✦ NTF Hub
✦ الوحدة الرابعة — البرمجة بواسطة المايكروبت ✦

مقدمة إلى المايكروبت

الدرس الأول · التقنية الرقمية 1 · الفصل الثاني

الدرس التالي ← ↩ الصفحة الرئيسية

أولًا: لتتعرف على المايكروبت

المايكروبت (Micro:bit) جهاز حاسب صغير الحجم أنشأته هيئة الإذاعة والتلفزيون BBC. يمكنك استخدامه لإنشاء مشاريع رائعة من خلال توظيف مهاراتك البرمجية.

المتحكمات الدقيقة هي دوائر إلكترونية متكاملة تحتوي على معالج دقيق إلى جانب الذاكرة، وتدعم مختلف الأجهزة الطرفية القابلة للبرمجة والمستخدمة للإدخال والإخراج والتحكم في وظائف الجهاز. تُعدّ المتحكمات الدقيقة حاسوبًا صغيرًا مبسّطًا يمكن أن يعمل بأدنى حد من المكونات الخارجية.

أين نجد المتحكمات الدقيقة؟ في الساعات الذكية، الكاميرات الرقمية، البوابات الذكية، الأجهزة الكهربائية، وجميع أنواع المركبات ذاتية القيادة، فضلًا عن استخدامها في بناء الروبوتات.

ستستخدم في هذا الدرس لغة بايثون (Python) لكتابة مقاطع البرمجية في مايكروسوفت ميك كود (Microsoft MakeCode)، وستتعلم التعامل مع المتغيرات.

ثانيًا: مكونات المايكروبت

يتكون المايكروبت من واجهة أمامية وواجهة خلفية تحتويان على المكونات التالية:

🖥️ الواجهة الأمامية

💡
25 مصباح LED
تعرض الأرقام والحروف والصور والرسائل
🔘
زران (A و B)
يمكن برمجتهما لتنفيذ أوامر مختلفة
🔌
منفذ يو إس بي (USB)
لتحميل البرامج وتوصيل الطاقة
🔗
جزء توصيل الملحقات
أطراف توصيل (0، 1، 2، 3V، GND)

⚙️ الواجهة الخلفية

🧠
المعالج
يُشغّل البرامج ويتحكم في جميع الوظائف
📡
هوائي اللاسلكية والبلوتوث
للتواصل اللاسلكي مع الأجهزة الأخرى
🧭
البوصلة
تحدد الاتجاهات المغناطيسية
📳
مقياس التسارع
يكشف حركة الجهاز وهزّه وميله
🔋
منفذ البطارية
لتوصيل علبة البطاريات الخارجية
🔄
زر إعادة الضبط
يعيد تشغيل المقطع البرمجي من البداية

اختبر فهمك 1

1) ما الجهة التي أنشأت المايكروبت؟
2) كم عدد مصابيح LED في الواجهة الأمامية للمايكروبت؟
3) ما وظيفة مقياس التسارع في المايكروبت؟
4) أين تُستخدم المتحكمات الدقيقة؟

ثالثًا: مايكروسوفت ميك كود (Microsoft MakeCode)

يمكنك استخدام لغات مختلفة لبرمجة المايكروبت: كلغة اللبنات البرمجية (Blocks) القائمة على السحب والإفلات، أو لغة بايثون (Python) النصية. ستستخدم في هذه الوحدة بايثون.

للوصول إلى المحرر: افتح المتصفح واكتب https://makecode.microbit.org/#editor

مكونات واجهة ميك كود الرئيسية

🖥️ المحاكي

يحاكي جهاز المايكروبت ليختبر البرنامج بدون جهاز حقيقي.

📦 صندوق أدوات اللبنات

يحتوي على جميع تصنيفات الأوامر: Basic، Input، Music، Led، Loops...

✏️ محرر اللبنات البرمجية

المنطقة التي تبني فيها مقطعك البرمجي بالسحب والإفلات أو بكتابة الكود.

🔄 التنقل بين البيئتين

زر للتبديل بين وضع اللبنات البرمجية (Blocks) ولغة بايثون (Python).

اللبنتان الافتراضيتان عند إنشاء مشروع جديد

on start

تعمل عند بدء تشغيل المقطع البرمجي مرة واحدة. تستخدم للتهيئة.

forever

تشغّل جزءًا من المقطع البرمجي بصورة متكررة لا نهائية في الخلفية.

رابعًا: إنشاء مقطع برمجي في المايكروبت

📋 إنشاء مشروع جديد:
  1. اكتب makecode.microbit.org في المتصفح.
  2. اضغط على New Project (مشروع جديد) لإنشاء مشروع جديد.
  3. أصبح مشروعك جاهزًا للبدء بالبرمجة.
🧩 إنشاء مقطع برمجي باستخدام اللبنات:
  1. اضغط على فئة لبنات Basic (أساسي).
  2. اسحب وأفلت لبنة show string "Hello!" داخل لبنة on start (بداية).
  3. اسحب وأفلت لبنة show icon داخل لبنة forever (للأبد).
  4. اضغط على زر التشغيل في المحاكي لرؤية النتيجة.
  5. اضغط على زر التوقف لإيقاف المحاكي.

الكود المكافئ بلغة بايثون

basic.show_string("Hello!") def on_forever(): basic.show_icon(IconNames.HEART) basic.forever(on_forever)
لمحة تاريخية: تم ابتكار لغة بايثون (Python) بواسطة جيودو فان روسوم (Guido van Rossum)، وكان إصدارها الأول في العام 1991م. وهي لغة برمجة عالية المستوى مفتوحة المصدر وسهلة التعلم.

خامسًا: الانتقال إلى لغة بايثون

تُعدّ لغة بايثون واحدة من مئات لغات البرمجة الموجودة. تستخدم كلمات من اللغة الإنجليزية وتراكيب خاصة لوصف التعليمات للحاسب. ستساعدك بيئة مايكروسوفت ميك كود في كتابة مقاطع المايكروبت الأول.

🔄 تحويل المقطع البرمجي إلى لغة بايثون:
  1. اضغط على القائمة المنسدلة الخاصة بلغات البرمجة.
  2. حدد لغة Python (بايثون).
  3. سيظهر المقطع البرمجي بلغة بايثون تلقائيًا.
✏️ للبرمجة مباشرةً باستخدام بايثون:
  1. اضغط ضغطة مزدوجة على الأمر show_string واستبدل كلمة "Hello!" بعبارة "Python begins!".
  2. اضغط ضغطة مزدوجة على الأمر show_icon واستبدل كلمة HEART بعبارة SNAKE (ثعبان).
  3. اضغط على زر التشغيل لبدء المحاكاة.

مثال بايثون كامل

basic.show_string("Python begins!") def on_forever(): basic.show_icon(IconNames.SNAKE) basic.forever(on_forever)
في حال ظهور رسالة خطأ: تأكد من كتابة المقطع البرمجي بشكل صحيح — تحقق أولًا من الأقواس وعلامات الاقتباس، وتحقق من عدم نسيان أي خطأ إملائي.

سادسًا: الدوال في لغة بايثون

في البرمجة، تكون الدالة عبارة عن جزء من التعليمات البرمجية تُستخدم لمساعدتك في مهمة متكررة أو حدث محدد. ميزتها الرئيسة هي إمكانية استدعائها بشكل متكرر في المقطع البرمجي الرئيسي.

محتوى جملة الدالة في بايثون:

يستخدم الجزء الأول من الدالة كلمة def ويحتوي على تعريف الدالة.
الجزء الثاني هو اسم الدالة.
يوجد في نهاية رأس الدالة نقطتان ( : ).
يأتي بعد ذلك هيكل الدالة، ويجب وضع مسافة بادئة لها.

مثال — دالة تطبع "Hello!" عند الضغط على زر A:

def on_button_pressed_a(): basic.show_string("Hello!") input.on_button_pressed(Button.A, on_button_pressed_a)

الدوال المستخدمة في هذه الوحدة:

الدالةالوصف
on_forever()تنفذ الدالة جزءًا من المقطع البرمجي بشكل لا نهائي في الخلفية.
on_button_pressed_a()تنفذ الدالة جزءًا من المقطع البرمجي عندما يتم الضغط على زر المايكروبت وتحريره مرة أخرى.
on_gesture_shake()تنفذ الدالة جزءًا من المقطع البرمجي عندما تهز المايكروبت.

اختبر فهمك 2

1) ما الكلمة المستخدمة لتعريف دالة في بايثون؟
2) ما وظيفة الدالة on_forever() في المايكروبت؟
3) ما الرمز المستخدم في بايثون لتشغيل مصابيح LED أو إيقافها؟
4) ما موقع محرر ميك كود للمايكروبت؟

سابعًا: حفظ وتنزيل المقطع البرمجي على الجهاز

💾 حفظ المقطع على الحاسب

  1. اكتب اسمًا لمقطعك البرمجي في الحقل المخصص.
  2. اضغط على أيقونة حفظ.
  3. اضغط على Done من النافذة المنبثقة.
  4. سيتم حفظ المقطع في مجلد التنزيلات بامتداد .hex.

📲 تنزيله على المايكروبت عبر USB

  1. اكتب اسمًا لمقطعك البرمجي.
  2. اضغط على Download (تنزيل).
  3. افتح مجلد التنزيلات وانسخ الملف بامتداد .hex.
  4. افتح محرك أقراص MICROBIT والصق الملف.
  5. سيبدأ المايكروبت تلقائيًا تنفيذ البرنامج عند اكتمال النسخ.

ثامنًا: مثال تطبيقي — أزرار المايكروبت

سننشئ مشروعًا يعرض الحرف A على شاشة المايكروبت عند الضغط على زر A، ويعرض الحرف B عند الضغط على زر B.

🔘 برمجة زر A:
  1. اضغط على فئة أوامر input (الإدخال).
  2. اسحب وأفلت أمر run code on button pressed (عندما يكون زر run code مضغوطًا).
  3. من فئة أوامر Basic اسحب وأفلت أمر show leds (إظهار المصابيح).
  4. داخل أمر إظهار المصابيح، أنشئ الحرف A في مصابيح Led (# لإضاءة المصباح، . لعدم إضاءته).
  5. اضغط على زر التشغيل في المحاكي.
  6. اضغط على الزر A في المحاكي لمعاينة النتيجة.

الكود المكافئ بلغة بايثون:

def on_button_pressed_a(): basic.show_leds(""" . . # . . . # . # . # # # # # # . . . # # . . . # """) input.on_button_pressed(Button.A, on_button_pressed_a)
ملاحظة: عند البرمجة بلغة بايثون يمكنك استخدام رمز # لتشغيل مصابيح LED أو . لإيقاف تشغيلها. يتم تمثيل كل رمز # بمصباح LED.

اختبر فهمك 3

1) أي أمر نستخدم لإظهار رسالة نصية على المايكروبت؟
2) ما امتداد ملف المقطع البرمجي الذي يُحمَّل على المايكروبت؟
3) ما اسم قرص التخزين الذي يظهر عند توصيل المايكروبت؟
4) ما الفئة التي نختار منها أمر run code on button pressed؟

ملخص الدرس

المايكروبت:
جهاز حاسب صغير مع 25 LED وزرّين وهوائي وبوصلة ومقياس تسارع.
ميك كود:
بيئة تطوير تدعم اللبنات البرمجية (Blocks) وبايثون (Python) مع محاكي مدمج.
الدوال:
on_forever للتنفيذ المستمر، on_button_pressed_a للضغط على زر، on_gesture_shake للهزّ.

فهم مكونات المايكروبت وبيئة ميك كود هو الأساس لبناء مشاريع برمجية إبداعية في الدروس القادمة.

📘 ملف الدرس (PDF)

إذا ما ظهر الـ PDF عند بعض الأجهزة، استخدم زر التحميل بالأسفل.

⬇️ فتح / تحميل ملف PDF

نشاط صفي

أجب عن الأسئلة التالية بالاعتماد على ما تعلمته في الدرس: