطابقة بين جهاز أو آخر , لذلك ليس عليك إلا أن تطبق بحساس ضوئي واحد .

   

•    المنطقة  (A)   يري اللون الأسود
• المنطقة  (B)   يري بقية الألوان وذلك بدرجة تركيز اللون الرمادي
• المنطقة  (C)   يري اللون الأبيض

 

 

 

لتحويل قراءة المعيار الضوئي لنسبة مئوية

مثال القراءة في الصور التي بالأعلى للقراءة المعيارية

((490)/1023)*100=60.07=47%

((225)/1023)*100=6.35=21%

الآن حساب المعدل المعياري

 

المعدل المعياري= / 2(47+21)

المعدل المعياري=34 %

 

قياس المسافة المقطوعة في حالة الدوران –مزيد من التطبيقات الهندسية

 

عند دوران الروبوت من خلال تحريك محرك واحد فقط , سوف يعمل دائرة حيث أن نصف قطرها هو عبارة عن المسافة بين العجلين أو الإطارين المثبتان بالنموذج

محيط الدائرة =2* π* نصف قطر الدائرة(Radius) أو  محيط الدائرة = π* قطر الدائرة(Diameter)   مثال:نموذجي طول البعد بين مركز العجلات =15 سم , لذلك محيط دوران الروبوت سوف يكون: محيط دائرة دوران النموذج =2* π* نصف قطر الدائرة(Radius) محيط دائرة دوران النموذج =2* 3.14* 15 سم محيط دائرة دوران النموذج =94.2 سم   أو محيط دائرة دوران النموذج= π* قطر الدائرة(Diameter) محيط دائرة دوران النموذج =3.14* 30 سم محيط دائرة دوران النموذج =94.2 سم
إذا كان عندنا نموذج مثبت به عجلان  كما بالشكل الذي بالأسفل   حيث قطر العجل=8.12 سم محيط دائرة العجل = π* قطر الدائرة(Diameter) محيط دائرة العجل = 3.14* 8.12 محيط دائرة العجل = 25.4  سم لذلك أن أعرف عدد دورات المحرك , كي يدور نموذجي بالكامل أي 360 درجة دائرية قاطعا المسافة 94.2  سم علما أن محيط دائرة عجلاته هي 25.4  سم   لذلك عدد دورات العجلات =محيط دائرة دوران النموذج (تقسم على ) محيط دائرة العجل عدد دورات العجلات =94.2  (تقسم على ) 25.4 عدد دورات العجلات =3.7   أو

الأن أذا أردنا أن نحسب درجة دوران محرك العجلات للروبوت إذا أردنا أن نقوم بالإلتفاف بمقدار 90 درجة دائرية   درجة دوران محرك العجلات =عدد دورات العجلات * درجة الدوران الدائرية درجة دوران محرك العجلات =3.7 * 90 درجة دوران محرك العجلات=333

الهندسة والرياضيات من خلال الروبوت

من الممتع الإستمتاع في مجموعة ليجو مايندستورمز إن إكس تي أو أي مجموعة روبوت أخري في التعامل مع المعادلات الرياضية والهندسية ومن خلال التطبيق العملي مع العدد والأدوات التي توفرها مجموعة الليجو .

فعلى سبيل المثال تطبيق قانون الرياضيات

 

محيط الدائرة =  * قطر الدائرة

عدد الدرجات لكل 1سم = 360(  تقسيم (محيط الدائرة

 

 

 

تجربة من خلال بيئة العمل :

طول وعرض مربع السيراميك في البيت 30 سم * 30 سم , فإذا أردت أن أحسب عدد الدورات المحرك سواء بالدرجات أو اللفات التي يجب أن يقطعها الربوت الآلي ليغطي أحد ضلوع المربع وتم أعتماد هذا النوع من العجلات

يكون عدد الدورات كالتالي

عدد الدورات بالدرجات =14.10552201*30 سم (طول السيراميك )

عدد الدورات بالدرجات  = 423.16563 أو 423 درجة

عدد الدورات باللفات للمحرك=30 /25.5=1.176 لفة

عملية التأرجح(Swining) ضد الغزل(Spinning)

 

 

هناك طريقتين لتمكنك من تدوير نموذج الروبوت

 

·        تحريك محرك واحد تدعي دوران الغزل Turn Swining

·        تحريك محركين معا كل منها يدور عكس الآخر وتدعى التأرجح Turn Spinning

 

تحريك محرك واحد تدعى دوران التأرجح Swining

للدوران لليمين في نموذج الروبوت نقوم بتحريك الموتور B  فقط , هذا أذا كان العجل مثبت من جهة اليمين , لذلك سوف يتحرك والمحرك C سيكون ثابت .

 

لتمثيل الشكل الذي بالأسفل  لتحريك المحرك واحد لليمين (محرك B)    يكون  180 درجة

تحريك محركين تدعي دوران الغزل Spinning

للدوران لليمين في نموذج الروبوت يقوم المحرك الموتورز B  بالتحرك مع عقارب الساعة والمحرك C عكس عقارب الساعة

لتمثيل الشكل الذي بالأسفل  لتحريك المحركين  لليمين (محرك B&C)  يكون  180 درجة  

ملاحظة:لتحريك النموذج بحركة دوران بنقطة حرجة يفضل استخدام تقنية الغزل Spinning

 

 

 

تحريك الروبوت بشكل مستطيل

المشروع : كتابة برنامج NXT-G من شأنها أن تدفع الروبوت الخاص بك في شكل مستطيل.

الأهداف:

· أستخدم محركات السيرفو بتحديد المسافة , القوة,عدد الدورات أو الدرجات

· تحريك النموذج الخاص بك بشكل مستطيل كل ضلعين متقابلين متساوين بالأضلاع

· استخدم الدوران باستخدام محرك واحد فقط وليس الإلتفاف بالمحركين

· استخدم الدوران باستخدام المحركين معا أي الإلتفاف Swing

المشروع:

· كتابة برنامج NXT-G من شأنها أن تدفع الروبوت الخاص بك في شكل مستطيل.

· التجربة الأولى :تحريك النموذج بشكل مستطيل بتقنية الدوران بالإعتماد على محرك واحد

· التجربة الثانية:تحريك النموذج بشكل المستطيل بتقنية الإلتفاف بمحركين

· تحميل وتشغيل البرنامج للتجارب السابقة

التجربة الأولى

 

التجربة الثانية

 

 

النتيجة