شرح درس مقدمة إلى المايكروبت

ماذا تعرف عن المايكروبت micro:bit؟

المتحكمات الدقيقة هي دوائر الكترونية متكاملة تحتوي على معالج دقيق الى جانب الذاكرة، وتدعم مختلف الأجهزة الطرفية القابلة للبرمجة والمستخدمة للإدخال والإخراج وتتحكم في وظائف الجهاز أو النظام الإلكتروني.

تعد المتحكمات الدقيقة حاسوباً صغيراً مبسطاً على شكل رقاقة صغيرة يمكن أن يعمل بأدنى حد من المكونات الخارجية نظراً لأنظمته الفرعية العديدة المدمجة.
يعد المايكروبت حاسب صغير الحجم تم انشاؤه من قبل هيئة الإذاعة والتلفزيون BBC. يمكنك استخدامه لإنشاء مشاريع رائعة، وذلك من خلال توظيف مهاراتك البرمجية.

أين يمكن العثور على المايكروبت؟

يمكن العثور على المتحكمات الدقيقة في مجموعة كبيرة من الأنظمة والأجهزة، وتستخدم على نطاق واسع في جميع الأنظمة المدمجة مثل:

• الساعات الذكية
• الكاميرات الرقمية للبوابات الذكية
• الأجهزة الكهربائية
• جميع أنواع المركبات ذاتية القيادة
• بناء الروبوتات

من ماذا يتكون المايكروبت؟ 

يتكون المايكروبت من واجهة أمامية وواجهة خلفية يوجد عليهما مجموعة من المكونات موضحة كما يلي:

ماذا تعرف عن المايكرسوفت ميك كود Microsoft  MakeCode؟

بيئة تطوير مفتوحة المصدر وخفيفة الوزن، وهي متاحة لنظام التشغيل ويندوز ولينكس وأجهزة الماك. وهي تستخدم على نطاق واسع في تطوير البرمجيات، حيث تتميز بسهولة الاستخدام والتخصيص، وتدعم لغات البرمجة المختلفة مثل جافا سكريبت، بايثون، جافا، سي شارب، وغيرها.

وتتميز مايكروسوفت ميك كود بتحرير النصوص بشكل سهل وبسيط، ودعم الإضافات التي تتيح تعديل وتخصيص الواجهة والوظائف، ودعم العمل على الشبكة المحلية والعمل عن بعد، كما وبإمكانك استخدام مايكروسوفت ميك كود لتطوير تطبيقات الويب وتطبيقات أجهزة الكمبيوتر المكتبي وتطبيقات الهاتف المحمول، وتدعم العديد من لغات البرمجة والتقنيات المختلفة، مثل HTML، CSS، JavaScript، TypeScript، Node.js، Angular، React، Vue.js، وغيرها.

ماذا تعرف عن لغة بايثون Python؟

لغة بايثون واحدة من مئات لغات البرمجة الموجودة حالياً، وتستخدم في هذه اللغة كلمات من اللغة الإنجليزية وتراكيب خاصة لوصف التعليمات في الحاسب وهي لغة برمجة نصية عالمية، وتستخدم للأغراض العامة، حيث يمكنك العثور عليها في مجموعة متنوعة من التطبيقات المختلفة. 

وفي البرمجة، تكون الدالة عبارة عن جزء من التعليمات البرمجية التي تستخدم لمساعدتك في مهمة أو حدث متكرر ومحدد، مثل الضغط على زر. الميزة الرئيسية هي امكانية استدعائها بشكل متكرر في البرنامج الرئيسي.

محتوى جملة الدالة في بايثون:

فيما يلي دالة تطبع رسالة (Hello) عند الضغط على زر المايكروبت:

يمكنك أيضا إنشاء التعليمات البرمجية باستخدام اللبنات البرمجية وتحويلها للغة بايثون أو العكس. ويستخدم مايكروبت مقياس التسارع الخاص به لاكتشاف أي تغيرات في الحركة من خلال دالة الإهتزاز Shake.

ما فائدة استخدام المتغيرات في برمجةبايثون؟ وما أنواعها؟

ترتبط المتغيرات بمواقع تخزين البيانات، ويتم منح كل متغير اسماً رمزياً يسمح باستخدامه بشكل مستقل عن المعلومات التي يمثلها، ويمكن أن تتغير قيمة المتغير أثناء تنفيذ البرنامج، ويمكن أن تمثل المتغيرات أنواعاً مختلفة من البيانات.

الفئتان الرئيسيتان للمتغيرات هما: الأرقام والنصوص.

• تدعم لغة بايثون نوعين من الأرقام وهما: الأعداد الصحيحة والأعداد العشرية.
• والمتغيرات النصية تسمى سلاسل نصية (String)
• ويمكن أن يكون للمتغير اسم مختصر مثل (XأوY) ، أو اسم وصفي مثل (age,CarModel,total_volume)

كيف يتم الاعلان عن المتغيرات؟

الإعلان عن المتغير يكون من خلال تعيين قيمة ومعرف (اسم فريد) للمتغير. وعليك استخدام علامة يساوي (=) للإعلان عن المتغير. فمثلا عندما نكتب (MyAge=12) تعني أنك تريد تمرير القيمة 12 كرقم ليتم تعيينها الى المتغير المسمى MyAge، ولا يقتصر استخدام المتغيرات على الأرقام فقط بل يمكنك استخدامها لتخزين النصوص أيضاً. وتسمى المتغيرات التي تخزن النصوص المتغيرات النصية. ولتعيين نص الى متغير كل ماعليك هو وضع النص داخل علامة الإقتباس مثلاً (MyName="Salman")

في ماذا نستخدم الأمر (Change)؟

يقوم الأمر Change الموجود في فئة أوامر المتغيرات بتغيير قيمة المتغير المحدد بالقيمة المعينة التي يتم إدخالها ويقتصر استخدام هذه الطريقة على المتغيرات العددية.

ما الفرق بين المتغيرات المحلية والمتغيرات العامة؟

كيف تكتب العمليات الحسابية في لغة بايثون؟

العمليات الحسابية من الجمع والطرح والضرب والقسمة تكتب بطريقة مختلفة في البرمجة كما يلي:

كيف تكون الاحداثيات في بايثون؟

يتم تمثيل مصابيح led الموجودة في مايكروبت على شكل شبكة إحداثيات بمحور سيني (X) أفقي ومحور صادي (Y) عمودي، وتحتوي هذه الشبكة على خمسة صفوف وخمسة أعمدة من المصابيح. توجد النقطة الرئيسية (0,0) في الزاوية اليسرى من العلوية وتسمى نقطة الأصل التي تمكنك من تحديد موضع مصابيح led باستخدام الإحداثيات الثنائية. وتتراوح قيم إحداثيات X بين 0 الى 4 وتزداد قيمتها من اليسار لليمين. بينما احداثيات Y تتراوح قيمها مابين 0 الى 4  وتزداد قيمتها من أعلى لأسفل.

ماذا تعرف عن التكرارات؟ وما أهمية استخدامها في لغة بايثون؟

تحتاج أحيانا الى تكرار جزء معين من البرنامج عدة مرات في البرمجة، ولهذا فإن معظم لغات البرمجة توفر دوال مختلفة خاصة بالتكرارات البرمجية. تسمح لك التكرارات بتنفيذ سطر واحد أو مجموعة من التعليمات البرمجية لعدة مرات. توفر بايثون عدداً من أوامر التكرار التي تساعدك على تجنب اعادة كتابة أوامر التعليمات البرمجية. وتدعم بايثون نوعين من التكرارات: تكرار for وتكرار while. 

والفرق بين تكرار for وتكرار while هو أنه في تكرار for يكون عدد التكرارات التي يتعين إجراؤها محدد بالفعل ويستخدم للحصول على نتيجة محددة بينما يعمل الأمر أثناء تكرار while حتى يتم الوصول الى حالة معينة ويتم إثبات العبارة خاطئة.