Elektronik Devre Kartı Uygulamaları

Elektronik Devre Kartı Uygulamaları

Bu bölümde elektronik devre kartı uygulamaları incelenecektir. Konu içerisinde elektronik devre elemanlarının çalışmasından kısmen bahsedilecektir.

Yürüyen Işık Devresi

Yürüyen ışık devresi LED diyotlar ile yapılan basit bir ışık animasyon devresidir. Elektronik devre kartına gerekli bağlantılar yapıldıktan sonra kod yazılarak uygulama çalıştırılır. Öncelikle LED diyotun çalışmasını kısaca inceleyelim.

LED diyot; ışık yayan diyot anlamındadır. Diyotlar en temel yarı iletken elektronik devre elemanlarıdır, şekil 140’da görüldüğü üzere iki adet bacağa sahiptir. Bu bacaklar anot ve katot olarak isimlendirilir. Tek yönde elektrik akımını iletir. Diyotların iletime geçmesi için gerilim kaynağının + ucu diyotun anoduna, gerilim kaynağının eksi ucu ise diyotun katoduna bağlanır. Bu şartlar sağlandığında diyot iletime geçer. LED diyot iletime geçtiğinde ışık yayar. İletime geçebilmesi için 0.7V’luk gerilim yeterlidir. Şekil 141’de devre şeması gösterilmektedir. Devrede 220 Ohm’luk direnç kullanılmıştır.

Şekil 141 : Yürüyen ışık devre şeması

Şekil 141 : Yürüyen ışık devre şeması

Şekil 141’de görüldüğü üzere 5 adet LED in anot uçları elektronik devre kartının 9, 10, 11, 12 ve 13 nolu pinlerine bağlanmıştır. LED diyotlarının katot uçları ise bir direnç aracılığıyla arduino kartının GND pinine bağlanmıştır. Devrenin çalışması için şekil 142’de gösterilen komutları arduino kipinde elektronik devre kartına yüklemeniz gerekmektedir.

Kodları incelediğimizde Ledler kapalı adında bir kod bloğu tüm LEDlerin bağlı olduğu pinleri düşük yaparak LEDlerin sönmesini sağlar. Ardından sırasıyla 9, 10, 11, 12 ve 13 nolu pinler yüksek yapılarak LEDlerin sırasıyla yanıp sönmesi sağlanır. Bekleme süresi değişkeninin değeri ayarlanarak LEDlerin ne kadar süre yanık kalacağı belirlenir.

Piyano Yapımı

Bu uygulama da piyano yapımı incelenecektir. 5 adet buton kullanılarak devreye bağlı olan buzzerdan belirli notaların çıkması sağlanacaktır. Butonların bir ucu GND’ye bağlı iken diğer uçları elektronik devre kartının 9,10, 11, 12 ve 13 nolu pinlerine bağlı olacaktır. Ayrıca bu pinler 10K’lık direnç ile butona basılmadığında yüksek konuma çekilmiştir. Dirençlerin diğer uçları 5V’a bağlıdır.

Arduino kipine geçip kodların elektronik devre kartına yüklenmesi gerekmektedir.

Şekil 145: Piyano devresi kodları

Şekil 145: Piyano devresi kodları

Piyano devresinde kodların çalışabilmesi için butonlara basılması gerekir.

9 nolu pine bağlı olan butona basıldığında buzzerdan D2 notasında tam vuruş, 10 nolu pine bağlı butona basıldığında E2 notasında tam vuruş, 11 nolu pine bağlı butona basıldığında F2 notasında tam vuruş, 12 nolu pine bağlı butona basıldığında G2 notasında tam vuruş, 13 nolu pine bağlı butona basıldığında ise A2 notasında tam vuruş çalınır.

Motor Hız kontrolü

DC motorlar bilindiği üzere elektrik enerjisini hareket enerjisine çevirirler. Motor hızının ayarlanması için elektronik devre kartında bulunan PWM olarak isimlendirilen pinlerden faydalanılır. Şekil 146’da motor hız kontrol devresi görülmektedir.

Şekil 146: Motor hız kontrol devresi

Şekil 146: Motor hız kontrol devresi

Devrede transistör olarak adlandırılan yarı iletken elektronik devre elemanı kullanılmıştır. Transistörün 3 bacağı bulunur. Bunlar Emiter, Kollektör ve Beyz bacaklarıdır. Beyz bacağı transistörün kontrol bacağıdır ve beyz bacağına uygulanacak gerilim ile transistorün iletime geçmesi veya kesime gitmesi sağlanır. Transistör iletime geçtiğinde Kollektörden emiter ucuna doğru elektrik akımının geçişi sağlanır. Şekil 147’de transistorün bacak bağlantıları gösterilmiştir.

Şekil 147: BC 237 transistörü bacak bağlantıları

Şekil 147: BC 237 transistörü bacak bağlantıları

Elektronik devre kartının 3, 5, 6, 9, 10 ve 11 no lu pinlerinin PWM özelliği bulunmaktadır. Bu pinler üzerinde ~ işareti bulunur. Dijital pin çıkışı yüksek yapıldığında bu pinden 5V gerilim, düşük yapıldığında ise 0V ge¬rilim elde edilir. Bu şekilde motor hızı kontrol edilmek istendiğinde, dijital pin yüksek yapıldığında motor tam hızda çalışır, düşük yapıldığında ise motor çalışmaz.

PWM, pulse width modulation- palse genişlikli modülasyon olarak bilinen bir modülasyon çeşididir. PWM pinlerinin özelliği bu pin üzerindeki gerilimi dijital olarak kontrol edilmesini sağlamasıdır. Kontrol sistemlerinde sıklıkla kullanılır. Bu proje de pwm pinine verilecek 0-255 arasındaki değer ile motorun hızını kontrol edeceğiz.

Motorun hızı yavaş yavaş arttırılarak son hıza ulaşacak ardından hız azaltılarak durdurulacaktır.

Bu amaçla hız adında bir değişken tanımlanarak hız değişkeninin değeri uygulama başladığında 0 olarak belirlenmiştir. Hız değişkeninin değeri 255 değerinden küçük olduğu sürece her 0.3 saniyede 10 arttırılmaktadır. Böylelikle 3 nolu pwm pinin değeri 255’e kadar arttırılacaktır. Bu sayede motorun hızı da arttırılmış olacaktır.

Motorun tam hıza ulaşmasından sonra hızı düşürmek için hız değişkeninin değeri 10 değerinden küçük olana kadar tekrarla bloğu içerisinde azaltılacaktır. Böylece motor hızı sürekli olarak arttırılıp azaltılacaktır.

Ultrasonik Sensör ile Mesafe Ölçümü

Bu uygulamada HC-sr04 olarak isimlendirilen mesafe sensörünün çalışması incelenecektir. Sensör ultrasonik dalgaların gönderildiği verici ve ultrasonik dalgaları yakalayan alıcıdan oluşur. Böylelikle kendisinin önündeki engelle olan mesafesini ölçebilmektedir. Yarasaların hareket etme prensibine göre çalışır.

Ultrasonik sensörün VCC,GND Trig ve Echo pini olmak üzere 4 pini vardır. Bağlantı pinleri tablo’da gösterilmiştir.

Pin adıArduino pini
VCC5V
Trig12
Echo11
GNDGND
Ultrasonik sensörün elektronik devre kartına bağlantı pinleri

Bu uygulama da elektronik devre kartı mBlock yazılımı ile online (interaktif) modda çalıştırılacaktır. Bu modun çalışma prensibi 9. Bölümde incelenmişti. Sahne tasarımı Şekil 150’de gösterilmektedir.

Şekil 150: Ultrasonik sensör mesafe ölçümü sahne tasarımı Panda Komutları:

Şekil 150: Ultrasonik sensör mesafe ölçümü sahne tasarımı Panda Komutları:

Buna göre ultrasonik sensörden alınan mesafe bilgisi her 0.1 saniyede bir defa ölçülerek panda tarafından kullanıcıya gösterilir.

Butonun sahne üzerinde yerleşimini göstermektedir. Buna göre ultrasonik sensörden alınan mesafe bilgisi buton3 kuklasının sahnedeki X eksenine göre yerini göstermektedir. Sahne üzerinde hem panda hem de buton 3 merkezi noktada bulunmaktadır. Uygulama çalıştırıldığında engele olan mesafeye göre buton 3 panda kuklasından uzaklaşmakta veya yakınlaşmaktadır.

Servo Motor Kontrolü

Servo motorlar açı kontrollü motorlardır. Basit DC motorlar gibi sürekli dönebilen çeşitleri de bulunmaktadır. Bu bölümdeki uygulamada 0-180 derece arasında dönebilen servo motor kullanılacaktır. Motorun açı değerini elektronik olarak kontrol edebiliriz. Bu amaçla iki adet buton ile açı değerini arttırıp azaltacağız.

Şekil 153: Servo motor

Şekil 153: Servo motor

Kontrol pini servo motorun açısını kontrol edebilmek için elektronik devre kartı pwm pinine bağlanır. VCC pini 5V, GND pini de GND’ye bağlanır. Şekil 154’de gösterilen devre şeması incelendiğinde iki adet buton kullanıldığı görülmektedir. Butonlar servo motorun açısını arttırıp azaltacaktır.

Şekil 155 deki kodlar incelendiğinde “aci” adında bir değişken oluşturulduğu ve değerinin 90 yapıldığı görülmektedir. Bu değerin arttırılıp azaltılması ise butonlar aracılığıyla olacaktır. 2 nolu dijital pine bağlı olan butona basıldığında eğerki “aci” değeri 180 ‘den düşük ise “aci” değeri 5 artırılacak; 4 nolu dijital pine bağlı butona basıldığında ise “aci” değeri 0’dan büyük ise 5 azaltılacaktır. Burada “aci” değerinin 0’dan büyük ve 180’den küçük olmasının sorgulanma nedeni servo motorun hareket edebileceği sınırların dışına çıkmamasıdır.

Şekil 155: Servo motor kontrolü uygulama kodları

Şekil 155: Servo motor kontrolü uygulama kodları

Şunlara da Göz Atmalısın
Share

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir