دائرة تجربة واختبار ULN-2803 والفرق بينها وبين ULN-2003

وصف المشروع

سوف نستخدم الدائرة المتكاملة IC-ULN-2803 للتحكم في 8 أطراف عن طريق إرسال إشارة لكل طرف للعمل أو للإيقاف، وسوف نوصل بهذه الأطراف مجموعة ليدات LEDs.

الهدف من المشروع

فهم عمل الدائرة المتكاملة IC-ULN-2803 وتجربة أطرافها.

جدول المكونات

توصيل الدائرة

شرح المكونات

• المقاومة 150 أوم Resistor 150 ohm

المقاومة هي عنصر كهربى فائدته إعاقة مرور التيار بقدر معين يتناسب مع قيمة المقاومة، فالتيار المار فى مقاومة 100 أوم يكون أكبر من التيار المار في مقاومة 10 كيلو أوم عند تطبيق نفس قيمة الجهد عليهما.
تقاس المقاومة بوحدة الأوم (ohm) ويرمز له بهذا الرمز: وشكل المقاومة في الدوائر كالتالي:

أو

وللمقاومة ألوان يتم من خلال ترتيب الألوان هذه تحديد قيمة كل مقاومة، والجدول التالى يوضح القيم الخاصة بكل لون:

ونحتاج فيائرتنا 8 مقاومات صغيرة قيمتها تتراوح من 150 أوم حتى 330 أوم لتوصيلها مع مصابيح الليد LEDs وذلك لتخفيض الإضاءة وحمايتها من التلف.

من خلال هذا الرابط يمكنك حساب قيمة المقاومة بالألوان أو من هذا الرابط، وللمزيد من الشرح فى هذا الرابط.

• الدائرة المتكاملة ULN-2803

تقوم الدائرة المتكاملة ULN-2803 بدور الترانزيستور NPN الذى يعمل كمفتاح، وتتكون من 8 قنوات حيث عند استقبال إشارة/نبضة تشغيل عند نقطة 1B – IN ترسل إشارة تشغيل على النقطة 1C – OUT ليتم توصيلها بالأرضي وتغلق الدائرة وتعمل.

من فوائد هذه الدائرة هي عزل دائرة التحكم عن دائرة الحمل مثل ريلاي relays أو مصابيح ولمبات Lamps, LEDs والتي قد يكون بها جهد أو تيار كبير high−voltage high−current darlington driver ، وأيضاً مع إعطاء ميزة في تشغيل عدد 8 قنوات بعنصر واحد حيث يكون أقل تكلفة من استخدام 8 ترانزيستورات + 8 مقاومات.

أما الدائرة ULN2003 فلها 7 قنوات فقط وليس 8.

وأطرافها كالتالي:

لتحميل ورقة البيانات datasheet الخاصة بالدائرة المتكاملة ULN-2803 من هنا أو من هنا، وللدائرة ULN-2003 من هنا أو من هنا.

• المفتاح DIP switch

وهى مفاتيح فتح/إغلاق ON-OFF مكونة من عدة أزرار صغيرة لكل زر نقطتين إما متصلتين على الوضع ON أو منفصلتين على الوضع الآخر، وشكل المفتاح المكون من 8 أزرار في الدائرة هكذا:

ومنها مفاتيح تحتوى على زرين

أو ثلاثة

أو أربعة

أو ستة

أو ثمانية

نحتاج فى دائرتنا هذه مفتاح مكون من 4 أزرار فقط للتعبير عن كود ثنائى Binary يبدأ من 0000 وحتى 1000.

للمزيد حول أنواع المفاتيح الكهربية يرجى زيارة هذا الرابط.

• البطارية 9 فولت Battery

وهي مصدر الجهد أو مصدر تغذية الدائرة بالتيار اللازم للعمل، وهي منتشرة بكثرة في الأسواق بالشكل التالي:

وتستخدم هذه التوصيلة وتوضع على البطارية لتوصيل أطرافها بالدائرة.

وللمزيد عن البطاريات وأنواعها اضغط هنا.

• لوحة اختبار الدوائر Bread board

هذه اللوحة مفيدة جداً في التجارب، يمكنك توصيل عناصر دائرتك عليه للتأكد من عملها بالشكل السليم وعمل التعديلات عليها قبل صناعتها على لوحة نحاسية مطبوعة، أو لمجرد التجربة فقط وذلك لسهولة التوصيلات كما سنرى.

تحتوي معظم اللوحات هذه على صفين على الجوانب أحدهما أحمر والآخر أزرق كما بالصورة بالأسفل (A  و D)، وكل النقاط في طول هذا الصف متصلة ببعض.

باقي النقاط في المنتصف يمين ويسار الفراغ المنتصف (B و C) مقسمة طولياً وليس أفقياً كما بالأحمر والأزرق، والصورة التالية توضح لك النقاط المتصلة ببعضها:

ويتم تركيب العناصر بإدخال الأطراف المعدنية في الفراغات، والعناصر المراد توصيلها معاً يتم إدخال الأطراف في نفس العمود (حيث كل 4 نقاط رأسية متصلة ببعض).

ملحوظة: الصفين الموجب يمين ويسار اللوحة غير متصلين ببعض، والصفين الأرضي أيضاً لذا عليك توصيلهم بهذا الشكل:

يمكنك تتبع الصورة في بداية الشرح لإتمام توصيل العناصر ببعضها، وللمزيد عن كيفية استخدام لوح التجارب (Breadboard) اضغط هنا.

• مجموعة أسلاك التوصيل Connecting wires

ينصح بالحصول على مجموعة أسلاك للتوصيل مثل التي بالصورة وتستخدم في توصيل العناصر ببعضها أو التوصيل بأجزاء خارجية مثل لوحة الأردوينو والحساسات وغيرها.

وللمزيد عن استخدام الأسلاك (wires) اضغط هنا.

تجربة وتشغيل الدائرة

الرسم في الأعلى ببرنامج fritzing والرسم التالي ببرنامج المحاكاة، يمكنك تحميل ملف الدائرة من هنا (يشترط وجود إصدار البرنامج 8 لديك للتشغيل)، وكما نرى لدينا 8 led متصلين بالدائرة المتكاملة ULN2803 أحد أطراف led متصل بالجهد الموجب وباقي الطرف الآخر يجب أن يوصل بالأرضى حتى تكتمل الدائرة وتغلق ويضييء led وهذا يحدث عند الضغط على المفتاح المقابل لرقم led.

الصورة التالية عند بدء تشغيل المحاكاة، نلاحظ أن زر واحد فقط على وضع ON وفي المقابل led واحد مضيء.

ويمكنك تشغيلهم جميعاً أو بعضهم أو إيقافهم جميعاً، لكن يرجى مراعاة توصيل الأطراف بدقة خاصة مع الدوائر المتكاملة فهي حساسة وقد تحترق بسبب التوصيل الخطأ، فلابد من مراجعة أطراف العنصر PIN diagram جيداً لمعرفة رقم واسم كل طرف وأين سيتم توصيله هل إلى جهد موجب أم إلى الأرضي أم إلى عنصر آخر.

يمكنكم تحميل رسم وتصميم الدائرة ببرنامج Fritzing من هنا.

ولتحميل برنامج Fritzing المجاني من خلال الموقع الخاص اضغط هنا.

ويمكنك أيضاً البحث في الموقع عن تصميمات ورسومات لدوائر مختلفة واسعة المجال وتطبيقات متنوعة ورائعة (جربها الآن).

أتمنى أن يكون الدرس مفيداً لكم.