فیلم آموزش ساخت ضد عفونی کننده اتوماتیک دست

ساخت یک ضد عفونی کننده اتوماتیک با سنسور IR

در این بخش قصد داریم تا یک ضد عفونی کننده اتوماتیک بسازیم که تنها با نزدیک شدن دست ماده ضد عفونی کننده را به روی دستان ما بریزد. برای این منظور از یک سنسور IR استفاده میکنیم. قبلا در آموزش رباتیک قسمت مسیر یاب با نحوه عملکرد سنسور IR در ساخت ربات  مسیر یاب آشنا شدید و دانستید که این سنسور ها چگونه کار میکنند. در این پروژه ما از یک واتر پمپ و یک ترانزیستور نیز استفاده خواهیم کرد. در مقالات بعدی در مورد واتر پمپ ها بیشتر صحبت خوایم کرد اما در اینجا قصد داریم تا در مورد ترانزیستور صحبت کنید.

ما در این پروژه از یک ترانزیستور مدل BD140 استفاده خواهیم کرد. اما ترانزیستور چیست ؟

در پاسخ به این سوال به طور ساده باید بگوییم که ترانزیستور مانند یک کلید عمل میکند و جریان را در مدار قطع و یا وصل میکند.

یک ترانزیستور دارای سه پایه است. در یک ترانزیستور استاندارد NPN ، سه پایه را امیتر ، بیس و کالکتور می نامند. این پایه ها را با علامت  e ، b و c در اغلب  نمودارها مدار مشاهده خواهید کرد. شما با پایه های بیس و امیتر ترانزیستور را روشن یا خاموش می کنید – یعنی کلید را باز و بسته می کنید  و با پایه های امیتر و کالکتور یک مدار را  کنترل می کنید.

هنگامی که به ترانزیستور از روبرو نگاه میکنید در حالی که  طرف تخت آن رو به روی شماست  ، پای چپ امیتر است ، پایه میانی بیس است ، و سمت راست پایه کالکتور است. اما این مورد برای همه ترانزیستورها صحیح نیست ، بنابراین همیشه برگه اطلاعات را برای ترانزیستور خود بررسی کنید تا دریابید که پایه ها به چه شکل است.

چرا از ترانزیستور استفاده می کنیم؟

اگر ترانزیستور مانند سوئیچ عمل می کند ، ممکن است تعجب کنید که می خواهید در وهله اول از ترانزیستور به جای سوئیچ استفاده کنید. خوب ، در مورد یک فن فکر کنید: اگر در اتاق شما گرم است و می خواهید فن را روشن کنید ، باید سوئیچ را به صورت دستی بکشید. اما اگر آن فن بخشی از یک نوع  مدار با ترانزیستور و چند جزء دیگر بود ، می توانید هنگامی که دمای اتاق شما از 25 درجه سانتیگراد بالاتر رفت ، فن را به صورت خودکار روشن کنید. برای تحقق این امر ، به یک مدار نیاز دارید که می تواند درجه حرارت را حس کند و مدار دیگری را که می تواند یک فن را روشن کند.

حال یک مدار سنجش دما را تصور کنید که در دمای بالاتر از 25 درجه ولتاژی ایجاد میکند و اگر دما پایین باشد هیچ ولتاژی نمی دهد. اگر قرار بود یک سیم را از فن به کالکتور ترانزیستور NPN متصل کنید ، سیم دیگر فن را به ترمینال مثبت باتری وصل کنید و فرستنده ترانزیستور را به ترمینال منفی باتری وصل کنید ، ترانزیستور کنترل میکند که فن چه زمانی روشن شود.

سپس می توانید خروجی مدار سنجش دما را به قسمت کنترل ترانزیستور یعنی بیس و امیتر وصل کنید. در چنین مداری ، فن هنگامی که دما از 25 درجه بیشتر شود روشن میگردد   و هنگامی که درجه حرارت کمتر از ۲۵ درجه است خاموش می شود. بیایید ببینیم که چگونه “سوئیچ” ترانزیستور  بسته می شود.

ترانزیستور چگونه کار میکند ؟

هنگامی که مقدار کمی جریان از پایه بیس ترانزیستور به سمت امیتر جریان پیدا می کند ، ترانزیستور سوئیچ را می بندد تا جریان نیز بتواند از کلکتور به سمت امیتر جریان یابد.

میدانیم که ولتاژ جریان را درون مدار فشار می دهد تا در مدار جریان یابد. برای اینکه جریان  از بیس به سمت امیتر حرکت کند ، نیاز است که ولتاژی وجود داشته باشد. هنگامی که جریان از بیس به سمت امیتر جریان یابد باعث می شود تا مسیر برای حرکت جریان بین کلکتور و امیتر باز شود. همچنین می توانید با تغییر جریان جاری از بیس به سمت امیتر ، میزان جریان موجود در بین کلکتور و امیتر را کنترل کنید.

نوع خاصی از ترانزیستور که در مورد آن صحبت می کنیم یک ترانزیستور اتصال دو قطبی از نوع NPN است. این نام طولانی مواد داخل ترانزیستور را توصیف می کند. شیمی و فیزیک پیشرفته ای در پشت چگونگی عملکرد آن وجود دارد ، اما لازم نیست شما برای ساخت مدارهای جذاب با ترانزیستور  همه این موارد  را  بدانید – فقط باید بدانید ترانزیستور چه کاری انجام می دهد.

نکته مهمی که اکنون باید به خاطر بسپاریم این است که انواع مختلف ترانزیستور وجود دارد. برای هر پروژه ای در این سایت که در آن از ترانزیستور استفاده می کنید  ، فقط از نوع توصیف شده در بخش های لیست خرید استفاده کنید ، و مدارهای شما نیز خوب کار می کنند. و البته وقتی مدارهای خارج از این سایت می سازید ، حتما از نوع ترانزیستور مشخص شده در نمودار مدار استفاده کنید.

اما ما در این پروژه از یک ترانزیستور BD140 استفاده خواهیم کرد این ترانزیستور یک ترانزیستور PNP میباشد. این ترانزیستور را به همراه یک سنسور IR و یک مقاومت 1 کیلو استفاده خوایم کرد.

نحوه کارکرد ترانزیستور PNP

نوع دیگری از ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی، ترانزیستور PNP است. پایه‌های این ترانزیستور نیز مشابه با ترانزیستور NPN،‌ به‌صورت زیر هستند.

بیس

کلکتور

امیتر

---

• فیلم آموزش ساخت مدار چشمک زن ساده
• ساخت مدار تشخیص سطح مایع مخزن
• ساخت چراغ خواب هوشمند
• ساخت مدار یک آژیر ساده با استفاده از LED و بازر
• ساخت یک مدار جذاب با LED و فوتوسل

---

در ترانزیستور PNP، جریان عکس ترانزیستور NPN است. در حقیقت به‌منظور روشن کردن PNP، بایستی جریانی الکتریکی از پایه امیتر به سمت بیس ایجاد شود. با ایجاد چنین ولتاژی بین پایه بیس و امیتر، جریانی الکتریکی از امیتر به سمت کلکتور ایجاد خواهد شد. توجه داشته باشید که جریان ایجاد شده بین امیتر و کلکتور، به نسبت جریان اولیه بین امیتر و بیس، بیشتر خواهد بود. در شکل زیر شماتیک این مفهوم نشان داده شده است.

همانند ترانزیستور NPN، جهت روشن کردن ترانزیستورِ PNP نیز بایستی اختلاف پتانسیل ۰.۷ ولت بین پایه‌های امیتر و بیس برقرار شود. به شکلی دقیق‌تر پتانسیل بیس بایستی ۰.۷ ولت کمتر از پتانسیل امیتر باشد.

در ادامه برای ساخت این دستگاه ضد عفونی کننده هوشمند فیلم زیر را ملاحظه کنید.

برای تهیه وسایل مورد نیاز برای ساخت این پروژه کیت ساخت ضد عفونی کننده هوشمند را تهیه کنید.

کسب نمایندگی رباتیک صنایع آموزشی چالیک

فعالین در حوزه آموزشی چنانچه علاقمند به ارتقا سطح آموزشگاه خود میباشند و تمایل به استفاده از به روزترین متدهای آموزشی حال حاضر در دنیا را دارند میتوانند از مجموعه خدمات ما در صنایع  آموزشی چالیک استفاده کنند و با کسب نمایندگی رباتیک  و فعالیت در این حوزه در جهت بروزرسانی خدمات آموزشی خود گامی مهم و موثر بردارند. ما تلاش داریم با تحقیق در زمینه جدیدترین ابزار آموزشی روز دنیا و اشتراک این تجربیات با نمایندگان خود گامی موثر در جهت ارتقا و و بهبود متدهای آموزشی در کشور عزیزمان برداریم. علاقمندان میتوانند جهت کسب اطلاعات بیشتر و ارسال مدارک مورد نیاز با کارشناسان ما تماس بگیرند.