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2.15 Zwei Arten von Transistoren: NPN und PNP

In dieser Lektion erkunden wir zwei Arten von Transistoren: den S8050 (NPN) und den S8550 (PNP). Transistoren werden häufig als elektronische Schalter verwendet, und wir werden sehen, wie beide Typen verwendet werden können, um eine LED mit einem Knopf zu steuern.

• NPN (S8050): Dieser Transistortyp ermöglicht den Stromfluss vom Kollektor zum Emitter, wenn ein hohes Signal am Basis angelegt wird.

• PNP (S8550): Bei PNP-Transistoren fließt der Strom vom Emitter zum Kollektor, wenn ein niedriges Signal an der Basis angelegt wird.

Obwohl beide Transistoren ähnliche Zwecke erfüllen, verhalten sie sich gegensätzlich in Bezug auf die Signalsteuerung. Lassen Sie uns diese Transistoren nutzen, um eine LED basierend auf einem Knopfdruck zu steuern.

Transistor

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Kit zu kaufen, hier ist der Link:

Name	ARTIKEL IN DIESEM KIT	KAUF-LINK
Pico 2 W Starter Kit	450+	Pico 2 W Kit

Sie können sie auch einzeln über die untenstehenden Links kaufen.

SN	KOMPONENTENEINFÜHRUNG	MENGE	KAUF-LINK
1	Einführung in den Pico 2 W	1
2	Micro USB Kabel	1
3	Breadboard	1	KAUFEN
4	Jumper-Kabel	Mehrere	KAUFEN
5	Widerstand	3 (220Ω, 1KΩ, 10KΩ)	KAUFEN
6	LED	1	KAUFEN
7	Button	1	KAUFEN
8	Transistor	1 (S8050/S8550)	KAUFEN

Verbindungsweg für NPN (S8050) Transistor

In diesem Schaltkreis sendet das Drücken des Knopfes ein hohes Signal zum GP14-Pin. Wenn GP15 ein hohes Signal ausgibt, leitet der NPN-Transistor, wodurch Strom durch die LED fließt und diese aufleuchtet.

Verdrahtung des PNP (S8550) Transistors

Bei der Schaltung des PNP-Transistors startet der Knopf mit einem niedrigen Signal auf GP14 und wechselt zu hoch, wenn gedrückt wird. Wenn GP15 ein niedriges Signal ausgibt, leitet der PNP-Transistor, wodurch Strom fließt und die LED aufleuchtet.

Schreiben des Codes

Bemerkung

• Sie können die Datei 2.15_transistor.ino unter dem Pfad pico-2w-kit-main/arduino/2.15_transistor öffnen.

• Oder kopieren Sie diesen Code in die Arduino IDE.

• Vergessen Sie nicht, das Board (Raspberry Pi Pico) und den richtigen Port vor dem Klicken auf den Upload-Button auszuwählen.

// Definieren der Pins
const int buttonPin = 14;  // Knopf an GP14 angeschlossen
const int transistorPin = 15;  // Transistorbasis an GP15 angeschlossen

int buttonState = 0;  // Variable zur Speicherung des Knopfzustands

void setup() {
  pinMode(buttonPin, INPUT);
  pinMode(transistorPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  // Zustand des Knopfes lesen
  buttonState = digitalRead(buttonPin);

  // den Transistor steuern
  digitalWrite(transistorPin, buttonState);

  delay(10);  // Kleine Verzögerung zur Entprellung
}

Ergebnisse

• Für NPN Transistor (S8050):

  Wenn Sie den Knopf drücken, sollte die LED einschalten. Wenn Sie den Knopf loslassen, sollte die LED ausschalten.

• Für PNP Transistor (S8550):

  Wenn Sie den Knopf drücken, sollte die LED ausschalten. Wenn Sie den Knopf loslassen, sollte die LED einschalten.

Verständnis des Codes

1. Lesen des Knopfzustands:

   Liest den aktuellen Zustand des Knopfes.

   buttonState = digitalRead(buttonPin);
   

2. Steuerung des Transistors:

   • Für NPN Transistor: Wenn der Knopf gedrückt ist (buttonState ist HIGH), wird der Transistor eingeschaltet, sodass Strom fließen kann und die LED aufleuchtet.

   • Für PNP Transistor: Wenn der Knopf gedrückt ist (buttonState ist HIGH), wird der Transistor ausgeschaltet (LOW), und wenn der Knopf nicht gedrückt ist, wird der Transistor eingeschaltet.

   digitalWrite(transistorPin, buttonState);
   

Weitere Erkundungen

• Größere Lasten steuern:

  Verwenden Sie Transistoren, um Geräte zu steuern, die mehr Strom benötigen, als der Pico direkt bereitstellen kann, wie Motoren oder Relais.

• Transistor als Verstärker:

  Erkunden Sie, wie Transistoren verwendet werden können, um Signale zu verstärken.

• Experiment mit Darlington-Paar:

  Verwenden Sie zwei Transistoren, um ein Darlington-Paar für einen höheren Stromgewinn zu erstellen.

Fazit

In dieser Lektion haben Sie gelernt, wie man sowohl NPN- als auch PNP-Transistoren verwendet, um eine LED mit einem Raspberry Pi Pico und einem Knopf zu steuern. Das Verständnis der Unterschiede zwischen NPN- und PNP-Transistoren ist entscheidend für das Design von Schaltungen, die Schaltvorgänge oder Verstärkungen erfordern.