آموزش ساخت ربات

[ریپورتر]

ما آنالوگ رو با معرفی 3 کمیت "اختلاف پتانسیل(V)"(Voltage)، "جریان(I) "(Current)و "مقاومت(R)"(Resistor) شروع می کنیم. البته این کمیت ها رو احتمالاً بخش زیادی از دوستان می شناسند زیرا هر 3 کمیت در بخش" الکتریسیته" ی "فیزیک 1 و ازمایشگاه" به تفصیل معرفی شده اند.
اختلاف پتانسیل(V):
ساده ترین تعریفی که برای (V) وجود دارد این است که اختلاف پتانسیل را عامل برقرار شدن جریان الکتریکی در مدار می دانند. برای اینکه شما این کمیت رو بهتر لمس کنید یک مثال ساده می زنم (البته این مثال در همه ی قسمت های بحث صادق نیست).

فرض کنید 2 سطل آب در اختیار داریم با نام های "A"و"B" . سطل Aپر از آب و با اختلاف ارتفاع 1 متر بالاتر از سطل B قرار دارد. 2 سطل رو با یک شیلنگ به همدیگه وصل می کنیم. در این حالت مشاهده خواهیم کرد که اب از سطل A به درون B جاری می شود. حالا اگر جای 2 سطل رو با هم عوض کنیم جریان آب عکس می شود و از سطل B به سطل A جاری خواهد شد و اگر 2 سطل را هم ارتفاع کنیم ، هیچ جریانی نخواهیم داشت. یعنی این اختلاف ارتفاع عامل جاری شدن آب بین 2 سطل می باشد.
در حقیقت در این مثال آب نقش الکترونها رو بازی میکنه و شیلنگ نقشه سیم، و AوB هم 2 قطب +و- باطری یا مولد الکتریکی. و در نهایت اختلاف ارتفاع بین 2 سطل هم نقش اختلاف پتانسیل بین 2 قطب رو بازی می کنند.
یکای اختلاف پتانسیل "ولت" می باشد.





جریان الکتریکی(I):
برای تعریف جریان از مثال قبلیمون کمک می گیریم. در مثال بالا جریان آب نقش جریان الکتریکی را بازی میکنه (دقت کنید که سرعت الکترونها ثابت و تقریباً برابر سرعت نور می باشد ولی همونطور که می دونید سرعت آب در این مثال تابعی از شتاب جاذبه ی زمین(g) است.) . در حقیقت حرکت الکترونها بین 2قطب مولد را جریان الکتریکی می نامیم.
یکای جریان به پاس خدمات علمی فیزیک دان فرانسوی "ماری آمپر" ،"آمپر(A)" نام گذاری شده است.
مقاومت(R):
مقاومت در حقیقت عاملی مزاحم برای جریان می باشد، یعنی هر چه مقاومت بیشتر باشد جریان کمتر است. برای مثال فرض کنید شما با عجله در حال دویدن در یک پیاده روی شلوغ هستید ، به طبع هر چی پیاده رو شلوغتر باشه حرکت برای شما سخت تر و کندتر خواهد بود. این شلوغی مزاحم مشابه همون مقاومت الکتریکی در یک سیم عمل میکنه.
مقاومت الکتریکی رساناها (موادی که جریان الکتریکی را از خو عبور می دهند) ی مختلف با یکدیگر متفاوت است و مقاومت هر ماده فقط بستگی به مشخصات ساختمانی و دمای اون ماده دارد. در رساناهای معمولی، هر چه دما بالاتر برود، مقاومت بیشتر می شود.(افزایش دما موجب افزایش بی نظمی در ساختار مولکولی رسانا می شود)
یکای اندازه گیری آن به پاس خدمات علمی "گئورگ زیمون اهم"، "اهم" نامیده شده که آنرا با (Ω) نمایش می دهیم. (امگاΩ از حروف یونانی می باشد)
مقاومت در مدارهای شماتیک به شکل نمایش داده می شود.

[ریپورتر]

قانون اهم:
در همون مثال سطل ها اگر اختلاف ارتفاع 2 سطل را بیشتر کنیم، مشاهده خواهیم کرد که شدت جریان آب نیز بیشتر می شود. تجربه نیز نشان می دهد که هرچه اختلاف پتانسیل دو سر رسانا بیشتر شود ، شدت جریان عبوری نیز بیشتر می شود. اما اهم برای اولین بار کشف کرد که نسبت V به I (V / I) همواره مقداری ثابت است که این مقدار ثابت همان مقاومت الکتریکی است. یعنی: V / I =R ← V=I R
برای مثال اگر در مدار روبه رو V=10 باشد و امپرسنج عدد 2 را نشان دهد و مقاومت سیم ناچیز باشد انگاه طبق رابطه خواهیم داشت:
V=10 و V / I =R ← I=2. پس این مقاومت 5Ω می باشد.






مطالب تکمیلی مقاومت ها:
مقاومت شاید پرکاربردترین قطعه ی مدارهای ما خواهد بود. چون ما بوسیله ی این قطعه می توانیم شدت جریان را در قسمت های مختلف مدار کنترل کنیم. مقاومت ها در حالت کلی به 2 دسته ی ثابت و متغیر تقسیم می شوند. مقاومت های نوری دسته ای از مقاومت های متغیر هستند که نسبت به نور محیط مقاومت انها تغییر می کند، یعنی در محیط های پر نور مقاومت آنها کمتر و در محیط های کم نور مقاومت آنها بیشتر می شود.
دسته ی دیگری از مقاومت های متغیر وجود دارند که به صورت دستی مقاومت آنها تنظیم می شود که به آنها پتانسیومتر نیز گفته می شود.

کدخوانی مقاومت ها:
کارخانه های سازنده مقاومت ها برای سهولت در تولید، اندازه های استانداردی را برای ساخت مقاومت ها تعیین می کنند و با نوار های رنگی دور آنها اندازه ی مقاومت ها را مشخص می کنند. در انتها نیز با یک نوار نقره ای یا طلایی درصد خطا را مشخص می کنند. چون ماده ی اصلی ساخت این مقاومت ها کربن می باشد ،به انها مقاومت کربنی نیز گفته می شود.
برای خواندن میزان مقاومت کربنی،آن را جوری دست می گیریم که حلقه ی طلایی یا نقره ای در سمت راست قرار بگیرد. حالا به ترتیب رنگ اولین حلقه از سمت چپ کد رقم اول، دومین حلقه از سمت چپ رقم دوم، و سومین حلقه از سمت چپ رقم n می باشد که n توان دهی است که ضریب 2 عدد قبلی می باشد.(اگر 5 حلقه داشتیم، حلقه ی سوم رقم سوم می باشد و حلقه ی چهارم n است، حلقه ی پنجم هم همون درصد خطاست)


جدول کد رنگ ها بدین صورت می باشد:

رنگ حلقه
عدد مربوط به آن
سياه
0
قهوه‌اي
1
قرمز
2
نارنجي
3
زرد
4
سبز
5
آبي
6
بنفش
7
خاكستري
8
سفيد
9

به عنوان مثال اگر روی یک مقاومت به ترتیب از چپ به راست نوار قهوه ای، سیاه و قرمز باشد اندازه ی مقاومت عبارتست از: یعنی این مقاومت 1000 اهم یا 1 کیلواهم (1K Ω)می باشد.
حلقه ی آخر که معمولاً طلایی یا نقره ایست حلقه ی تلورانس نیز نام دارد که در کار ما خیلی اهمیت زیادی ندارد.
به شکل زیر دقت کنید:

به مثال زیر توجه کنید:

نقره ای 4 7 2


پس این مقاومت 270kΩ یا 270000Ω می باشد.

[ریپورتر]

مقاومت ها را در مدار بر حسب نوع کاربرد می توانیم به 2 صورت سری و موازی ببندیم:

مقاومت های سری یا متوالی:

اگر چند مقاومت را در مدار به صورت پشت سرهم ببندیم، یعنی هر2مقاومت متوالی در یک سر با هم مشترک باشند (به شکل دقت کنید)، آنگاه می گوییم مقاومت ها را با هم سری کرده ایم

"مقاومت معادل" یعنی مقاومت نهایی کل مجموعه.
برای به دست آوردن مقاومت معادل جند مقاومت که به صورت سری بسته شده اند، کافیست اندازه ی هر مقاومت را با بعدی جمع کنیم یعنی: (Totمخفف کلمه یTotal به معنای کل می باشد)
مثال: مقاومت معادل مجموعه ی زیر بدین صورت است:
← 19=12+4+3


مقاومت های موازی:
اگر چند مقاومت را در مدار به شکلی ببندیم که ابتدا و انتهای همه ی آنها به همدیگر متصل باشند(به شکل دقت کنید)، آنها را با یکدیگر موازی کرده ایم.

برای بدست آوردن مقاومت معادل در این حالت از این فرمول استفاده می کنیم:


مثال: مقاومت معادل مجموعه ی زیر بدین صورت است:

←
مدارهای الکترونیکی ممکنه ترکیبی از مقاومت های سری و موازی باشند، در این صورت برای به دست آوردن مقاومت معادل باید سعی کنیم مساله را به قسمت های کوچکتر تبدیل کنیم و مقاومت هر قسمت را جداگانه محاسبه و با قسمت دیگر جمع کنیم. به مثال دقت کنید:

[ریپورتر]

خازن:

خازن یک قطعه ی الکتریکی می باشد که می تواند مقداری بار الکتریکی در خود ذخیره کند و در هنگام نیاز به مدار باز گرداند(میزان عبور بار الکتریکی در واحد زمان از یک نقطه را همان جریان الکتریکی آن نقطه می گویند.بار الکتریکی همان الکترون هایی آزادی هستند که وقتی بین 2 قطب حرکت می کنند موجب به وجود آمدن جریان الکتریکی می شوند ). خازن ها انواع گونگونی دارند، از جمله خازن های عدسی، الکترولیتی، سرامیکی و... .

خازن ها از پرکابردترین قطعات الکتریکی هستند که در مدارهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. اگر مایلید که در باره ی خازن ها اطلاعات جامع تری تری داشته باشید می تونید به کتاب « فیزیک 3 و آزمایشگاه» مراجه کنید.
خازن را در طراحی های شماتیک به شکل نمایش می دهند.
میزان باری که در خازن ها ذخیره می شود به ظرفیت انها بستگی دارد.
ظرفیت خازن:
ظرفیت خازن عبارتست از نسبت بار ذخیره شده در خازن به اختلاف پتانسیل 2 سر خازن : که (C)نماد ظرفیت خازن و (q) هم همان بار الکتریکی ذخیره شده در خازن می باشد.

به پاس خدمات فراوان مایکل فارادی ، فیزیکدان انگلیسی، یکای ظرفیت «فاراد» نامیده شده.



نکته ی مهم اینکه خازن ها بعد از پر شدن(قرار گرفتن بار الکتریکی تا حد ظرفیت در آنها را پر شدن می گوییم) دیگر هیچ جریانی را از خود عبور نمی دهند. ما از این خاصیت خازن استفاده های فراوانی خواهیم کرد.

[ریپورتر]

ادامه ي بحث خازن ها رو شروع مي کنيم.

کد خواني خازن ها:

ظرفيت خازن و ولتاژ مناسب براي خازن ها را کارخانه هاي سازنده معمولاً روي بدنه ي آنها مي نويسند. معمولاً 3 سيستم کد گذاري براي خازن ها وجود دارد:
1- بر روي خازن هاي بزرگ (معمولاً الكتروليتي) ظرفيت و ولتاژ به صورت مستقيم و واضح نوشته شده، مثلاً خازن زير 10V و(1000ميكروفاراد)1000μF است.
μ(ميکرو)= 0.000,001= 6- ^10
n (نانو) = 0.000,000,001 =9- ^10
p ياμμ (پيکو) = 0.000,000,000,001=12- ^10





نکته ي مهم: همان طور که مي بينيد روي بدنه ي خازن هاي الكتروليت، يک نوار کشيده شده که به وسيله ي آن پايه ي – مشخص شده، در اين خازن هاي اگر جاي + و - را اشتباه وصل کنيم در اثر پديده ي فرو شکست خازن مي ترکد! در خازن هاي الكتروليتي نيز، خازن ذوب مي‌شود!

2- در خازن هاي کوچک مثل خازن هاي عدسي به خاطر کمبود جا اطلاعات رو به صورت خلاصه تر مي نويسند. مثلاً روي يك خازن عدد 103J را مي بينيد، اين سيستم مشابهت زيادي با سيستم کد گذاري مقاومت ها دارد، يعني 2 رقم اول از سمت چپ ، ارقام اول و دوم ،و رقم سوم نيز يک ضريب طبق جدول زير مي باشد.
حرف لاتيني که در آخر نوشته مي شود نيز تلورانس يا ضريب خطا مي باشد(در خيلي از مقاومت ها اصلاً نوشته نمي شود). در زير اين اعداد گاهي ممکنه يک ولتاژ مثل 10V نوشته شود که ولتاژِ کاري خازن است.


2رقم اول ،ضربدر ضريبي كه رقم سوم آن را نشان مي‌دهد، مي‌شود ظرفيت خازن بر حسب پيكوفاراد
رقم سوم
(Third Digit)
ضريب
(Multiplier)
0
1 =100
1
10 =101
2
100 =102
3
1000 =103
4
10000 =104
5
100000 =105
6 يا 7
استفاده نمي شوند
8
0.01
9
0.1

[ریپورتر]

و 3- اين سيستم کد گذاري خازن ها دقيقاً مشابه همان مقاومت هاست، يعني ظرفيت خازن با حلقه ها رنگي نمايش داده مي شود. اين سيستم بسيار کم کاربرد مي باشد و لذا ما وارد جزئيات بيشتر آن نمي شويم.

انواع به هم بستن خازن ها
خازن ها نيز مانند مقاومت ها به 2 صورت به هم بسته مي شوند: سري و موازي

خازن هاي سري



در به هم بستن خازن ها به صورت متوالي يا سري ظرفيت معادل مجموعه از فرمول زير محاسبه مي شود

:به عنوان مثال ظرفيت معادل مجموعه ي روبرو برابر است با

نکته: در خازن هاي سري ، باري که روي همه ي خازن ها ذخيره مي شود با هم برابر است(ظرفيت خازن اهميتي ندارد). توضيح اين مطلب نياز به مقدمات زيادي دارد که فعلاً ما نيازي به آن نداريم.


خازن هاي موازي


در به هم بستن موازي خازن ها، ظرفيت خازن ها به صورت مستقيم با هم جمع مي شوند، يعني:

C=4+3+12=19: براي مثال مقاومت معادل مجموعه ي زير برابر است با


نکته: همونطور که مي بينيد در حالت سري، ولتاژي که بر روي پايه هاي همه ي خازن ها قرار مي گیرد مساويست.

اگر در يک مدار چندين خازن به صورت سري و موازي قرار گرفته بودند، ابتدا خازن هاي موازي را حذف و آنگاه ظرفیت معادل بقيه ي خازن ها را محاسبه مي کنيم. به مثال دقت کنيد:



يكي از كاربرد‌هاي بسيار مهم خازن‌ها در كار ما حذف Noise‌ها و امواج زايد مي‌باشد، اين روش نسبتاً پيچيده مي‌باشد ، در جلسات آتي در باره‌ي اين روش نيز توضيح خواهيم داد.

ديود:
يكي ديگر از پر مصرف‌ترين قطعات الكترونيكي در مدارها ديود مي‌باشد. احتمالاً با اين قطعه نيز دوستان يك آشنايي مختصري دارند.

[ریپورتر]

دیود:
همانطور که می دانید دیودها جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور می‌‌دهند و در جهت مخالف در مقابل عبور جریان از خود مقاومت نشان می‌‌دهند(این مقاومت آنقدر زیاد است که تقریباً عایق می شوند و جریانی عبور نمی دهند).جالبه که بدانید به همین دلیل در سالهای اولیه ساخت این وسیله الکترونیکی، به آن دریچه(Valve )هم می گفتند.
هنگامی که پایه ی مثبت دیود به قطب + منبع تغذیه(باطری یا هر مولد دیگر) و پایه ی منفی آن به قطب – متصل شود، دیود جریان را عبور داده و اگر برعکس وصل شود تقریباً جریان قطع می شود.
برای فعال شدن دیود باید بین 2 سر آن حداقل 0.6 الی 0.7 ولت اختلاف پتانسیل برقرار شود، یعنی اگر کمتر از این مقدار ولتاژ بر روی آن قرار گیرد، دیود هیچ جریانی را از خود عبور نمی دهد. این ولتاژ را ولتاژ آستانه(Forward Voltage Drop) می گویند.
هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می کنید(- به + ، + به -)، دیود جریانی بسیار کوچک و در حدA μ یا حتی کمتر از آن را از خود عبور می دهد، ولی این مقدار آنقدر کم است که هیچ تاثیری بر مدارهای ما نخواهد داشت.

نکته ی مهم: دیودها یک آستانه(Limit) برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژ معکوس از آن بالاتر رود، دیود بر اثر پدیده ی فروشکست می‌‌سوزد و جریان را در هر دو جهت عبور می‌‌دهد. این ولتاژ را آستانه شکست (Break Down) می گویند.

پایه ی منفی دیودها را با یک نوار سفید یا خاکستری رنگ در کنار آن مشخص می کنند.(به شکل دقت کنید)

دیود را در مدارهای شماتیک به شکل نشان می دهند که ترتیب + و - پایه های آن نیز روی شکل مشخص شده.
دسته ی دیگری از دیود ها به نام دیودهای زنر(Zener) وجود دارند که از آنها برای تثبیت ولتاژ استفاده می کنیم. به عنوان مثال با استفاده از این دیودها می توان ولتاژ را روی 5V ثابت نگه داشت. ولی ما برای تثبیت ولتاژ از این قطعه استفاده نخواهیم کرد، زیرا محدودیت هایی دارد که بهتر است به جای آن از قطعات دیگری مثل رگولاتور استفاده شود. در مورد رگولاتور در جلسات آینده توضیح کاملتری داده خواهد شد.

بحث دیود در اینجا به پایان رسید، به ادامه ی بحث توجه کنید:

خوب ، وقت این رسیده که ببینیم این مطالبی که تا حالا کم و بیش یاد گرفتیم چه ارتباطی با کار ما داره، آیا این مطالبی که یاد گرفتیم همشون ضروری و مهم بودند ؟ از این به بعد چه چیزایی یاد می گیریم؟ و در نهایت قراره بعد از اموختن این مطالب به کجا برسیم؟
ما میخواهیم در ادامه یک دید کلی از یک ربات داشته باشیم تا متوجه بشویم که مطالبی که الآن ارایه می شوند، هر کدام در چه بخش هایی کاربرد دارند.
شاید اولین سوالی که باید جواب داده بشه این هستش که ما می خواهیم در نهایت چه رباتی بسازیم؟

[ریپورتر]

: ما قصد داریم به لطف خدا یک ربات آتش نشان را در پایان این دوره ها طراحی کرده و بسازیم. پس بد نیست ساختار یک ربات آتش نشان ساده رو با هم بررسی کنیم.

در حالت کلی یک ربات شامل 3 بخش زیر می باشد:

1- ورودی ها: شامل همه ی سنسورهای مختلف ربات که اطلاعات محیط رو اعم از میزان نور، میزان گازهای مختلف، درجه حرارت محیط و.... دریافت و در در اختیار بخش پردازش گر ربات قرار می دهند
2- پردازش گر: اطلاعات ورودی ربات را دریافت و توسط مدارهای کنترلی(اعم از میکرو کنترولرها و مدارهای الکترونیکی دیگر) آنرا پردازش و تصمیم گیری می کند و تصمیمات رو در اختیار بخش های اجرایی ربات قرار می دهد.

3- خروجی ها(بخش های اجرایی): شامل موتورها، پمپ آب، ledهای هشدار دهنده، آژیر خطر و...

ابتدا ربات به وسیله ی سنسورهای نوری(نوعی مقاومت نوری) و بخش پردازشگر ابتدا مکان آتش را بر روی زمین مشابقه پیدا می کند.

الگوریتم پیدا کردن آتش:(الگوریتم در اینجا به معنای راهکار حل مسآله می باشد)

همان طور که میدونید یکی از مهمترین مشخصات آتش تابش نور و گرمای زیاد می باشد. مقاومت های نوری هم هر زمانی که نور بیشتری از محیط دریافت کنند مقاومت آنها کمتر می شود(در اینجا از مقاومت نوری به عنوان حسگر نور استفاده کردیم). ربات برای پیدا کردن آتش در ابتدا به صورت ثابت به دور خود می چرخد. یک مقاومت نوری نیز در جلوی ربات قرار دارد . هنگامیکه جلوی ربات در حین چرخش در مقابل آتش قرار بگیرد، نوری که به مقاومت نوری میرسد افزایش یافته و مقاومت آن کاهش می یابد. در نتیجه ربات توسط بخش پردازشگر وجود آتش را تشخیص می دهد. بخش پردازشگر دستور توقفِ چرخش و حرکت به سوی آتش را صادر می کند. این دستور توسط مدارهای واسط(در اینجا منظور مدارهایست که برای تقویت و کنترل جریان طراحی می شوند) به موتورها منتقل و اجرا می شود و ربات به سوی آتش حرکت می کند.

الگوریتم خاموش کردن آتش:

ربات در حال حرکت به سوی آتش می باشد،پس باید در یک فاصله ی مناسب از آتش که در آن فاصله به ربات اسیب نرسد بایستد و پمپ آب روشن کرده و آتش را خاموش کند. برای این کار یک مقاومت نوری دیگر را جوری بر روی ربات قرار می دهیم تا فقط هنگامیکه ربات در بالا سر آتش قرار میگیرد این سنسور آتش را ببیند. (سنسور به صورت عمود بر زمین مسابقه و در ارتفاع حدود 20،10سانتیمتری سطح زمین قرار می گیرد). پس هنگامیکه این مقاومت نوری در مقابل آتش قرار گرفت، بخش پردازشگر به موتورها دستور توقف و به پمپ آب دستور پاشیدن آب را می دهد. به این ترتیب آتش خاموش می شود.
این ساختار یکی از ساده ترین ساختارها برای ساخت ربات آتش نشان می باشد که الآن به صورت بسیار مختصر ارایه شد.
ما بعد از پایان این بخش وارد بخش دیجیتال شده و با طراحی های دیجیتال و بحث هایی از مدارهای منطقی آشنا می شوید که قطعاً جذابیت های بسیار زیادی برای دوستای عزیز خواهد داشت. در حقیقت بخش فعلی شاید کسل کننده ترین بخش کار ما می باشد، چون مطالب ارایه شده بیشتر قالب کلاسیک و سنتی دارد و هنوز به معنی واقعی وارد بخش های پژوهشی و عملی کار نشدیم!

[ریپورتر]

از مبحث دیود ها، دیود نوری، 7Segment و گیرنده فرستنده ی مادون قرمز باقی مونده که در این جلسه ابتدا به توضیح این قطعات خواهیم پرداخت.


دیود نوری(LED):

همان طور که از اسم پیداست، این نیز نوعی دیود است که زمانیکه در بایاس مستقیم قرار گیرد و جریان مناسب باشد، از خود نور تولید می کند.
بایاس کردن یعنی اتصال پایه های قطعه(دیود، ترانزیستور،...) به منبع تغذیه. بایاس مستقیم به معنای اتصال صحیح به منبع تغذیه(اتصال پایه‌ی + به قطب + و پایه ی - به قطب - منبع تغذیه) و بایاس معکوس به معنای اتصال برعکس می باشد.
LEDها مزایای بسیاری نسبت به لامپ های معمولی کوچک دارند، از جمله: مصرف بسیار پایین، طول عمر بالا، سرعت قطع و وصل بالا هنگام قطع و وصل شدن منبع تغذیه و... LEDها در رنگهای مختلفی ساخته مي‌شوند (زرد، سبز، قرمزو...).


نمایشگر LED هفت قسمی(7Segment):
این قطعه نوعی نمایشگر است که برای نشان دادن عددها و بعضی از حروف کاربرد دارد. طبیعتاً اگر چند 7Segment در کنار هم قرار گیرند می توانند اعداد و جملات طولانی تری را نمایش دهند.
ساختار داخلی این قطعه بسیار ساده است، این قطعه از 8 LED (7تا برای حروف، یکی هم برای نقطه)ساخته شده که با کنترل پایه های آن می توان با روشن و خاموش کردن LEDهای مختلف، اعداد و حروف گوناگون را بر روی آن نمایش داد.

این قطعه به 2 صورت کاتد مشترک و آند مشترک ساخته می شود. در کاتد مشترک پایه ی – همه ی LEDها به یکدیگر وصل شده (طبق شکل) و یک پایه به عنوان پایه ی – همه ی LEDها در اختیار کاربر قرار می گیرد. کاربر این پایه را به قطب – وصل می کند. حال برای کنترل هر LED کافیست کاربر پایه ی متناظر با آن را به + وصل کند. این کار علی رغم پیچیدگی ظاهری بسیار کار ما را ساده خواهد کرد.

در 7Segmentهای آند مشترک روند کار دقیقاً برعکس کاتد مشترک است. یعنی کاربر باید پایه ی متناظر با LED مورد نظر را به – وصل کند تا LED روشن شود. یک پایه هم به عنوان پایه ی + همه ی LEDها وجود دارد.

[ریپورتر]

دیود گیرنده و فرستنده ی مادوم قرمز:

دیودهای مادون قرمز از نظر ساختمانی تفاوت زیادی با دیودهای دیگر ندارند. گیرنده ی مادون قرمز یاIR (InfraRed) معمولاً در بایاس – مورد استفاده قرار می گیرد. این دیود زمانیکه مادون قرمز از محیط دریافت می کند، جریان دهی آن در جهت معکوس افزایش می یابد و زمانیکه مادون قرمز دریافت نکند، جریان دهی آن در جهت معکوس کم می شود. البته این جریان بسیار کوچک می باشد و برای استفاده از آن باید آنرا به نوعی تقویت کرد. سنسورهای نوری ما در ساخت ربات ها معمولاً همین دیودهای نوری می باشند. روش استفاده از این دیودها به عنوان سنور (با جریان دهی مناسب) در جلسات آتی توضیح داده خواهد شد.
فرستنده ی مادون قرمز به صورت مستقیم بایاس می شود(به منبع تغذیه وصل می شود). البته برای جلوگیری از سوختن آن باید جریان عبوری را با یک مقاومت که به صورت سری با آن بسته می شود، کنترل کرد.
دیود های مادون قرمز انواع و اشکال گوناگونی دارند، اما مدلی که ما بیشتر با آن سر و کار داریم از نظر ظاهری کاملاً مشابه LEDهاي سرگِرد می باشد.
ترانزیستور:

این قطعه پرکاربردترین قطعه در دنیای الکترونیک می باشد. ساز و کار آن نیز بسیار پیچیده و نیازمند مقدماتی بسیار فراتر از بحث ما دارد که ما از آن ها گذشته و این قطعه را به صورت کاربردی و سطحی معرفی می کنیم.
اصلی ترین کاربرد ترانزیستور در کار ما سویچینگ(کلید الکترونیکی)و تقویت کنندگی آن است.
ترانزیستورها با 2 ساختار PNP و NPN ساخته می شوند. این 2 ساختار از نظر کارای در بحث ما تفاوت زیادی ندارند و تنها تفاوت در ترتیب پایه های آنها برای ما مشهود خواهد بود.
ترانزیستور 3 پایه دارد: بیس(Base)، کلکتور(Collector)، امیتر(Emitter)
ترانزیستور در حالت کلی به 3 دسته ی قدرت، نیمه قدرت و معمولی تقسیم می شوند. ترانزیستورهای قدرت و نیمه قدرت برای سوییچینگ به کار می روند و ترانزیستورهای معمولی برای تقویت جریان.

بایاسینگ ترانزیستور:
برای راه اندازی ترانزیستور به عنوان سوییچ یا تقویت کننده یا... باید ابتدا آنرا بایاس کرد.
در ترانزیستور NPN جریانی که از کلکتور وارد ترانزیستور می شود به وسیله جریان بسیار کوچکی که بر روی بیس قرار می گیرد وارد امیتر می شود. پس جریانی که از امیتر عبور می کند برابرست با جمع جریان های بیس و کلکتور که به دلیل بسیار کوچک بودن بیس نسبت به کلکتور تقریباً برابر است با جریان کلکتور:

بایاسینگ ترانزیستورهای PNP دقیقاً برعکس NPN است، یعنی جریانی که از طریق امیتر وارد ترانزیستور می شود به وسیله ی جریان بسیار کوچکی که بر روی بیس قرار می گیرد وارد کلکتور می شود:
دقت کنید که در هر 2 نوع ، جریان به وسیله ی بیس کنترل می شود.

ترانزیستورها در تقویت جریان خروجی از ICها برای انتقال به دیگر قطعات مانند موتور و رله و.... کاربرد بسار زیادی