lġsans bġtġrme projesġ bġlgġsayar kontrollü rf araç

advertisement
T.C.
KARADENĠZ TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ
Mühendislik Fakültesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
LĠSANS BĠTĠRME PROJESĠ
BĠLGĠSAYAR KONTROLLÜ RF ARAÇ
Adı Soyadı
ERTUNÇ EROĞLU
BUĞRA OSKAY
DanıĢman
ÖĞR. GÖR. CAHĠT ALTAN
Mayıs 2012
TRABZON
T.C.
KARADENĠZ TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ
Mühendislik Fakültesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
LĠSANS BĠTĠRME PROJESĠ
BĠLGĠSAYAR KONTROLLÜ RF ARAÇ
Adı Soyadı
ERTUNÇ EROĞLU
BUĞRA OSKAY
DanıĢman
ÖĞR. GÖR. CAHĠT ALTAN
Mayıs 2012
TRABZON
LĠSANS BĠTĠRME PROJESĠ ONAY FORMU
Buğra OSKAY ve Ertunç EROĞLU tarafından Cahit ALTAN yönetiminde
hazırlanan “ BĠLGĠSAYAR KONTROLLÜ RF ARAÇ ” başlıklı lisans bitirme
projesi tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve niteliği açısından bir Lisans Bitirme
Projesi olarak kabul edilmiştir.
DanıĢman
: Unvanı Adı ve SOYADI
Jüri Üyesi 1
: Unvanı Adı ve SOYADI
Jüri Üyesi 2
: Unvanı Adı ve SOYADI
Bölüm BaĢkanı
: Unvanı Adı ve SOYADI
ÖNSÖZ
Bu kılavuzun ilk taslaklarının hazırlanmasında emeği geçenlere, kılavuzun son halini
almasında yol gösterici olan kıymetli hocam Sayın Cahit ALTAN„a Ģükranlarımı sunmak
istiyorum. Ayrıca bu çalıĢmayı destekleyen Karadeniz Teknik Üniversitesi Rektörlüğü‟ne
Mühendislik
Fakültesi
Dekanlığına
ve
Elektrik-Elektronik
Mühendisliği
Bölüm
BaĢkanlığına içten teĢekkürlerimi sunarım.
Her Ģeyden öte, eğitimim süresince bana her konuda tam destek veren aileme ve bana
hayatlarıyla örnek olan tüm hocalarıma saygı ve sevgilerimi sunarım.
Mayıs, 2012
Ertunç EROĞLU Buğra OSKAY
V
VI
ĠÇĠNDEKĠLER
Lisans Bitirme Projesi Onay Formu
Sayfa No
iii
Önsöz
v
Ġçindekiler
vii
Özet
ix
Semboller ve Kısaltmalar
xi
ġekil Listesi
xii
Tablo Listesi
xiii
1. GĠRĠġ
1
2. TEORĠK ALTYAPI
3
2.1 SĠSTEMĠN GENEL BLOK DĠYAGRAMI
3
2.2 HaberleĢme Devresi
4
2.2.1 HaberleĢme Devresi Analizi
4
2.2.2 HaberleĢme Devresinde Kullanılan Elemanlar
5
2.2.2.1 Seri Port
6
2.2.2.2 MAX232
8
2.2.2.3 ATX-34S
9
2.2.2.3.1 Genel özellikler
9
2.2.2.3.2 Uygulama alanları
9
2.2.2.3.3 Besleme Gerilimi
9
2.2.2.3.4 Genel Açıklamalar
9
2.2.2.4 USB-Seri Port DönüĢtürücü
11
2.2.2.5 HaberleĢme Devresinin DıĢ GörünüĢü
12
2.3 Kontrol Devresi
13
VII
2.3.1 Kontrol devresi analizi
13
2.3.2 Kontrol Devresinde Kullanılan Elemanlar
14
2.3.2.1 PIC16f628A
14
2.3.2.1.1 PĠC16F628 Pin diyagram çeĢitleri
16
2.3.2.1.2 PIC16f628 Pinleri
16
2.3.2.1.3 Besleme gerilimi
17
2.3.2.1.4 Osilatör tipleri
17
2.3.2.1.5 Projede kullanılan osilatör
18
2.3.2.1.6 USART Birimi
19
2.3.2.2 DC MOTORLAR
19
2.3.2.2.1 Ġleri-geri yön DC motoru
20
2.3.2.2.2 Sağ-sol yön DC motoru
21
2.3.2.3 Adım Motoru
21
2.3.2.4 ARX-34
22
2.3.2.4.1 Genel özellikler
22
2.3.2.4.2 Uygulama alanları
23
2.3.2.4.3 Genel Açıklamalar
23
2.3.3 Kontrol devresinin dıĢ görünüĢü
24
3.TASARIM
26
3.1 Kullanici Ara Yüz Programinın Tasarlanması
26
4.SONUÇLAR
33
5. YORUMLAR VE DEĞERLENDIRME
34
Kaynaklar
35
Ekler
36
ÖzgeçmiĢ
38
VIII
ÖZET
Projenin konusu, oyuncak bir arabanın RF aracılığıyla seri port kullanılarak kontrol
edilmesidir. Bu projede hedeflenen amaç bilgisayar üzerinden seri bir haberleĢme sistemi
ile uzaktaki bir cihazı kablosuz olarak kontrol etmek ve oyuncak arabanın ürerinde bulunan
kamera ile bulunduğu ortamın görüntüsünü almaktır. Projenin temel amacı; dar ve tehlikeli
ortamlarda oyuncak arabanın sahip olduğu fonksiyonlar vasıtasıyla insanlara kolaylık
sağlamasıdır.
Kullanıcı tarafından bilgisayar ortamında klavyeden gönderilen komutlar bilgisayarın
seri port çıkıĢı aracılığı ile haberleĢme devresine aktarılır. Veri, haberleĢme devresinde
bulunan RF verici modülünden kontrol devresinde bulunan RF alıcı modülüne iletilir.
Böylece bilgisayar klavyesinden girilen komutlar oyuncak arabada bulunan PIC‟e ulaĢır.
Sonuç olarak PIC gelen veriler doğrultusunda arabada bulunan motorları hareket ettirir.
Projenin temel kısımları kontrol devresi, haberleĢme devresi ve ara yüz programıdır.
Kontrol devresinde 2 adet DC motor, 1 adet adım motoru, PIC16F628A, ARX-34 alıcı
modülü bulunmaktadır. DC motorlardan biri ileri-geri yön, diğeri ise sağ-sol yön hareketi
sağlamak için kullanılmıĢtır. Oyuncak araba üzerinde bulunan adım motoru 360 derece
dönebilme yeteneğine sahiptir. Adım motorunun üzerine monte edilecek bir kablosuz
kamera ile aynı zamanda ortamın görüntüsü de alınabilecektir. Bu sayede araba dar ortama
girdiğinde hareket kısıtlaması olmasına rağmen adım motoru sayesinde kameranın görüĢ
açısı artırılabilecektir.
HaberleĢme devresinde MAX-232 regülatörü, 7805 regülatörü ve ATX-34S verici
modülü bulunmaktadır. HaberleĢme devresi bilgisayardan seri port ile gelen veriyi gerekli
formata dönüĢtürerek alıcı modüle 433MHz‟de gönderir.
Ara yüz programı olarak C++ builder 5 kullanılmıĢtır. Form oluĢturularak klavyeden
girilen komutlar aynı zamanda bilgisayar ekranından da görülmektedir.
Yapılan bu projenin asıl hedefi insan hayatını daha kolay hale getirmek ayrıca insan
yaĢamı için risk oluĢturabilecek yerlerde daha iyi çalıĢma sahası yaratmaktır. Uygulanan
proje kablosuz iletiĢim sağladığından uzay araĢtırmaları, askeri çalıĢmalar, endüstriyel saha
uygulamaları gibi çok geniĢ bir alanda kullanılabilir. Ayrıca proje geliĢmeye açık bir
projedir. Birçok farklı fonksiyon ve cihaz araca eklenebilir.
IX
X
SEMBOLLER VE KISALTMALAR
MHz
Megahertz
USART
Universal Synchronous/Asynchronous
Receiver/Transmitter
DC
Direct Current
PIC
Programmable Ġnterface Controller
UART
Universal Asynchronous Receiver/Transmitter
LED
Light Emitting Diode
UHF
Ultra-High Frequency
GND
Ground
PCB
Printed Circuit Board
USB
Universal Serial Bus
PWM
Pulse-Width modulation
RISC
Reduced Instruction Set Computer
ADC
Anolog to Digital Converter
DAC
Digital to Analog Converter
EEPROM
Electronically Erasable Programmable Read-Only
Memory
nf
Nanofarad
ɥF
Mikrofarad
GHz
Gigahertz
RF
Radio Frequency
XI
ġEKĠL LĠSTESĠ
Sayfa No
ġekil 2.1
Sistemin genel blok diyagramı
3
ġekil 2.2
HaberleĢme devresi
4
ġekil 2.3
HaberleĢme devresinin beslemesi
5
ġekil 2.4
Seri port dıĢ görünüĢü ve pin uçları
8
ġekil 2.5
MAX232 Pin uçları
8
ġekil 2.6
ATX-34S Pin uçları ve boyutu
10
ġekil 2.7
USB-seri port dönüĢtürücü
12
ġekil 2.8
HaberleĢme devresi dıĢ görünümü
12
ġekil 2.9
Kontrol devresi besleme gerilimleri
13
ġekil 2.10
PIC16F628A‟nın dıĢ görünüĢü
15
ġekil 2.11
Projede kullanılan osilatör
19
ġekil 2.12
Ġleri geri yön DC motoru sürücü devresi
20
ġekil 2.13
Sağ-sol yön motor sürücü devresi
21
ġekil 2.14
Step motor sürücü devresi
22
ġekil 2.15
ARX-34 pin giriĢleri ve boyutları
23
ġekil 2.16
Kontrol devresi dıĢ görünümü
25
ġekil 3.1
Bilgisayar ara yüz programının görünüĢü
26
ġekil 3.2
TShape komponentinin oluĢturulması
27
ġekil 3.3
TspeedButton komponentinin oluĢturulması
28
ġekil 3.4
TComboBox komponentinin oluĢturulması
29
ġekil 3.5
Tanımlanan olayların görülmesi
30
ġekil 3.6
OluĢturulan formun görünüĢü
31
XII
TABLO LĠSTESĠ
Sayfa No
Tablo 1.1
ĠĢ Zaman Çizelgesi
2
Tablo 2.1
HaberleĢme devresinde kullanılan entegre ve modüller
6
Tablo 2.2
Seri port pin özellikleri
7
Tablo 2.3
ATX-34S verici modülünün pin özellikleri
11
Tablo 2.4
Kontrol devresinde bulunan elemanlar
14
Tablo 2.5
PIC16F628A A portu pin özellikleri
16
Tablo 2.6
PIC16F628A B portu pin özellikleri
17
Tablo 2.7
Osilatör tipleri
18
Tablo 2.8
ARX-34 alıcı modülünün pin özellikleri
24
Tablo 4.1
Farklı ortamlarda yapılan ölçüm değerleri
33
XIII
1. GĠRĠġ
Proje 3 ana kısımdan oluĢmaktadır. Bunlar: haberleĢme devresi, kontrol devresi ve
program ara yüzüdür. Bilgisayarın seri port ile haberleĢmesinde RS232 seri iletiĢim
standardı kullanıldı. Bilgisayardan alınan veriler seri port kablosu ile haberleĢme kartında
bulunan MAX-232 regüle devresinin giriĢine verilir. Seri port ile gelen 12 voltluk DC
gerilim burada 5 voltluk DC gerilime dönüĢtürülür . 5 voltluk DC veri daha sonra RF verici
modülü (ATX-34) üzerinden oyuncak aracın üzerine monte edilmiĢ kontrol devresinde
bulunan RF-alıcı(ARX-34) modülüne ulaĢır. Bu iki modül arasındaki kablosuz haberleĢme
433.3MHz‟de sağlanır. Burada seçilen ATX-34, ARX-34 modülleri ucuz ve kolay
bulunabilir ve projeye uygun bulunmasından dolayı seçilmiĢtir. RF alıcı üzerinden gelen
veriler PIC16F628A‟da bulunan USART ucuna ulaĢır. PIC16F628A microchip firmasının
ürettiği PIC16Fxxx ailesindendir. Projede PIC16F628A‟nın seçilmesinin sebebi projeye
uygun olması ve temin edilebilmesi kolaydır. USART ucuna gelen veriler PIC içerisine
gömülmüĢ C dilinde hazırlanan program ile iĢleme tabi tutulur, gerekli pinler ON
konumuna gelir. Bunun sonucunda ilgili birimler kontrol edilir. Kontrol birimleri 2 adet
DC motor ve 1 adet adım motorundan oluĢmaktadır. DC motorlardan biri aracın ileri-geri
hareketini diğeri ile sağ-sol yön hareketini sağlar. Adım motoru ekseni etrafında 360
derece dönebilme yeteneğine sahiptir. Adım motorunun üzerine monte edilebilecek bir
kablosuz kamera vasıtasıyla ortamın görüntüsü alınabilir. Bu sayede oyuncak arabanın
bulunduğu ortamda her açıdan görüntü alınabilecektir. Klavyeden komut veren kiĢi aracın
konumunu bilgisayar ekranından görebilecek ve araç görüĢ mesafesi dıĢında olsa bile aracı
kontrol edebilecektir. Oyuncak araba 4 adet 1.5 voltluk DC pil ile çalıĢmaktadır. Toplamda
6 voltluk bir DC gerilim DC motorları ve adım motorları sürmek için kullanılır.
Verilen tabloda yıl boyunca uyulan iĢ zaman çizelgesi gösterilmektedir.
Tablo 1.1 ĠĢ Zaman Çizelgesi
Ġġ – ZAMAN ÇĠZELGESĠ (2011-2012)
Aylar
EKĠM
ĠĢ Paketi Adı / Yapılacak ĠĢ Tanımı
Projenin belirlenmesi ve bunun ile ilgili genel araĢtırmalar
KASIM
PIC ile ilgili genel bilgilerin araĢtırılması
ARALIK
Devrenin tasarımı
OCAK
Alıcı verici modüllerinin araĢtırılması
ġUBAT
Ara yüz programının oluĢturulması
MART
HaberleĢme devresinin yapılması
NĠSAN
Kontrol devresinin yapılması
MAYIS
Projenin tamamlanması
2
2. TEORĠK ALTYAPI
2.1 Sistemin Genel Blok Diyagramı
Sistemde haberleĢmeyi sağlayan 433MHzlik 2 adet RF modül vardır. Modüller
üzerinden bilgisayar ile kumanda edilen donanım UART protokolü kullanarak haberleĢir.
Bilgisayar tarafındaki bir yazılım sayesinde klavye tuĢları okunarak her bir tuĢa karĢılık 1
bit gelecek Ģekilde toplam 6 bitlik (4 yön 2 kamera) bir veri elde edilir. Bu veri içerisine 2
bit daha eklenerek klavye tuĢ verisi 1 byte uzunluğuna tamamlanmıĢtır ve değer
bilgisayarın seri portuna gönderilir. Seri port çıkıĢındaki max232 level shifter sayesinde bu
data UART sinyaline dönüĢtürülür ve verici RF modülünün data pinine uygulanır.
Kumanda edilen donanım tarafındaki alıcı RF modül ise bu datayı alarak PIC giriĢine
uygular. PIC ise bu datayı bitlerine ayıklayarak motor sürücüleri tetikler. ġekil 2.1‟de
sistemin genel blok diyagramı gösterilmiĢtir.
Bilgisayar
RS232-UART
dönüştürücü
433MHz RF
alıcı modül
433MHz RF
verici modül
Mikro
kontrolcü
ġekil 2.1 Sistemin genel blok diyagramı
DC Motor
sürücü
Yön
motoru
Stepmotor
sürücü
Kamera
motoru
DC Motor
sürücü
Tahrik
motoru
2.2 HaberleĢme Devresi
2.2.1 HaberleĢme Devresi Analizi
HaberleĢme devresi bilgisayardan girilen komutların RS-232 standardı kullanılarak seri
port aracılığı ile verilerin alıcı modüle iletilmesini sağlamaktadır. ġekil 3.1 ‟de görüldüğü
gibi seri portun çıkıĢ pin numaraları gösterilmiĢtir. 3 numaralı seri port pini bilgisayardan
gelen veri yoludur. Referans gerilim pini ise 5 numaralı uçtur. Projede tek yönlü
haberleĢme sağlanacağından sadece 3 ve 5 numaralı pinler kullanılacaktır. 5 numaralı pin
referans gerilimine bağlanır. 3 numaralı seri port pini 12volt DC gerilim ile veri
göndermektedir. 12 voltluk veri MAX232 entegresinin 8 numaralı R2IN pinine bağlanır.
Burada 12 voltluk DC gerilim 5 volt DC gerilime regüle edilir. ĠndirgenmiĢ çıkıĢ Ģekil
2.2‟de görüldüğü gibi MAX232 entegresinin 10 numaralı ucu olan R2OUT pinidir.
R2OUT pininden çıkan 5 voltluk DC gerilim ATX-34S verici modülünün giriĢine verilir.
ATX-34S modülü gelen analog veriyi 433MHz modülasyonlu iĢaret formatına çevirir.
ġekil 2.2‟de görülen haberleĢme devresi proteus programı ile çizilmiĢtir.
ġekil 2.2 HaberleĢme devresi
4
ATX-34S verici modülünü beslemek için 5 voltluk bir harici besleme gerilimi gerekir.
ATX-34S modülünden önce bir ön regülatör devresi kullanılır; çünkü besleme
kaynağından 9 voltluk DC gerilim gelmektedir. ġekil 2.3‟de görüldüğü gibi 7805
regülatörü 9 voltluk DC gerilimi 5 voltluk DC gerilime çevirir ve ATX-34S modülünü
beslemek için gerekli gerilimi oluĢturur. Devreye besleme uygulandığında kırmızı renkli
LED yanacaktır. Bu sayede devreye besleme gerilimi verilip verilmediği anlaĢılacaktır.
Besleme gerilimini ters bağlama durumunda ortaya çıkabilecek sorunları önlemek için
Devrede ters bağlanmayı engelleyecek Ģekil 2.3‟de görüldüğü gibi 1N4007 diyotu
bağlanmıĢtır.
ġekil 2.3 HaberleĢme devresinin beslemesi
2.2.2 HaberleĢme Devresinde Kullanılan Elemanlar
HaberleĢme devresinde kullanılan entegre ve devre elemanları tablo 2.1‟de gösterilmiĢtir.
5
Tablo 2.1 HaberleĢme devresinde kullanılan entegre ve modüller
Eleman adı
Adet
RS232 Seri port konektörü (CONN-D9F)
1
ATX-34S verici modülü
1
7805 entegresi
1
1nF kondansatör
2
1ɥF kondansatör
4
100nF kondansatör
1
100ɥF kondansatör
2
1N4007 diyot
1
Kırmızı LED
1
150 ohm direnç
1
1K ohm direnç
1
MAX232
1
2.2.2.1 Seri Port
Seri port veri gönderip aynı anda veriyi alma özelliğine sahiptir. Seri port iletiĢiminde
veri tek yönde aktarılıyorsa half duplex, karĢılıklı iki yönde aktarılıyorsa full duplex olarak
adlandırılır. Bu projede half duplex iletimi kullanıldı. Çünkü sadece bilgisayardan
6
gönderilen komutlar PIC „e ulaĢacak. Kontrol devresinden herhangi bir veri bilgisayara
gönderilmemektedir.
Bilgisayar ile kontrol edilecek donanım UART protokolünü kullanarak haberleĢir.
Bilgisayar tarafındaki bir yazılım sayesinde klavye tuĢları okunarak her bir tuĢa karĢılık 1
bit gelecek Ģekilde toplam 6 bitlik ( 4 yön 2 kamera ) bir veri elde edilir. Bu veri içerisine 2
bit daha eklenerek klavye tuĢ verisi 1 byte uzunluğuna tamamlanmıĢtır ve değer
bilgisayarın seri portuna gönderilir[1].
Seri portta 9 pin bulunmaktadır. Bu pinler farklı özelliklere sahiptir. Pin numaralarına
göre özellikleri tablo 2.2‟de gösterilmiĢtir. Seri portun dıĢ görünüĢü Ģekil 2.4‟de görüldüğü
gibidir.
Projede seri portun 3 ve 5 numaralı pin uçları kullanılmıĢtır. Tablo 2.2‟de görüldüğü
gibi 3 numaralı pin ucundan datalar yollanır.
Tablo 2.2 Seri port pin özellikleri
Pin
Pin özelliği
Pin
Pin özelliği
1
TaĢıyıcı data sezme
6
Veri set etme
2
Alınan data (okunanlar)
7
Gönderme için istek
3
Yollanan datalar (yazılanlar)
8
Silme için istek
4
Veri terminal hazırlama
9
Modemden gelen sinyaller
5
Toprak
7
ġekil 2.4 Seri port dıĢ görünüĢü ve pin uçları
2.2.2.2 MAX232
Seri port çıkıĢındaki max232 devresi sayesinde bilgisayardan gelen data uart sinyaline
dönüĢtürülür ve verici RF modülünün data pinine uygulanır. Max232 devresinin 9
numaralı pini R2out ile RF verici modüle bağlanılır. Max232 devresi bilgisayardan gelen
datanın anlaĢılır hale gelmesini sağlar. MAX232 devresinin pin yapısı Ģekil 2.5‟de
gösterildiği gibidir[2].
ġekil 2.5 MAX232 Pin uçları
8
2.2.2.3 ATX-34S
2.2.2.3.1 Genel özellikler

433.920 MHz. UHF bandında EN 300 220 uyumlu.

Yüksek frekans kararlılığı.

DüĢük akım sarfiyatı ile pilli uygulamalar için idealdir.
2.2.2.3.2 Uygulama alanları

Uzaktan kontrol sistemleri

Güvenlik amaçlı alarm sistemleri

Oyuncak sektörü
2.2.2.3.3 Besleme Gerilimi
Verici modülde gerilim regülatörü yoktur. Uygulama batarya kullanılacağı düĢünülerek
yapılmıĢtır. Bu nedenle giriĢ gerilim uygulanacak değerlere önem verilmiĢtir. Eğer verici
modüle belirlenen değerlerin altında bir gerilim verilirse verici modülü kararsız çalıĢır.
Besleme gerilim ve topraklama noktası belirlenen değerlerin üzerinde veya ters olursa,
modülde kalıcı sorunlara neden olabilir. DüĢük maliyet sağlanması için ters
polarizasyondan korunmak amacıyla devre kullanılmamıĢtır. Besleme geriliminde çalıĢma
sürecinde ±100 mV değiĢimlerin üzerinde gerilim değiĢimi olduğunda modül kararsız
çalıĢır. Bu durumu engellemek için öncelikle regülatör devresi kullanılmıĢtır.
2.2.2.3.4 Genel açıklamalar
ATX-34S verici modül, Kısa Mesafe EriĢimli Telsiz Cihazlarının Temel Standartları ile
Kurma ve Kullanma Esasları Hakkında Yönetmelik„in 433-434MHz ISM bandı ile ilgili
9
bölümü ele alınarak oluĢturulmuĢtur. Verici modül ucuzluğu nedeniyle kısa mesafelerde
kablosuz iletiĢim çalıĢmalarında kullanılmaktadır. Verici modülü baskılı devre yapımına
uygun olarak tasarlanmıĢtır. Verici modülün anten bağlantısını yapmak için basit bir kablo
yeterlidir. ATX-34S Verici modülü pin özellikleri tablo 2.3‟de gösterilmektedir. ġekil
2.6‟da ise ATX-34S modülünün pin giriĢ uçları ve boyutu gösterilmektedir[3].
ġekil 2.6 ATX-34S Pin uçları ve boyutu [3]
10
Tablo 2.3 ATX-34S verici modülünün pin özellikleri [3]
Pin No
Pin Ġsmi
1
Vcc
2
DIN
3
GND
4
ANT
Özelliği
I/O
+5V DC besleme
I
Digital input
toprak
Karakteristik empedansı 50 ohm anten
O
2.2.2.4 USB-Seri Port DönüĢtürücü
Hemen hemen her masaüstü bilgisayarda seri port çıkıĢı mevcuttur. Fakat diz üstü olarak
tabir edilen bilgisayarlarda genellikle seri port çıkıĢı yoktur. Projenin uygulaması herhangi
bir alanda olduğu için dizüstü bilgisayar kullanımı önem arz etmektedir. Bu yüzden USBseri port dönüĢtürücüye ihtiyaç vardır. S-Link firmasının ürettiği USB-seri port
dönüĢtürücüsü piyasadan satın alınmıĢtır. Oyuncak araba diz üstü bilgisayar ile kontrol
edileceğinden projede bu dönüĢtürücü kullanılacaktır. USB-seri port dönüĢtürücüsü Ģekil
2.7‟ de görüldüğü gibidir.
11
ġekil 2.7 USB-seri port dönüĢtürücü
2.2.2.5 HaberleĢme Devresinin DıĢ GörünüĢü
Tasarımı tamamlanan haberleĢme devresinin görünüĢü Ģekil 2.8‟deki gibidir.
ġekil 2.8 HaberleĢme devresi dıĢ görünümü
12
2.3 Kontrol Devresi
2.3.1 Kontrol devresi analizi
Alıcı devre tarafı oyuncak arabanın olduğu taraftır. Burada PIC16F628A, ARX-34, 2 adet
DC motor, 1 adet adım motoru vardır. verici RF modülünden gönderilen veriler 433.3Mhz
lik alıcı modülüne iletilir. Burada veri demodüle edilerek alıcı modül çıkıĢından
PIC16F628A‟nın UART giriĢ ucuna aktarılır. PIC içine gömülen program ile PIC e gelen
veriler değerlendirilir ve ilgili çıkıĢ pinlerini ON konumuna getirir. Devrede sağ-sol
yönlerini ayarlayan motorun sürücüsü bulunuyor. Bu motorun sürülmesi H köprüsü
sayesinde gerçekleĢtirilir. Aynı Ģekilde motorun ileri-geri yön hareketini sağlan bir diğer H
köprüsü vardır. Devrenin diğer tarafında ise transistörlerle oluĢturulmuĢ içerisinde adım
motor bulunun bir devre var. Devrenin yani arabanın beslemesi 4 tane 1.5 V‟luk pilden
oluĢuyor. Bunların toplamı 6V ediyor. Fakat PIC en yüksek 5.5 V ile çalıĢtığı için ayrı
olarak 4.5 V‟luk bir besleme oluĢturulur. Yani 3 pilin gerilimi ile PIC besleniyor. Ayrıca
bu 4.5 V‟luk gerilimle alıcı modülde besleniyor. Diğer bütün motor devrelerinin ve
sürücülerinin gerilimi 6V tur. ġekil 2.9‟da ihtiyaç olan besleme gerilimin pil
bağlantılarından alınıĢ yerleri gösterilmektedir.
ġekil 2.9 Kontrol devresi besleme gerilimleri
13
2.3.2 Kontrol Devresinde Kullanılan Elemanlar
Tablo 2.4‟de kontrol devresinde kullanılan elemanların cinsi ve değerleri verilmiĢtir.
Tablo 2.4 Kontrol devresinde bulunan elemanlar
Eleman adı
Adet
PIC16f628A
1
DC Motor
2
Adım motor
1
ARX-34 alıcı modülü
1
1.5 volt batarya
4
4 MHz kristal
1
100 ohm direnç
4
1K ohm direnç
10
10K ohm direnç
1
100nF kondansatör
2
22pF kondansatör
2
BC337AC transistör
10
BC327 transistör
3
1N4148W diyot
4
2.3.2.1 PIC16F628A
Mikrodenetleyiciler günden güne geliĢmekte ve yeni birçok ürün piyasaya
sürülmektedir. Yeni tasarlanan PIC‟ler bir öncekilere göre hızlı, ucuz ve daha çok iĢlevi
yerine getirebilecek kabiliyete sahip olarak üretilmektedir. PIC16F628A tasarımı yenilenen
mikrodenetleyicilerdendir. Uygulanacak sisteme göre yeterli büyüklükte belleğe sahiptir.
14
Dâhili bir osilatör devresine sahiptir. Seri iletiĢim birimi, analog gerilim karĢılaĢtırma
birimi, PWM birimi gibi birçok yeni özelliği bünyesinde taĢımaktadır. PIC16F628A‟ nın
bu projede kullanılma nedenleri, dâhili bir osilatörünün olması, mikrodenetleyicinin
maliyetinin uygun olması ve mikrodenetleyici belleğinin flash teknolojisine sahip
olmasıdır. Flash bellek teknolojisiyle beraber mikrodenetleyici ile çalıĢırken enerji gitse
bile yüklenene program kaybolmaz. Bu Ģekilde flash teknolojisi ile üretilmiĢ bir
mikrodenetleyiciye defalarca program yüklenip silinebilir. PIC16F628A seri iletiĢim
birimine sahip olduğundan projede kullanılmıĢtır.
PIC16F628A RISC mimarisi kullanılarak üretilmiĢtir. Bu sayede PIC16F628‟i
programlamak için kullanılan komut sayısı azalmıĢtır. RISC mimarisindeki amaç az sayıda
komut kullanmaktır böylece iĢlem karmaĢıklığı azaltılır. Projede PIC16f628A seçmemizin
sebebi 20Mhz çalıĢma hızına çıkabilmektedir. Bu özellik ile PIC16Fxxx ailesinde en
yüksek hızda çalıĢan bir pıc‟dir. Diğer sebepleri ise Flash-based member teknolojisine
sahip olmasıdır.
Flash-based member özelliği ile pic‟i besleyen güc kesilse bile yüklü olan program
silinmez, PIC‟e tekrar güç verildiğinde ise pic kaldığı çalıĢma noktasından devam ediyor.
Bir diğer sebebi ise tekrar programlanabilme özelliğine sahip olmasıdır. PIC16F628A‟nın
dıĢ görünüĢü Ģekil 2.10‟da gösterilmiĢtir[4].
ġekil 2.10 PIC16F628A‟nın dıĢ görünüĢü
15
2.3.2.1.1 PĠC16F628 Pin diyagram çeĢitleri
PIC16F628 mikroiĢlemcisin piyasada 3 çeĢit pin diyagram modeli vardır. Biz bu
projede PDIP (Plastic Dual In-line Package) modelini kullanacağız. Sebebi ise PDIP
modelinin piyasada kolay bulunması ve kullanımının basit olmasıdır.
2.3.2.1.2 PIC16f628 Pinleri
PIC16F628‟in Dual Inline Package kılıfı port A ve port B olarak adlandırılan iki tane
porta sahiptir. Port A‟nın ise RA5 pini haricindeki diğer pinleri giriĢ/çıkıĢ özelliğinde
ayarlanabilir. Port A‟nın RA5 pini sadece giriĢ ucudur. Kullanılacak pin sayısının az
olmasının sağlanması için bazı pinlere birden fazla fonksiyon atanmıĢtır. Bu sayede az
sayıda pin ile birçok fonksiyon yerine getirilebilir. Tablo 2.5 A portu özellikleri, tablo
2.6‟da B portu özelikleri gösterilmiĢtir.
Tablo 2.5 PIC16F628A A portu pin özellikleri
Uç adı
Uç no
I/O TĠPĠ
AÇIKLAMA
RA0/AN0
17
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu ve analog karĢılaĢtırıcı
giriĢi
RA1/AN1
18
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu ve analog karĢılaĢtırıcı
giriĢi
RA2/AN2/VREF
1
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu ve analog karĢılaĢtırıcı
giriĢi ve VREF çıkıĢı
RA3/AN3/CMP1
2
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu ve analog karĢılaĢtırıcı
giriĢi ve analog karĢılaĢtırıcı çıkıĢı
RA4/TOCKI/CMP2
3
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu, TMR0 saat iĢareti giriĢi
ve analog karĢılaĢtırıcı çıkıĢı
RA5/THV
4
IO
GiriĢ ucu ve reset giriĢi
RA6/OSC2/CLKOUT
15
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu ve kristal osilatör çıkıĢı
RA7/OSC1/CLKIN
16
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu, kristal osilatör giriĢi ve
harici saat kaynağı giriĢi
16
Tablo 2.6 PIC16F628A B portu pin özellikleri
UÇ ADI
UÇ NO
I/O TĠPĠ
AÇIKLAMA
RB0/INT
6
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu ve harici kesme giriĢi
RB1/RX/DT
7
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu, USART alıcı ucu ve
senkron veri giriĢ/çıkıĢ ucu
RB2/TX/CK
8
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu, USART verici ucu ve
senkron saat darbesi giriĢ/çıkıĢ ucu
RB3/CCP1
9
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu, yakala karĢılaĢtır PWM
modülü giriĢ/çıkıĢ ucu
RB4/PGM
10
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu, düĢük gerilimle
programlama giriĢ ucu
RB5
11
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu
RB6/T1OSO/T1CK1
12
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu, TIMER1 osilatör çıkıĢ
ve TIMER1 saat darbesi giriĢi
RB7/T1OSI
13
IO
Çift yönlü giriĢ/çıkıĢ ucu ve TIMER1 osilatör
giriĢi
2.3.2.1.3 Besleme gerilimi
PIC16F628A besleme gerilimi 3-5.5V değerleri arasındadır. PIC16F628‟in besleme giriĢi
olan 14numaralı uçtan +5V verilmektedir. 4numaralı olan uç ise toprağa bağlanır.
2.3.2.1.4 Osilatör tipleri
PIC16F628‟in uygulamaları sağlamak için kullanılan saat iĢlemleri birçok devre ile
yapılabilir. MikroiĢlemcilerin program içerisinde bulunan kodları çalıĢtırma zamanları saat
iĢaretine bağlı olarak değiĢmektedir. Saat iĢaret hızı yüksek olan bir mikroiĢlemci saat
iĢaret hızı düĢük olan bir mikroiĢlemciden aynı zaman zarfında daha çok kod algılayıp
iĢleyebilir. Örneğin 3 GHz‟de çalıĢan bir iĢlemci 1 GHz‟de çalıĢan bir iĢlemciye nazaran
3kat daha hızlı kodları algılayıp iĢleyebilir. Tablo 2.7‟de PIC16F628A‟da kullanılan
osilatör tiplerinin ve osilasyon frekans değeri görünmektedir.
PIC16F628‟in düzgün çalıĢabildiği saat iĢaret değeri en fazla 20Mhz‟dir. Saat iĢareti
değiĢik yollarla bulunabilir.
17

LP (Low Power Crystal) : DüĢük güçteki kristal

XT (Crystal/Resonator) : Kristal/rezonatör

RS (High Speed Crystal/Resonator) : Yüksek hızdaki kristal/rezonatör

ER (External Resistor) Harici direnç (2 çalıĢma biçimi)

INTRC (Internal Resistor/Capacitor) : Dahili RC (2 çalıĢma biçimi)

EC (External Clock In) : Harici Saat GiriĢi
Tablo 2.7 Osilatör tipleri [4]
Osilatör tipi
Frekans sınırları
Hs
4–20 MHz
Lp
5–200 KHz
Xt
100 KHz- 4MHz
Rc
0–4 MHz
2.3.2.1.5 Projede kullanılan osilatör
Projede kullanılan osilatör XT tipi 4MHz lik kristal osilatördür. ġekil 2.11‟de görüldüğü
gibi PIC bacaklarına data sheet‟de belirtildiği gibi bağlanmıĢtır.
18
ġekil 2.11 Projede kullanılan osilatör
2.3.2.1.6 USART Birimi
PIC16F628‟de donanımsal olarak seri haberleĢmeye olanak sağlayan USART birimi
bulunmaktadır. Bu birim aynı zamanda seri haberleĢme arabirimi (Seril Communications
Interface – SCI) olarak da bilinir. USART birimi, tam çift yönlü (full duplex) eĢzamansız
(Asenkron-asynchronsus) ya da yarı çift yönlü (half duplex) eĢzamanlı (senkron
synchronous) modda çalıĢtırılabilir. Tam çift yönlü eĢzamansız çalıĢma modunda kiĢisel
bilgisayarlar gibi çevresel cihazlarla; yarı çift yönlü eĢzamanlı çalıĢır modunda, ADCDAC, seri EEPROM gibi çevresel cihazlarla haberleĢebilir.
2.3.2.2 DC MOTORLAR
DC motor doğru akım ile çalıĢan, elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren
motorlardır. Projede 2 adet DC motor kullanılmıĢtır. Bunlar; ileri-geri yön hareketini
sağlayan DC motoru, sağ-sol yön hareketini sağlayan DC motorudur.
19
2.3.2.2.1 Ġleri-geri yön DC motoru
Ġleri-geri DC motorunun çalıĢma prensibi Ģöyledir: transistörlerin giriĢi 1 olduğunda ki
bu iĢaretler pic ten gelen iĢaretlerdir. Motor sağa veya sola dönüyor. Motoru sağa
döndürmek için devrede 6V-Q4-motor-Q2 yolundan bir akım akıtmak gerekiyor. ġekil
2.12‟de projede kullanılan ileri geri yön motorunun sürücü devresi gösterilmektedir.
Motoru sola döndürmek için ise; 6V-Q3-motor-Q1 yolundan bir akım akıtmak gerekir.
Yani bir transistör iletime sokulduğu zaman çaprazında bulunan transistör de iletime
sokulmuĢ oluyor. Böylece devre tamamlanıyor. PIC‟ten gelen iĢaretinin anlamı +5V„ luk
bir gerilimdir.
Ġleri–geri yön motorları devrenin tüm yükünü çektiği için sağ-sol motorlarının
bulunduğu devreye nazaran daha karmaĢık bir devre ile oluĢturulmaktadır. Ġleri-geri yön
motorunun daha güçlü bir Ģekilde sürülmesi gerekiyor çünkü aracın tüm ağırlığı bu motor
üzerine yükleniyor.
ġekil 2.12 Ġleri geri yön DC motoru sürücü devresi
20
2.3.2.2.2 Sağ-sol yön DC motoru
Ġleri-geri sürücü devresi ile aynı mantık sağ–sol yön motorunun bulunduğu sürücü
devresinde de vardır. Yine transisötrler birbirine çaprazlama bağlıdır. Motoru sağa
döndürmek için 6V-Q10-motor-Q7 yönünden akım akıtmak gerekir. Motoru sola
döndürmek için ise 6V-Q9-motor- Q8 yönünden akım akması gerekir. ġekil 2.13‟de sağsol yön motor sürücü devresi gösterilmiĢtir.
ġekil 2.13 Sağ-sol yön motor sürücü devresi
2.3.2.3 Adım Motoru
Adım motorlar 360 derece dönüĢü küçük adımlara bölen fırçasız elektrik motorlarıdır.
Motorun pozisyon açısı geri besleme mekanizması olmadan kontrol edilebilir.
Kontrol devresinde bir de adım motor sürücü devresi bulunmaktadır. Step motorun
haliyle adım atabilmesi için devredeki transistörlerin tek tek tetiklenmesi gerekir [5].
Devrede 2 tane 6V‟luk kaynak görünüyor ancak step motorun kendi üstünde 1 tane ortak
sargısı var. Ortak sargı 6V‟a bağlanıyor geri kalan 4sargı da sırasıyla anahtarlanıyor.
Ayrıca devrede birer tane koruma diyodu bulunmaktadır. Devredeki transistörler iletimden
çıktıktan sonra motorun endüktansından dolayı bir gerilim oluĢacaktır. Bir miktar gerilim
21
yükselecektir. Burada devrede dönecek akımın sınırlanmasını diyot sağlıyor. Böylece
motordaki gerilim sıçramasını engellemiĢ oluyor. ġekil 2.14‟de adım motorun sürücü
devresi gösterilmiĢtir.
ġekil 2.14 Step motor sürücü devresi
2.3.2.4 ARX-34
2.3.2.4.1 Genel özellikler

433.920 MHz. UHF bandında EN 300 220 uyumlu

Yüksek frekans kararlılığı

DüĢük akım sarfiyatı ile pilli uygulamalar için idealdir
22
2.3.2.4.2 Uygulama alanları

Uzak mesafeden kontrol edilen sistemler

Güvenlik için kullanılan alarm sistemleri

Oyuncak
2.3.2.4.3 Genel Açıklamalar
ARX34 alıcı modül, Kısa Mesafe EriĢimli Telsiz Cihazlarının Temel Standartları ile
Kurma ve Kullanma Esasları Hakkında Yönetmelik„in 433-434MHz ISM bandı ile ilgili
bölümü ele alınarak oluĢturulmuĢtur. Alıcı modül ucuzluğu nedeniyle kısa mesafelerde
kablosuz iletiĢim çalıĢmalarında kullanılmaktadır. Alıcı modülü baskılı devre yapımına
uygun olarak tasarlanmıĢtır. Alıcı modülün anten bağlantısını yapmak için basit bir kablo
yeterlidir. ġekil 2.15‟de ARX-34 alıcı modülünün pin giriĢleri ve boyutları gösterilmiĢtir.
Tablo 2.8‟de pin özellikleri gösterilmiĢtir. [6].
ġekil 2.15 ARX-34 pin giriĢleri ve boyutları [6]
23
Tablo 2.8 ARX-34 alıcı modülünün pin özellikleri [6]
Pin no
Pin ismi
I/O
Açıklama
1
ANT
I
50 Ohm luk anten bağlantı noktası
2
GND
Toprak bağlantı noktası
3
Vcc
+5V DC besleme noktası
4
AOUT
O
Analog çıkıĢ noktası
5
DOUT
O
Dijital çıkıĢ noktası
2.3.3 Kontrol devresinin dıĢ görünüĢü
TasarlanmıĢ olan kontrol devresinin dıĢ görünüĢü Ģekil 2.16‟da görüldüğü
gibidir.Burada alıcı modül ve PIC ile yapılmıĢ devre görülmektedir. Ayrıca adım motoru
da burada araç üzerine monte edilmiĢtir.
24
ġekil 2.16 Kontrol devresi dıĢ görünümü
25
3. TASARIM
3.1 Kullanıcı Arayüz Programının Tasarlanması
Bilgisayar ara yüzü C++ kullanarak hazırlanmıĢtır. Derleyicisi ise borland C++ builder
versiyon 5‟ tir. Ara yüz tasarımında butonları simgeleyen ve ilgili butona basıldığında renk
değiĢtiren TShape, bağlatı düğmesi için TSpeedButton, bağlantı noktası seçimi içinse
TComboBox komponenti kullanıldı.
Form üzerindeki bütün komponentler ve formun kendisinin özellikleri Object Inspector
penceresinden kontrol edilebilir veya değiĢtirilebilir.
Ayrıca tüm değiĢimler kodlar
üzerinden de yapılabilir.
Formun oluĢturulması anında kullanılan tüm komponentlerin özellikleri önceden Object
Inspector penceresi kullanarak ayarlandı. Örneğin TShape komponenti ile tuĢ basıĢlarını
ifade eden kutucukların mavi olması, Ģekli, boyutları, form üzerindeki yeri. Ara yüz
programının görüntüsü Ģekil 3.1‟ de gösterilmiĢtir.
ġekil 3.1 Bilgisayar ara yüz programının görünüĢü
Örneğin form üzerinde mavi kutucuk iĢaretlendiğinde Object Inspector pencerisinde
color özelliği Ģeklin rengini Shape ise geometrik Ģeklini belirler.
Komponent ile ilgili tüm baĢlangıç ayarlamaları bu pencere üzerinden yapılabilir.
TShape komponentinin oluĢturulması Ģekil 3.2‟ de gösterilmiĢtir.
ġekil 3.2 TShape komponentinin oluĢturulması
TSpeedButton komponenti içinse Object Inspector‟ ın properties sekmesinde sadece
Enable özelliği false edildi. Bu durumda program ilk açıldığında bu buton pasif
görünmelidir; çünkü henüz bir bağlantı noktası seçilmemiĢtir. Ayrıca burada bir de buton
üzerinde Bağlan yazısı yazdırmak için Caption özelliğine Bağlan yazıldı. Yapılan bu
çalıĢmalar Ģekil 3.3‟ de gösterilmiĢtir.
27
ġekil 3.3 TspeedButton komponentinin oluĢturulması
Bir sonraki adımda ise TComboBox özelliklerini belirlendi. Bu komponent adından da
anlaĢılacağı üzere tıklandığında içerisinde çeĢitli seçimler olan bir pencere açmaktadır.
Buraya Tstrings penceresinden COM1 COM2…gibi bağlantı noktası isimleri yazıldı.
Öncelikle Text özelliği kullanılarak görünen adı Bağlantı noktası seçin Ģeklinde
değiĢtirildi. Tstrings kısmında 20 adet COM bağlantı noktası belirtildi. Aynı Ģekilde buton
da yaptığımız gibi kullanıcı herhangi bir bağlantı noktası seçtiğinde ona özel bir kod
yazılmıĢtır. Bu yüzden Event sekmesinde bunlar belirtilmiĢtir. TComboBox özelliklerinin
belirlenmesi Ģekil 3.4‟ de gösterilmiĢtir.
28
ġekil 3.4 TComboBox komponentinin oluĢturulması
Yapılan bu iĢlemlerden sonra oluĢturulan formun boĢ bir kısmına tıklayıp Object
Inspector da forma ait özelliklerin görünmesini sağlandı ve daha sonra Event sekmesi
açıldı. Çünkü bundan sonra yapılan birçok Ģey artık formun alt yapısında yani eventlerinde
gerçekleĢmektedir. Event sekmesine tıklanıldığında ise Ģekil 3.5 görülmektedir. Burada
klavyedeki tuĢa basma anındaki olaylar tanımlandı.
Burada kullanılan olaylar
OnKeyDown ve OnKeyUp‟ dır. Ayrıca bir de OnClose olayı vardır. OnClose olayı
sadece form kapatılırken yani programdan çıkarken çalıĢtırılır. Klavyedeki tuĢ basıĢları
OnKeyDown olayı ile tuĢ bırakıĢları ise OnKeyUp olayı ile iliĢkilendirilmiĢtir.
olaylara çift tıklayarak kod alanında yine istenilen iĢlemler yapılabilir.
29
Bu
ġekil 3.5 Tanımlanan olayların görülmesi
Ara yüz programında herhangi bir değiĢiklik yapıldığında program bunu kodlarında
değiĢiklik yaparak uygulamaktadır. Yani programdaki bazı kod satırları program tarafından
bazı kodlar ise kullanıcı tarafından girilir. Formu oluĢturmak için yapılan iĢlemler sonucu
formun görünüĢü Ģekil 3.6‟ da görülmektedir. OluĢturulan form ile kullanıcının bilgisayar
baĢından verdiği komutları görmesi sağlandı. Ayrıca seri porta hangi COM noktasından
bağlanıldığının da belirtilmesi gerekir.
30
ġekil 3.6 OluĢturulan formun görünüĢü
Form close event formu kapatırken çalıĢan program parçacığıdır. On key down eventi
ise klavyede bir tuĢa basıldığında çalıĢan program parçacığıdır. On key up eventi ise
kullanıcı tuĢtan elini çektiğinde çalıĢan program parçacığıdır tabi bunlar çok kısa
zamanlarda gerçekleĢmektedir.
Programın ana tabanında aslında main kısmı bulunur. Ancak C++ programındaki gibi
main kullanıcıya gösterilmez. projede kullanılan C++ builder 5 bir compiler‟ dır. Burda
yapılan formun Ģekli rengi komponentlerinin Ģekli rengi programın özelliği kullanılarak
değerler girilerek oluĢturuldu. Program kendi içinde bu özellikleri kullanıcıya sunar.
Aslında böyle bir form programın içinde yer almaz. Bu yüzden main kısmını compiler
kendi içerisinde oluĢturmaktadır. On key down eventinin çalıĢmasını ele alınacak. Bu
program parçacığıyla birlikte herhangi bir tuĢa klavyeden basıldığında form bunu algılar ve
ona göre bazı değiĢiklikler olur.
Öncelikle Port Handle diye bir kod yazılması gerekir. Çünkü windowsta yapılan tüm
iĢlemler bir handle numarası üzerinden takip edilir. ĠĢletim sistemi içindeki tüm programlar
kendisini sistemde tek program zannederler. Fakat bunları iĢlemci belli bir handle
numarasıyla takip eder. Bu yüzden herhangi bir iĢlem yaparken handle numarasının
alınması gerekmektedir. Projede handle numarası sadece RS232‟nin açılması için
31
kullanılmıĢtır. Hangi portun, hangi combobox‟ ın açılacağı buradan belirlenir. Yani
programın dilinden C diline geçilmiĢ olur.
Tanımlanan olaylardan biri TX gönderme kısmının boĢ olması olayıdır. TX in boĢ
olması kullanıcı klavyeden herhangi bir tuĢa bastığında bir veri gönderiliyor; ancak burada
bir byte gönderilmiyor birçok byte gönderiliyor. Bu bytler gidip RS232‟nin gönderme
registerlarına yazılır ve bu registerların boĢ olduğu anda tekrar yazılması anında elveriĢli
olup olmadığına bakılan olay bu olaydır.
Daha sonra thread adı verilen program parçacığı oluĢturulmuĢtur. Thread arka planda
çalıĢır. Thread, herhangi bir formun herhangi bir program parçasının kendi içinde kendi
iĢlerini yapan baĢka program parçacıklarına ayrılması anlamına gelir. Projede bu Thread
RS232 iĢlemlerini yapabilmesi ve bunları gönderebilmesi için oluĢturulmuĢtur.
Ayrıca komutlarla birlikte thread önceliği en yüksek öncelik olarak belirlendi. Bunun
anlamı bizim yaptığımız iĢin iĢletim sisteminde en yüksek öncelikte olduğunu
belirlemektir. Sistem yeri ve zamanı geldiğinde kullanıcının iĢini en önceye alır. Çünkü
sırada baĢka birçok iĢlem olabilir. Burada öncelik düĢük seçilseydi de kullanıcının
iĢlemleri yine yapılırdı. Ancak arada bekleme veya gecikme olayı gerçekleĢirdi.
Buraya kadar olan kısım programın haberleĢme kısmı ile ilgili durumlardı. Ayrıca
sistemde kontrol devresi kısmında step ve DC motorların da sürülmesiyle ilgili komutlar
bulunmaktadır.
32
4. SONUÇLAR
Donanımın tamamlanması sonucunda farklı ortam Ģartlarına göre ölçümler yapıldı. Bu
ölçümlere göre tablo oluĢturuldu. Bilgisayardan gönderilen komutlar kontrol devresine
birkaç saniye gecikme ile ulaĢmaktadır. Bu gecikme süresi ortam Ģartlarına göre
değiĢmektedir. Örneğin kapalı bir odada komutlar haberleĢme devresine 1.5 saniye
gecikme ile ulaĢmaktadır. Açık alanlarda ise yaklaĢık 2 saniye gecikme ile komutlar
ulaĢmaktadır. Projede kullanılan haberleĢme modülleri düĢük güçlü olduğundan bu sorun
oluĢmaktadır. Gücü yüksek modüller kullanıldığında bu sorunlar en aza indirilebilir. Tablo
4.1‟de ortama göre ölçülen değerler verilmiĢtir.
Tablo 4.1 Farklı ortamlarda yapılan ölçüm değerleri
Ortam
HaberleĢme mesafesi
Kentsel kapalı alan
70 metre
Kentsel açık alan
55 metre
5.YORUMLAR VE DEĞERLENDĠRME
Tasarımı yapılan bilgisayardan kumanda edilebilen oyuncak araba, ihtiyaca göre daha
büyük veya daha küçük boyutta tasarlanabilir. Projede yapılan tasarım temel özellikleri
taĢıdığı için bunlara ek olarak ihtiyaca göre farklı fonksiyonlar tasarıma eklenebilir.
Örneğin oyuncak arabanın bulunduğu ortamın aydınlatılması, robot kolu eklenmesi, mayın
dedektörü eklenmesi gibi birçok farklı fonksiyonlar ile projenin kapsamı geniĢletilebilir.
Proje tasarımı yapılırken gelecekte ihtiyaca yönelik fonksiyonların projeye dahil
edilebileceğini göz önüne alarak geliĢtirilmeye açık bırakılmıĢtır.
Yapılan bu projenin asıl hedefi insan hayatını daha kolay hale getirmek ayrıca insan
yaĢamı için risk oluĢturabilecek yerlerde daha iyi çalıĢma sahası yaratmaktır. Uygulanan
bu proje kablosuz iletiĢim sağladığından uzay araĢtırmaları, askeri çalıĢmalar, endüstriyel
saha uygulamaları gibi çok geniĢ bir alanda kullanılabilir.
KAYNAKLAR
[1] G. Tuğay, Elektronik Hobi, Alfa yayınları, 2006, sayfa 57
[2] “MAX232 Data Sheet,” Texas Instruments, Dallas, Teksas, ABD.
[3] “ATX-34S Data Sheet, ” Udea Wireless Technologies, Ankara, Türkiye.
[4] “ PIC16F628 Data Sheet,” Microchip Technology Inc., Chandler, Arizona , ABD.
[5] “ SM-42BYG011 Data SHEET,” Sparkfun Electronics, Boulder, ABD.
[6] “ARX-34 Data Sheet, ” Udea Wireless Technologies, Ankara, Türkiye.
EKLER
EK-1: Standartlar ve Kısıtlar
EK1 : Standartlar ve Kısıtlar
1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız.
Projemizin teorik kısmı ve pratik kısmı tamamlanmıştır.
2. Projenizde bir mühendislik problemini kendiniz formüle edip, çözdünüz mü?
Projemizin genel çalışma mantığını ve simülasyonunu oluşturduk.
3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız?
Mikroişlemciler, C programlama ve elektronik.
4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir?
RS232 seri iletişim standardı.
5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir?
a) Ekonomi
400 TL’yi aşmayacak şekilde bu projenin yapımını tamamladık.
b) Çevre sorunları:
RF haberleşme kullanıldığından şehir içi ortamlarda var olan farklı frekans
dalgaları haberleşme mesafesini düşürmektedir.
c) Sürdürülebilirlik:
Proje günlük yaşamda kullanılabilir ve uygulama alanları genişletilebilir.
d) Üretilebilirlik:
Sistem üretilmeye oldukça uygun olup maliyet açısından gayet elverişlidir.
e) Etik:
Projemiz mühendislik standartlarında gerçekleştirileceğinden kişi haklarına
uygun bir proje olmuştur.
f) Sağlık:
Proje herhangi bir sağlık sorununa yol açmamaktadır.
g) Güvenlik:
Sistemimizin güvenli ve doğru bir şekilde haberleşme yapabilmesi için gerekli
bant genişliğinde haberleşme yapılmalıdır.
h) Sosyal ve politik sorunlar:
Uzaktan kumanda edilen cihazın veya uzaktan kumanda elemanlarının işlev
görmemesi durumunda güvenlik açıkları ortaya çıkar ve bu da toplum hayatı
üzerinde sosyal bir sorun oluşturmaktadır.
Projenin Adı
BĠLGĠSAYAR KONTROLLÜ RF ARAÇ
Projedeki Öğrencilerin Adları
196119 Ertunç EROĞLU
210278 Buğra OSKAY
Tarih ve Ġmzalar
25.05.2012
ÖZGEÇMĠġ
Ad Soyad
: Ertunç EROĞLU
Doğum Tarihi
: 06.10.1989
Doğum Yeri
: UġAK
Lise
: Kütahya Anadolu Öğretmen Lisesi
Lisans
: Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik
Elektronik Mühendisliği Bölümü
Stajlar
1. PETKĠM A.ġ., 2010 Temmuz-Ağustos
2. VESTEL ELEKTRONĠK A.ġ. AR-GE, 2011 Haziran-Temmuz
3. GENERAL ELECTRĠC , 2011 Temmuz-Ağustos
ÖZGEÇMĠġ
Ad Soyad
: Buğra OSKAY
Doğum Tarihi
: 15.05.1990
Doğum Yeri
: TRABZON
Lise
: Kanuni Anadolu Lisesi
Lisans
: Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik
Elektronik Mühendisliği Bölümü
Stajlar
1 . SOMA ELEKTRĠK ÜRETĠM VE TĠCARET A.ġ. 2010 Temmuz-Ağustos
Download