الثلاثاء، 20 نوفمبر، 2012

الترانزستور



قد ألقينا لمحة عن كيفية إضاءة البواعث الضوئية LED و طرق التحكم بها عن طريق المتحكم الأصغري MCU و برمجته على بيئة أردوينو .

حسناً نعرف أنه أكبر تيار تستطيع مرابط المتحكم تحملها هو 40mA و هذا ضئيل جداً لو أردنا التحكم بتطبيقات مهمة مثل قيادة المحركات أو التحكم بالمرحّلات Relay أو حتى إضاءة عدد من الLED باستخدام  مربط واحد فقط ! 

هذا ما سنتحدث عنه اليوم و و سنبني دارة عملياً و نرى أهمية الترانزستور .

يمكن تعريف الترانزستور على أنه شبه موصل يستخدم بشكل رئيسي لتضخيم الأشارات  أو كمفتاح فتح و إغلاق , و هو يتكون من 3 أجزاء رئيسية .


لن نقوم هنا بشرح كيفية عمله كمضخم , بل سأقوم بتوضيح كيفية عمله كمفتاح فتح  و إغلاق .

هناك أنواع عديدة من الترانزستورات فهناك الBJT بنوعيه الNPN و PNP و هناك JFET و MOSFET .

سنستخدم النوع BJT لرخص ثمنه و توفره بالسوق .

  • أقسام الترانزستور BJT هي :


1)Emitter الباعث
2)Base القاعدة
3)collector المجمع


حسناً كيف يعمل ؟

 ببساطة , في حالة مرور تيار خلال القاعدة فإن ذلك يسمح للتيار بالمرور من خلال المجمع إنتهاءاً بالباعث , و في حالة عدم مرور تيار خلال القاعدة فأنها ستمنع مرور التيار من خلال المجمع .

يوفر لنا الترانزستور عزلاً كهربائيا بين مرابط المتحكم و بين دارة الكهربائية ذات الحمل العالي .

يمكن معرفة أرجل الترانزستور من خلال استخدام جهاز افوميتر و التحقق في إذا ما كان الترانزستور يعمل أم لا .


المعادلة الرئيسية لحساب التيار المار في أجزاء الترانزستور :

Ic=B*IB 
And  …
IE=ICB*IB 
Which B "Beta" ,Given In data sheet .
يمكن استخدام برنامج محاكاة الدوائرالكهربائية و فهم هذا المبدأ و عمل الحسابات للترانزستور .

حسناً لننتقل الآن لتوصيل الدارة مع بطاقة الأردوينو .



سنقوم بإضاءة 3 بواعث ضوئية LED بربطها مع الترانزستور من جهة , و من جهة أخرى سنربط مربط القاعدة Base مع المربط الرقمي #3 (D3) .


سنحتاج في هذه التجربة إلى :

1) بطاقة اردوينو
2)لوحة تجارب مثقوبة Breadboard 
3)ترانزستور NPN يمكن استعمال النوع المتوافر لديك مع الإنتباه للتيار الأقصى الذي يستحمله الترانزستور, أستخدمت هنا 2N3904 .
4) مقاومتين 100أوم 
5)بعض الأسلاك 
6) LED عدد 3 .


توصيل الدارة سهل , و هذا مخطط الدارة الكهربائية 


هنا الكود الذي سنستعمله للتحكم بالترانزستور .

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
//أنسخ الكود من هنا 
//This program is free software: you can redistribute it and/or modify
//it under the terms of the GNU General Public License as published by
//the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
//(at your option) any later version.
//This program is distributed in the hope that it will be useful,
//but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
//MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
// GNU General Public License for more details.
//You should have received a copy of the GNU General Public License
// along with this program. If not, see http://www.gnu.org/licenses/

//****************************************************
//Name :Mohannad Rawashdeh .
//Date "31/6/2012 10:00pm
// Description: This program design to Use  transistor as a Switch
//to drive three led connecting with collector.
// using digital pin 3 , Blink on/off led with different delay time 
// Programmed forhttp://genotronex.blogspot.com/

//*******************************************************
   int i;
   int led_pin=3;       // give an allias name for Pin 3 to call it in the program
    void setup(){
     pinMode(led_pin,OUTPUT); // define Pin 3 as Output
    }
    void loop(){
      //.....starting loop.....
      // the program will starting with slow bkink then will increase 10ms each loop
      
    for (i=200;i>10;i-=10){
      digitalWrite(3,HIGH);
      delay(i);
      digitalWrite(3,LOW);
      delay(i);
      
    } 
   // the program will starting with Fast bkink then will decrease 10ms each loop 
    for ( i=10;i<200;i+=10){
      digitalWrite(led_pin,HIGH);
      delay(i);
      digitalWrite(led_pin,LOW);
      delay(i);
    }
    }
    //end 

----------------------------------------------------------------------
و هذا الفيديو يوضح طريقة عمل البرنامج بعد تحميله على المتحكم .


اتمنى أن تستطيع الآن تطبيق هذا الدرس على مشاريعك  في التطبيقات المختلفة .

ملفات هذا الدرس, التوصيل بالإضافة لملف المحاكاة باستخدام البروتوس يمكن تحميله من هنا 

5 التعليقات :

  1. هو اضائه leds بيختلف باختلاف ال موسيقى و لا انا متهيألى

    ردحذف
  2. اولا : ما هو التيار اللازم لتشغيل ريلاي 12 فولت ؟
    حتي اتمكن من تحديد الترانزستور المناسب

    ثانيا : في حاله تعرض الترانزستور للتلف هل يمكن ان يؤدي ذلك لتلف بطاقة الأردوينو ؟
    و اذا كانت الإجابه نعم فكيف يمكن دمج ال opto-coupler مع الترانزستور لمزيد من الحمايه ؟

    شكرا مقدما
    دمت بخير

    ردحذف
    الردود
    1. حسب نوعه و تجد هذه المعلومة في النشرة الفنية الخاصة به .

      بالغالب زمن الفتح و الأغلاق للترانزستور عالي جداً برتبة المايكرو ثانية و معظم الأنواع مناسبة لتشغيل الريلاي من ناحية السرعة و الأختلاف فقط بالتيار الأعظمي الذي يمكن للترانزستور تحمله .

      لا بالعكس اذا حدث تلف للترانزستور لا تتلف الأردوينو فهذا يحمي الأردوينو .

      حذف

 
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.