التحكم بمروحة تبريد وعرض الحرارة على شاشتين سباعيتي القطاعات

من التطبيقات العملية الشائعة للأردوينو دمج حساس درجة حرارة مع مروحة تبريد تعمل تلقائيًا عند ارتفاع الحرارة، مع عرض القراءة الحالية رقميًا على شاشة شاشة سباعية القطاعات (Seven Segment) بدلًا من الاكتفاء بشاشة نصية. يجمع هذا المشروع بين ثلاث مهارات أساسية: القراءة التناظرية، والملتيبلكسينج (Multiplexing)، والتحكم بمحرك عبر إشارة PWM.

المكونات المطلوبة

لوحة أردوينو أونو، حساس حرارة تناظري من نوع LM35، شاشتا شاشة سباعية القطاعات من النوع المشترك الكاثود (Common Cathode)، ترانزستور NPN من نوع 2N2222 أو ما يماثله للتحكم بالمحرك، دايود حماية (Flyback Diode)، محرك تيار مستمر صغير يمثل المروحة، ومجموعة مقاومات 220 أوم لحماية أطراف الشاشة.

طريقة التوصيل

يتصل طرف خرج حساس LM35 بالمنفذ التناظري A0، بينما توصَّل أطراف الشرائح السبعة لكل شاشة (a حتى g) بمنافذ رقمية عبر مقاومات 220 أوم، ويتصل طرف الكاثود المشترك لكل شاشة بمنفذ رقمي منفصل يُستخدم كمفتاح تشغيل/إيقاف لتلك الشاشة. أما المحرك فلا يوصَّل مباشرة بمنفذ الأردوينو، بل عبر قاعدة الترانزستور (عن طريق مقاومة 1 كيلو أوم)، على أن يوصَّل الدايود بالتوازي مع طرفي المحرك لتصريف تيار الحث العكسي (Back EMF) الناتج عند إيقاف المحرك.

مبدأ العمل

لعرض رقمين مختلفين على شاشتين باستخدام عدد محدود من المنافذ، يعتمد الكود على تقنية الملتيبلكسينج: يُشغَّل الرقم الأول لبضع ميلي ثانية ثم يُطفأ وتشغَّل الشاشة الثانية بنفس المنافذ، وتتكرر هذه العملية بسرعة كبيرة بحيث لا تلاحظ العين البشرية الوميض وتراه عرضًا ثابتًا لرقمين. أما التحكم بالمروحة فيعتمد على مقارنة القراءة بعتبات محددة: تبقى المروحة متوقفة تحت 20 درجة مئوية، وتعمل تدريجيًا بسرعة تتناسب مع الحرارة عبر analogWrite() حتى تصل إلى أقصى سرعتها عند 35 درجة فأكثر.

يمكنك إيجاد شاشات شاشة سباعية القطاعات وحساس LM35 والترانزستورات المناسبة لهذا المشروع ضمن متجر Juthour Tech.