درایور

مبحث امروز ما در مورد برد بسیار مهم و کاربدی به نام درایور است داریور به معنی راننده است اما منظور ما از درایور عبارت درایور یونیت است که مفهوم آن واحد محرک است در واقع درایور موتور های ما را به حرکت در می آورد . سوالی که ممکن است برای شما مطرح شود این است که چه نیازی به درایور داریم در حالیکه می توان مستقیم دو سر موتورها را به سر باطری بزنیم و از آنها استفاده کنیم . در جواب باید گفت هدف از کار درایور فقط روشن کردن موتور نیست بلکه هدف ما بیشتر کنترل جهت موتور است که این جهت موتور در مراحل اول به صورت دستی و در مراحل بعدی هوشمند و بدون دخالت ما خواهد بود . در بسیاری از موارد ما نیازمند آن هستیم که موتور ما این توانایی را داشته باشد که از هر دو جهت توانایی چرخش را داشته باشد . ساده ترین راه این است که جهت اتصال سیمهای موتور به باطری را برعکس کنیم . اما این روش روش کار آمدی نیست چرا که هر بار باید یا باطری را برعکس کنیم یا سیم کشی را عوض کرد. راه های بسیار زیادی برای اینکار وجود دارد که بتوانیم با یک یا دو کلید این کار را انجام دهیم.
یکی راه برای اینکار استفاده از دو سری باطری جداگانه است. فرض کنید موتوری در اختیار داریم که دو سر ورودی با دایره های سیاه وسفید مشخص شده باشد و میدانیم چنانچه سر مثبت باطری به دایره سفید متصل شود موتور راستگرد خواهد چرخید . در این مدار وقتی هر یک از دو شاسی "بی و ای" قطع باشند موتور حرکت نخواهد کرد چنانچه شاسی "ای " فشرده شود وشاسی "بی" همچنان بالا باشد سر مثبت باطری 1 به سر سفید موتور وصل شده وموتور در جهت راستگرد خواهد چرخید . حال اگر شاسی "ای" فشرده نشده باشد اما شاسی "بی" فشرده شود. دراین صورت سر منفی باطری 2 به سر سفید متصل شده و موتور چپگرد می چرخد . حال اگر دو شاسی همزمان فشرده شوند باعث اتصال کوتاه دو باطری شده و باطری ها بلافاصله خالی می شوند . حتی امکان دارد گرم شوند و به مدار آسیب بزنند.
عیب این شیوه این است که در هر لحظه از نصف توان قابل دسترس استفاده می شود .( از نصف باطریها استفاده می شود) یا به عبارت دیگر اگر موتورهای های ما برای حرکت به 3 ولت باطری نیاز داشته باشند، با این مدار برای حرکت در دو جهت به 6 ولت باطری احتیاج داریم. عیب دیگر این مدار امکان تخلیه نا خواسته باطری هاست. گرچه این مشکل در سایر مدارات نیز وجود دارد ولی با استفاده از یک سری روشها از این اتفاق جلو گیری می کنند.
راه بعدی استفاده از یک باطری و دو سری سیم کشی است . ابتدا یک سیم از سر مثبت باطری به سر سفید وصل می کنیم و از سر مشکی به سر منفی باطری وصل کنیم. ( مسیر شماره 1 ) و دو کلید هم در مسیر سیم کشی قرار می دهیم هر گاه این دو کلید همزمان متصل شوند موتور راست گرد خواهد چرخید. در مرحله بعدی یک سیم از سر مثبت باطری به سر مشکی موتور وصل می کنیم و از سر سفید موتور به سر منفی باطری سیم می کشیم و دو کلید نیز در مسیر سیم کشی قرار می دهیم. ( مسیر شماره2) هر گاه این دو کلید فشرده شوند موتور چپ گرد خواهد چرخید.

مدار شکل فوق را می توانیم مرتب کرده به شکل مقابل در بیاوریم در این مدار شاسی های 1و 4 با هم و 2و3 نیز با هم هستند . یعنی باید هرگاه 4 را فشار می دهیم 1 را نیز فشار دهیم . در این شیوه بجای دو سری باطری از یک مجموعه باطری استفاده می کنیم در واقع در هر لحظه از کل توان موجود استفاده می کنیم .فشردن هر 4 شاسی در یک لحضه باعث ترمز موتور می شود گرچه اگر این اتفاق ادامه پیدا کند باطری ها نیز تخلیه می شوند. در ربات دسترسی هر لحظه به کلید ها امکان ندارد و باید به دنبال کلید دیگری باشیم که پردازشگر ما بتواند این کلید را فعال کند. در این مسئله به یک کلید الکترونیکی احتیاج داریم. به این کلید الکترونیکی ترانزیستور می گوئیم.

ترانزیستور یا کلید الکترونیکی
ترانزیستور وسیله ای 3 پایه است که در مدارات الکترونیکی کاربرد های متفاوتی دارد یکی از این کاربردها استفاده از آن به عنوان کلید است . ترانزیستور دارای 3 پایه به نامهای کلکتور امیتر و بیس است . در حالت معمولی کلکتور به امیتر متصل نیست اما هر گاه ولتاژی به بیس اعمال شود کلکتور به امیتر متصل می شود

تعجب نکنید و اصلا هم نترسید در یک لحظه یک سیل اطلاعاتی به شما وارد شد الان چندین سوال برای شما پیش آمده است .حتی می تونم قول بدم که حتی با خوندن این کلمات عجیب و غریب مشکل دارید اما مهم نیست نگران نباشید با کمی توضیح خیلی راحت می توانید از این موجود بسیار مهربان در الکترونیک استفاده کنید و بفهمید که چگونه از همین وسیله سه پایه می توان کارهای بزرگی انجام داد. به جرات می توان گفت که هیچ وسیله ای الکترونیکی وجود ندارد که ترانزیستور نداشته باشد . ترانزیستورها در مدارات الکترونیکی مانند سلولها در بدن انسان هستند"سی پی یو" در کامپیوتر شما از میلیونها ترانزیستور ساخته شده است . بلندگوی کامپیوتر حداقل از 4تا ترانزیستور برای هر بلندگو استفاده می کند.به همین ترتیب در موبایل تعداد بسیار زیادی ترانزیستور وجود دارد ترانزیستور برای مقاصد مختلف در مدلها و اندازه های مختلف ساخته می شود

گفتیم که ترانزیستور مانند کلید است اما کلید دو پایه دارد پس چرا ترانزیسور 3 پایه دارد . می تواند حدس بزنید .
شکلهای صفحه قبل را یکبار دیگر نگاه کنید . بله آفرین ( من فرض کرده ام که شما متوجه شدید پس اگر متوجه نشدید دوباره نگاه کنید) پایه سوم در واقع کنترل ترانزیستور است . کلید یک سیم دارد و یک شاسی که با دست فشار می دهید ترانزیستور 2 پایه دارد و یک پایه برای کنترل که مجموعاً می شود 3 پایه .البته ترانزیستور تنها برای کلید زنی استفاده نمی شود و کاربردهای متفاوتی دارند اما فعلا با این مبحث سروکار داریم . همانطور که گفتیم ترانزیستور شکلهای متفاوتی دارد که در تصویر اندازه های مختلف آنها را مشاهده می کنید. یک مبحث کوچک دیگر در مورد پایه های ترانزیستور وجود دارد . جهت حرکت جریان در پایه های امیتر و کلکتور مانند دیود یک طرفه است در بعضی از ترانزیستورها جریان از کلکتور به امیتر می رود( ترانزیستور های "ان پی ان" ) و در بعضی دیگر از امتیر به کلکتور می رود (ترانزیستورهای "پی ان پی" ) در نقشهای الکترونیکی یک ترانزیستور از نوع "ان پی ان" را با شکل زیر نشان میدهند

پایه فلش دار نشان دهنده امیتر است و جهت فلش بیانگر این موضوع است که جریان از پایه کلکتور می آید و از پایه امیتر خارج می شود

نوع دیگر ترانزیستور وجود دارد که جریان از امیتر می آید و از کلکتور خارج می شود ."پی ان پی

برای کار با کلید باید شاسی آنرا فشار دهیم اما برای کار با ترانزیستورهای "ان پی ان" باید به پایه بیس ولتاژی بزرگتر از ولتاژ امیتر بدهیم و برای کار با ترانزیستورهای "پی ان پی" باید به پایه بیس ولتاژی کوچکتر از ولتاژ امیتر بدهیم . نیاز به حذف کردن نیست فقط به خاطر بسپارید که فلش امیتر همیشه از ولتاژ بزرگتر به کوچکتر است .
با توجه به مطالبی که تاکنون گفتیم می توان با استفاده از ترانزیستور یک مدار کنترل جهت موتور طراحی کنیم

در مدار فوق هرگاه "اینپات 1" 5 ولت و"اینپات 2" صفر ولت باشد ترانزیستورهای "کیو4 و کیو1" قطع بوده و ترانزیستورهای "کیو3 و کیو2" وصل هستند . در نتیجه جریان از ترانزیستور "کیو 2" عبور کرده به سر مثبت موتور وارد می شود واز طریق ترانزیستور "کیو3" به باطری بر می گردد. شکل زیررا نگاه کنید در این شکل ترانزیستور 1و 3 وصل شده . 2و 4 قطع هستند

خوب توضیح در مورد اصول کار دیگه بسه بریم سراغ لحیم کاری مدار درایوری که شما دارید کمی با چیزی که گفتیم فرق داره شکل مدار را نشان می دهیم و میریم سراغ لحیم کاری

بگذارید اول یک نگاه به مدار بيندازیم

همانطوری که ملاحظه می کنید روی "پی سی بی" جای هشت تا ترانزیستور وجود دارد که با اسمهای "تی8 تا تی1" مشخص شده اند. هر درایور موتور 4 ترانزیستور نیاز دارد و ما چون 2 موتور داریم به 8 ترانزریستور احتیاج خواهیم داشت . همانطور که در نقشه ملاحظه می کنید در هر درایور 2 ترانزیستور "ان پی ان" و 2 ترانزیستور "پی ان پی" قرار دارد . بر روی ترانزیستور های شما یک عدد 4 رقمی وجود دارد که شماره ترانزیستور است. ترانزیستورها با شماره 8550 ترانزیستور "پی ان پی" هستند و که در محلهای "تی4 تا تی1" قرار می گیرند . ترانزیستورها با شماره 8050 ترانزیستور "ان پی ان" هستند و که در محلهای "تی 8 تا تی5" قرار می گیرند دقت کنید که ترانزیستورها را بر عکس نگذارید. اگر ترانزیستور را از بالا نگاه کنید یک سطح تخت دارد ویک سطح نیم دایره همین شکل بر روی "پی سی بی" نیز هست با توجه به این نکته ترانزیستورها را جابزنید و از پشت به دقت لحیم کنید. باز هم می گم خیلی از سیم لحیم استفاده نکنید ولی روغن لحیم را فراموش نکنید.
ترانزیستورها را لحیم کنید و پایه های اضافی راببرید شکل برد از بغل را دقت کنید

خوب امیدوارم تا الان تونسته باشید همه ترانزیستور ها را بدون مشکل و درست لحیم کرده باشید . برد من تا آلان این شکلی شده

قسمت بعدی باید "ال ای دی" و مقاومت مربوط به آنرا متصل کنید.
دقت کنید که پایه های "ال ای دی" را درست بزنید پایه کوچکتر را باید در قسمت پایین قرار دهید بر روی برد جاییکه باید"ال ای دی" را قرار دهید یک دایره ناقص وجود دارد اگر "ال ای دی" را نیز نگاه کنید می بینید که "ال ای دی" نیز یک دایره ناقص است که شما را راهنمایی می کند که آنرا کجا بگذارید. یک مقاومت 1"کا"(قهوه ای-مشکی – قرمز) هم بردارید ودر مکان مناسب قرار دهید

تا مقاومت 220 اهم ( قرمز- قرمز - قهوه ای ) را هم بردارید ودر مکانهای آر4 تا آر1" لحیم کنید

تقریبا داره تموم می شه فقط یک خازن مونده با یه دونه کلید بعد از اون دیگه بقیه سیم کشی به این طرف و اون طرفه. برای خازن دوباره مانند جلسه قبل دقت کنید که از جهت مناسب قرار دهید یک خازن 1000 میکرو بردارید و در جای مناسب قرار دهید . خط منفی روی خازن را پیدا کنید و در سوراخی که مثبت ندارد فرو کنید . یه راه ساده تر هم هست پایه بزرگتر را در سوراخ مثبت کنید . برای وصل کلید کمی حوصله کنید سوراخ ها و پایه های کلید کمی بزرگتر هستند و برای لحیم کاری میزان بیشتری سیم لحیم نیاز دارد اول یک پایه را لحیم کنید و وقتی که مطمئن شدید درست لحیم کردید. بقیه پایه ها را هم لحیم کنید .
در قسمتی که با نام "پاور" مشخص شده دو سیم لحیم کنید . این دو سیم به سر باطری خواهد رفت . می توانید حدس بزنید که خروجی های موتور کجاست ؟؟؟؟
دو جفت سیم هم به پایه های خروجی که برای موتورها خواهد رفت لحیم کنید

سیمها هم لحیم شد اما پایه کانکتور 1 پس چی ؟ این قسمت مربوط به اتصال این برد به سایر بردها می باشد که در جلسات بعد به بررسی آنها خواهیم پرداخت