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  …

I_E=I_C= B*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