Upload
others
View
15
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
T.C.
KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Mühendislik Fakültesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
BİLGİSAYAR KONTROLLÜ LED ANİMASYON CİHAZI
Emre KÜLÇEK
220712
Danışman
Prof. Dr. İsmail Hakkı ÇAVDAR
Mayıs 2012
TRABZON
ii
LĠSANS BĠTĠRME PROJESĠ ONAY FORMU
Emre KÜLÇEK tarafından Prof. Dr. İsmail Hakkı ÇAVDAR yönetiminde
hazırlanan “Bilgisayar Kontrollü LED Animasyon Cihazı” başlıklı lisans bitirme projesi
tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve niteliği açısından bir Lisans Bitirme Projesi olarak
kabul edilmiştir.
Danışman : Prof. Dr. İsmail Hakkı ÇAVDAR
Jüri Üyesi 1 : Yrd. Doç. Haydar KAYA
Jüri Üyesi 2 : Yrd. Doç. Adnan CORA
Bölüm Başkanı : Prof. Dr. İsmail Hakkı ALTAŞ
iii
ÖNSÖZ
Araştırmalarımda ve projemi geliştirme aşamasında, bana destek olan değerli
hocam Sayın Prof. Dr. İsmail Hakkı ÇAVDAR’a teşekkürü bir borç bilirim. Ayrıca
yardımlarını esirgemeyen KTÜ Bilgisayar ve İstatistik Bölümü Öğretim Görevlilerinden
Sayın Yrd. Doç. Dr. Orhan KESEMEN’e teşekkür ederim. Projemde bana sağladığı
imkânlardan dolayı Mühendislik Fakültesi Dekanlığı’na ve KTÜ Rektörlüğü’ne de
ayrıca teşekkür ederim.
Hayatım boyunca maddi ve manevi desteklerini hiçbir zaman esirgemeyen
sevgili aileme şükranlarımı sunarım.
Emre KÜLÇEK
TRABZON, 2012
iv
ĠÇĠNDEKĠLER
Lisans Bitirme Projesi Onay Formu ……………………… ii
Önsöz ……………………… iii
İçindekiler ……………………… iv
Özet ……………………… v
Semboller Ve Kısaltmalar ……………………… vi
1. Giriş 1
2. Cihazın Çalışma İlkesi 3
3. Tasarım Aşamaları 5
3.1. Bilgisayarla Cihazın Haberleşmesi ……………………… 5
3.2. USB Bilgiyi Seri Bilgiye Dönüştürme ……………………… 6
3.3. Renk Değerlerinin Gönderilmesi ……………………… 7
3.4. Renk Değerlerinin Çıkışa Aktarılması ……………………… 7
4. Cihazın Simülasyonu ve Gerçeklenmesi 9
5. Sonuçlar 18
6. Yorumlar ve Değerlendirme ……………………… 23
Kaynaklar ……………………… 24
Standart ve Kısıtlar Formu ……………………… 25
Özgeçmiş ……………………… 27
v
ÖZET
Üzerinde çalışılan projede, son yıllarda popüler olan ve pek çok alanda reklam
ve gösteri amaçlı kullanılan LED Animasyon Cihazı tasarlandı.
Bilgisayar ile cihaz arasında haberleşme kanalları incelendi. Portatif ve az
bileşen gerektirdiğinden USB haberleşmesi tercih edildi. Haberleşme kuralları üzerinde
çalışıldı. USB ile bilgisayardan bilgi gönderme ve bilgi alma testleri yapıldı. USB
haberleşmesini sağlayan entegreler araştırıldı. PIC programlamada teknikleri öğrenildi.
USB iletişimi için gerekli kodlar mikrodenetleyiciye aktarıldı. Testler için elektronik
devre hazırlandı. Bilgisayardan mikrodenetleyiciye renk değerleri aktarıldı. Haberleşme
sorunları, donanım ve yazılımla düzeltildi. Devre çalıştırıldıktan sonra baskı devresi
bilgisayar ortamında çizilip devrenin gerçeklenmesi yapıldı.
vi
SEMBOLLER VE KISALTMALAR
USB : Evrensel Seri Arabirim (Universal Serial Bus)
PWM : Darbe Genişlik Modülasyonu (Pulse Width Modulation)
LED : Işık Yayan Diyot (Light Emitting Diode)
RGB : Kırmızı Yeşil Mavi Renk Standardı (Red Green Blue)
HID : İnsan Etkileşimli Cihaz (Human Interface Device)
PIC : Çevresel Arayüz Kontrolörü (Peripheral Interface Controller)
PLL : Faz kilitlemeli Döngü (Phase-Locked Loop)
RAM : Rastgele Erişimli Bellek (Random Access Memory)
RF : Radyo Frekans (Radio Frequency)
ADC : Analog Sayısal Dönüştürücü (Analog Digital Converter)
RS-232 : Asenkron Seri İletişim Standardı
PCB : Baskılı Devre Kartı (Printed Circuit Board)
F : Farad
A : Amper
V : Volt
W : Watt
1. GĠRĠġ
Çağımızın en önemli buluşlarından birisi kuşkusuz LED teknolojisidir. Görüntü
sistemlerinden aydınlatmaya, eğlenceden askeri alanlara kadar pek çok yerde LED’ler
kullanılmaktadır. Bu gelişmelerin en önemli nedenlerinden birisi üretim sistemlerinin
gelişmiş olması ve ülkelerin bilimsel araştırmalara yaptıkları ciddi yatırımlardır.
LED’in en önemli özelliği elektrik enerjisini az bir ısı kaybıyla büyük oranla ışık
enerjisine çevirmesidir. Bu özelliğinden dolayı mobil cihazlarda sık kullanılmaktadır.
LED’ler üzerine yapılan araştırmalar inanılmaz derecelere ulaşmıştır. Tasarlanan bir proje,
teknolojik imkânlar sayesinde çok kısa bir süre içinde ürün haline getirilip piyasaya sürülür
hale geldi. Günümüzde üretilen elektronik cihazların çoğunda LED kullanılmaktadır.
Önceleri LED’ler sadece gösterge amaçlı kullanılmaktaydı. Güçleri ve boyutları sınırlıydı.
Yapılan bilimsel çalışmalar sonucunda hem güçlü hem de estetik açıdan göze hitap eden
canlı renklere sahip LED’ler geliştirildi. Sınırlarını aşarak giyim sektöründe de
kullanılmaya başlandı. Konserde sahneye sanatçılara özel olarak üretilmiş kostümlerin her
yerine LED yerleştirilir ve LED’ler yanıp renkleri değiştiğinde sahnede daha dikkat çekici
bir hava oluşturulur. LED teknolojisinin askeri uygulama alanları oldukça geniştir.
Örneğin; askeri bir tankın zırhına kaplanan binlerce LED, ekran şeklinde yerleştirilir.
Tankın diğer tarafını gösteren kamera, aldığı görüntüyü LED’lere aktarır. LED’lerde
tankın diğer taraftaki görüntüsünü televizyon ekranı gibi gösterir. Karşıdan bakan biri
LED’lere baktığında tankı algılayamadan tankın arkasını LED’ler vasıtasıyla görmüş olur.
Bu sayede tankı göremez.
Dünyada enerji kaynaklarının tükenmeye başlamasıyla yenilenebilir enerji
kaynaklarına ciddi yatırımlar yapılmaktadır. Rüzgâr enerjisi ve Güneş enerjisi bunların
başlıcalarıdır. Konutlar elektrik enerjisini artık çatıya monte edilen güneş panelleri ve
rüzgâr tribünleriyle sağlamaya başladı. Bu sistemlerin ürettiği gerilim doğru gerilimdir.
Genlik seviyeleri düşüktür. Akkor flamanlı lamba ve floresan lambaları çalıştıracak
seviyede değillerdir. Bu durum LED teknolojisinin gelişime katkıda bulunmuştur. Çünkü
LED’ler düşük gerilim seviyelerinde dahi çalışabilmektedir. Üstelik kontrolleri oldukça
kolaydır.
2
Tasarlanan sistemin benzerleri piyasada mevcuttur. Bu ürünlerin eksik kısımlarını
tamamlamak üzere tasarım yapılmıştır. Bilgisayara bağlanan USB birimi piyasada USB
RS-232 dönüştürücü olarak satılmaktadır. Fakat bu cihazları kullanmak için sürücü (driver)
yüklenmesi gerekir. Bu sürücü genelde CD halinde verilir. Başka bir bilgisayarda
kullanılmak istendiğinde sürücü yüklü olmadan cihaz çalışmaz. Tasarlanan sistem HID
özelliği bulunduğundan Windows tabanlı herhangi bir bilgisayarda çalışabilir. Sürücü
yüklenmesine gerek yoktur. USB ile doğrudan haberleşme ile haberleşme hızının
artırılması hedeflenmiştir. Çizelge 1.1’deki çalışma takvimine göre proje tasarlanmıştır.
Çizelge 1.1 Çalışma takvimi
Yapılan İş 20 Şubat 10 Mart 1 Nisan 30 Nisan 7 Mayıs 20 Mayıs
Proje Belirleme X
Araştırma X X X
Cihazın Tasarımı X
Malzeme Temini X X
Pratik Çalışma X X
Cihazın Testi X X
Tez Yazımı X X
3
2. CĠHAZIN ÇALIġMA ĠLKESĠ
RGB renk standardında kırmızı, mavi yeşil olmak üzere üç adet ana renk vardır.
Her bir renk, 8 bitlik parlaklık değerindedir. Bunun anlamı her renk değeri için 255 farklı
parlaklık değeri vardır. Toplam olarak 24 bitlik parlaklık ayarlanabilir. Oluşturulmak
istenen renk, LED’lerin parlaklıklarını ayarlama işlemidir. Şekil 2.1’deki RGB renk
kümesinde, renk tonları görülmektedir.
Şekil 2.1 RGB renk kümesi
Parlaklıkları ayarlamak için genelde PWM tekniği kullanılır. PWM ile yüksek
çözünürlüklü parlaklık değeri ayarlanabilir. 8 bitlik PIC mikrodenetleyicilerin bazılarında 8
bitlik PWM özelliği bulunur. PWM, mikrodenetleyicinin dâhili özelliği olduğundan
mikrodenetleyiciye dışarıdan gelen herhangi bir uyarı durumunda PWM çalışması
kesilmez. Renk değerleri için üç adet bağımsız çalışan PWM gereklidir. Her ana renk
değeri bir PWM çıkışına bağlanır. İstenilen renk değerine göre PWM iş süresi ayarlanır.
Şekil 2.2’de PWM değerlerine göre oluşan bazı renkler görülmektedir.
4
Şekil 2.2. PWM değerlerine göre oluşan bazı renkler
5
3. TASARIM AġAMALARI
Bilgisayardan cihaz kontrolü yapmak için bilgisayarın Seri, Paralel veya USB
portlarından birini kullanmak gerekir. Günümüzdeki bilgisayarlarda Paralel port
bulunmamaktadır. RS-232 Seri port ise sadece masaüstü bilgisayarlarda ve eski model
dizüstü bilgisayarlarda bulunmaktadır. Yeni model dizüstü bilgisayarlarda
bulunmamaktadır. Bu portlar ile haberleşme, tasarım kolaylığına karşın haberleşme hızı
düşüktür. Bu sebeplerden dolayı USB ile haberleşmeye karar verildi.
3.1. Bilgisayarla Cihazın HaberleĢmesi
USB haberleşmesi; yüksek hızlı, kullanımı kolay, ek donanım gerektirmeyen bir
sistem olmasına karşın oldukça karmaşıktır. Bunun nedeni USB haberleşmesinde besleme
uçları hariç sadece iki iletkenin kullanılmasıdır. Bu iki iletken ile yüksek hızda veri iletimi,
yüksek veri gönderme kapasitesi ve oldukça güvenli bir iletişim sağlanmaktadır. USB
portuna bir cihaz bağlandığında bilgisayar hemen cihazı tanımaya çalışır. Üretici firmasını,
markasını, modelini ve özelliklerini elde eder. Bu aşamalarda bir hata meydana gelirse
bilgisayar cihazı hemen reddeder.
USB haberleşmesine karar verdikten haberleşmeyi sağlayacak mikroişlemciler
araştırıldı. USB haberleşmesi için piyasada pek çok entegre mevcuttur. Bazıları sadece
USB ile haberleşmeyi sağlar. Bu entegreler bir işlemciyle çalışmak zorundadır. Gelişen
teknoloji ile birlikte mikrodenetleyiciler de USB özelliği kullanılmaya başlandı. Üretici
firmalardan bazıları; Texas Instruments, Renesas ve Microchip’tir. Bu firmaların
mikroişlemcileri araştırıldığında, hem temin kolaylığı hem de fiyatından dolayı Microchip
firmasının PIC18F4550 mikrodenetleyicisi tercih edildi. Bu mikrodenetleyici, USB
haberleşmesi için özel yazmaçlara sahiptir. USB haberleşmesinin yanında; zamanlayıcı,
kesme, komut gönderme ve alma gibi özellikleri mevcuttur. USB haberleşme komutları
oldukça karmaşıktır. Bu yüzden CCS C programının hazır USB komutları kullanıldı.
Piyasada satılan USB Seri Dönüştürücü cihazını bilgisayara taktığınızda sizden cihazın
sürücüsünü yüklemenizi ister. Bu bir dezavantajdır. Kimse yanında cihazıyla birlikte
6
sürücü CD’sini taşımak istemez. Bunu önlemek için HID denilen bir yazılım kullanıldı. Bu
yazılımın özelliği; bir cihaz USB portundan bilgisayara bağlandığında, yazılım o cihazı
otomatik tanır.
Bu özellik yeni model klavye, fare, USB bellek ve MP3 oynatıcılarda mevcuttur.
Araştırmalar sonunda CCS C programında hazır HID yazılımı bulundu.
PIC18F4550’nin bazı özellikleri şunlardır:
USB V2.0 Düşük Hız (Low Speed) ve Orta Hız (Full Speed) destekli
USB için dâhili gerilim regülatörü ve 1 Kbyte çift erişimli RAM bellek
Yüksek kararlıklı dahili PLL
48 Mhz’ ye kadar artırılabilir harici osilatör
8 MHz’ ye kadar artırılabilir dâhili osilatör
4 adet Zamanlayıcı (Timer) modülü
10 bit çözünürlüklü PWM modülü
10 bit çözünürlüklü ADC modülü
Geniş çalışma aralığı (2.0 Volt – 5.0 Volt )
Programlanabilir kod koruma seçeneği[1]
3.2. USB Bilgiyi Seri Bilgiye DönüĢtürme
USB haberleşmesinin hızı oldukça yüksektir. Bu yüzden özel bakır kablolarla bile 5
metreden sonra iletişim problemleri yaşanmaktadır. Kontrol edilmek istenen cihaz daha
uzak konumda olduğunda doğrudan USB ile haberleşmek imkânsız hale gelmektedir. Bu
yüzden bilgi sinyalinin hızını azaltmak suretiyle USB bilgisi asenkron seri bilgiye çevrildi.
Bu sayede verinin daha uzaklara aktarılması hedeflendi.
USB haberleşmesinde veriler 64 byte paketler halinde gönderilir. Bilgisayardan 3
adet 8 bitlik renk değeri gerektiğinden 8 bitlik adres bilgisi ile birlikte USB veri paketine
sadece 4 Byte veri yüklendi. USB kanalından gönderilen veri, mikrodenetleyici tarafından
64 byte bir diziye kaydedildi. Kaydedilen veriden sadece ilk 4 byte kullanıldı.
7
3.3. Renk Değerlerinin Gönderilmesi
Her bilgi paketi 4 byte’ten oluşur. Başlangıç biti ile veri gönderilmeye başlanır. 32
bitlik verinin ilk 8 biti adresleme işlemi içindir. Birden fazla alıcı modül ile haberleşmek
istendiğinde uygun adres bilgisiyle istenen cihazla haberleşme yapılabilir.
Seri bilgi, iki bakır kablo vasıtasıyla iletilmektedir. Adres bilgisi aynı zamanda
şifreleme görevi görür. Herhangi yabancı bir cihaz haberleşmek istediğinde, adres bilgisini
doğru girmediği sürece haberleşmeyi gerçekleştiremez. Adresleme bilgisinin boyutu
artırılabilir. Fakat bu işlem haberleşme hızını düşürür.
Haberleşme yapılmadan önce kanal, 5 volt seviyesindedir. Haberleşme başladığı
anda başlama biti ile kanal 0 Volt seviyesine iner. İlk 8 bit alıcı cihazın kimlik numarasıdır.
Tasarlanan sisteme 255 alıcı cihaz bağlanabilir. Uygun adres ile istenen cihaza komut
gönderilebilir. Şekil 3.1’de renk değerlerinin gönderimi görülmektedir.
Şekil 3.1. Renk değerlerinin seri gönderimi
3.4. Renk Değerlenin ÇıkıĢa Aktarılması
Renklerin parlaklıkları PWM sinyalinin doluluk oranına göre belirlenir. PWM iş
süresi maksimum iken sinyal, doğru gerilime dönüşür. Renk bu işlemde tam parlak yanar.
Üç renk değeri tam parlak yandığında beyaz renk oluşur. Şekil 3.2’de PWM iş süresine
göre oluşan dalga şekilleri görülmektedir.
8
Renklerin her biri 8 bitlik kaydedicilerle kontrol edilir. 28 = 255 farklı parlaklık
seviyesi verilebilir. Üç renk için kullanıldığında 224 = 16.581.375 renk değeri elde edilir.
Şekil 3.2. Oluşturulan PWM dalga şekli
Renkleri kontrol etmek için PWM lerin iş sürelerini değiştirmek yeterlidir. PWM
in doğru gerilimden en önemli avantajı; PWM sinyali ile LED’lere çok daha düşük gerilim
değerlerinin verilmiş olmasıdır. Çünkü LED’lere eşik gerilimlerinden daha düşük gerilim
uygulandığında LED’ler yanmayacaktır.[2]
PWM ile sinyal, darbeli verildiğinden bu sorun çözülmüştür. Üstelik PWM
kullanılmaması halinde değişken değerli doğru gerilim üretmek için sayısal analog
dönüştürücü devresi eklemek gerekir. Bunun içinde mikrodenetleyiciye ek olarak opamp
ve simetrik güç kaynağı gerekir. PWM sinyali ile bu sorunlar çözülmüştür.
PIC16F767 mikrodenetleyicisinde üç adet bağımsız çalışan dâhili PWM özelliği
mevcuttur. Her ana renk değeri PWM çıkışlarına bağlanmıştır. Oluşturulmak istenen renk
için PWM iş süresini ayarlamak yeterlidir. Mikrodenetleyicinin çıkış akımı LED’leri
sürmek için yeterli olmadığından devreye transistörlü sürücü devresi eklendi. Piyasada
satılan RGB şerit LED’ler bu cihaz ile rahatlıkla kontrol edilebilir.
9
4. DEVRENĠN SĠMÜLASYONU VE GERÇEKLENMESĠ
Proje tasarlanıp gerekli denemeler yapıldıktan sonra bilgisayar ortamında Şekil 4.1
de görüldüğü gibi USB bilgiyi seri bilgiye dönüştürücünün devre şeması ve Şekil 4.2 de
görüldüğü gibi baskılı devre lehim yüzeyi çizildi.
Şekil 4.1. USB bilgiyi seri bilgiye dönüştürücünün devre şeması
10
Şekil 4.2. USB bilgiyi seri bilgiye dönüştürücünün baskılı devre lehim yüzeyi
Projenin gerçek boyutları dikkate alınarak, elemanların tam olarak yerleşeceği
konumları gözlemlemek için Şekil 4.3’te görüldüğü gibi 3 boyutlu simülasyonu
oluşturuldu. Şekil 4.4’te görüldüğü üzere USB bilgiyi Seri bilgiye dönüştürücünün
gerçeklenmesi yapıldı. Şekil 4.5’te cihazın plastik kutuya yerleştirilmiş resmi
görülmektedir.
11
Şekil 4.3. USB bilgiyi seri bilgiye dönüştürücünün üç boyutlu simülasyon görüntüsü
Şekil 4.4. USB bilgiyi seri bilgiye dönüştürücünün resmi
12
Şekil 4.5. USB bilgiyi seri bilgiye dönüştürücünün kutuya yerleştirilmiş resmi
Gerçeklenmesi tamamlanan cihaz testleri yapıldı. Donanımsal hataları düzeltildi.
Bilgisayar ortamında Şekil 4.6’da görüldüğü gibi LED kontrol cihazının devre şeması ve
Şekil 4.7 de görüldüğü gibi baskılı devre lehim yüzeyi çizildi.
13
Şekil 4.6. LED kontrol cihazının devre şeması
14
Şekil 4.7. LED kontrol baskılı devre lehim yüzeyi
LED kontrol devresinin Şekil 4.8’de görüldüğü gibi 3 boyutlu simülasyonu
oluşturuldu. Şekil 4.9’da görüldüğü üzere LED kontrol devresinin gerçeklenmesi yapıldı.
Şekil 4.10’te cihazın plastik kutuya yerleştirilmiş resmi görülmektedir.
15
Şekil 4.8. LED kontrol cihazının 3 boyutlu görüntüsü
Şekil 4.9. LED kontrol cihazının görüntüsü
16
Şekil 4.10. LED kontrol cihazının kutuya yerleştirilmiş görüntüsü
Devrenin gerçeklenmesi yapıldıktan sonra maliye hesabı yapıldı. Kullanılan
malzemelerin listesi çıkarıldı. Çizelge 4.1’de tasarlanan cihazın maliyet hesap çizelgesi
görülmektedir.
Çizelge 4.1 Tasarlanan cihazın maliyet hesabı
Sıra No Malzeme ismi Özellik Adet Tutarı [TL]
1 Mikrodenetleyici PIC18F4550-I/P 1 15.0
2 Mikrodenetleyici PIC16F737-I/SP 1 12.0
3 Transistör BDX53C 3 3.00
4 Regülatör L7805 1 1.00
5 USB Konnektör B tipi 1 2.00
6 Kristal Osilatör 20 MHz 2 1.00
7 Diyot 1N4001 1 0.25
8 Direnç 1KΩ, 0.25 W 3 0.30
9 Direnç 4.7KΩ, 0.25 W 1 0.10
17
Çizelge 4.1’in devamı
10 Kondansatör 22 pf, Mercimek 4 1.00
11 Kondansatör 470 nf, Plastik 1 0.25
12 LED Yeşil, 5 mm 1 0.25
13 Anahtar 2 Konumlu 1 0.50
14 PCB 80 x 50 mm 1 1.00
15 PCB 70 x 60 mm 1 1.00
16 DIP Soket 40 Pin 1 0.25
17 DIP Soket 28 Pin 1 0.25
18 USB Kablosu 1 Metre 1 3.00
19 Plastik Kasa 58 x 106 x 31 mm 1 2.25
20 Plastik Kasa 116 x 60 x 19 mm 1 1.85
21 2’li Klemens Vidalı, 5 mm 4 2.00
22 3’lü Klemens 5 mm 1 1.00
Toplam Tutar (%18 KDV Dâhil) 49.25
18
5. SONUÇLAR
Tasarlanan devre bilgisayara bağlandığında HID özelliği bulunduğundan cihazı
hemen tanıdı. Tanıma öncesi aygıt yöneticisinde Şekil 5.1’de resmin sol alt bölümünde iki
adet USB giriş aygıtı görülmektedir. Bu cihazlar bilgisayarın dâhili donanımına aittir.
Cihaz bilgisayara bağlandıktan sonra ise Şekil 5.2’de resmin sol alt bölümünde görüldüğü
gibi bir USB giriş aygıtı daha eklenmiştir. Bu aygıt, takılan cihaza aittir.
Şekil 5.1. Cihazın bilgisayara bağlanmadan önceki Aygıt Yöneticisinin görünümü
19
Şekil 5.2. Cihazın bilgisayara bağlandıktan sonraki Aygıt Yöneticisinin görünümü
Cihaz bilgisayara bağlanmadan önce Şekil 5.3’te resmin sol alt bölümünde
görüldüğü gibi cihazın bağlanmadığı belirtilmiştir. Bu durumda kontrol panelinin hiçbir
özelliği çalışmamaktadır. Cihaz bağlandıktan sonra Şekil 5.4’te görüldüğü gibi bağlantı
kurulur. Cihaz ile bilgisayar iletişim halindedir. Cihaz bilgisayardan çıkarıldığında Şekil
5.5’te görüldüğü üzere bağlantının kesildiği belirtilmektedir.
20
Şekil 5.3. Cihazın bilgisayara bağlanmadan önceki kontrol panelinin görünümü
Şekil 5.4. Cihazın bilgisayara bağlandıktan sonraki kontrol panelinin görünümü
21
Şekil 5.5. Cihazın bilgisayardan çıkarıldıktan sonraki kontrol panelinin görünümü
Bilgisayar ile bağlantı kurulduktan sonra haberleşme ile ilgili denemeler yapıldı.
Bilgisayardan cihaza renk değerleri gönderildi. Cihaz, bu renk değerlerine göre LED’lere
uygun gerilimler aktardı. Çizelge 5.1’de gönderilen renk değerleri ve çıkışta oluşan renkler
görülmektedir. Cihazın çıkışlarına RGB LED bağlanıp renkler elde edildi. Şekil 5.6’da
çıkışta oluşan renkler görülmektedir.
Çizelge 5.1 Kontrol panelinden gönderilen renk değerleri
ve çıkışta oluşan renkler
Deneme Sırası Kırmızı Yeşil Mavi Oluşan renk
1 255 0 0 Kırmızı
2 0 255 0 Yeşil
3 0 0 255 Mavi
4 255 255 0 Sarı
5 253 127 39 Turuncu
6 255 255 255 Beyaz
22
Şekil 5.6. Çıkışta oluşan renkler
23
6. YORUMLAR VE DEĞERLENDĠRME
Tasarlanan proje piyasadaki ihtiyaca cevap verecek düzeydedir. Seri üretime uygun
şekilde tasarlanmıştır. Ayrıca gerek kullanılan elektronik elemanlar, gerekse cihazın dış
kasası olsun tasarlanırken Türkiye’de bulunabilirliği göz önünde tutuldu. Cihaz,
sarsıntılara ve düşmelere karşı uygun ve sağlam bir plastik kasaya monte edildi. Bu sayede
daha uzun süre kullanılması amaçlandı.
Cihaza kablosuz haberleşme özelliği eklenebilir. Bunun için piyasada lisans
gerektirmeyen RF modüller mevcuttur. Fazla değişiklik yapmadan tasarım değiştirilebilir.
Endüstriyel uygulamalarda, kontrol amaçlı kullanılabilir. Örneğin; PWM özelliği sayesinde
üç adet motorun bağımsız hız kontrolü yapılabilir.
24
KAYNAKLAR
[1]. “PIC18F4550 data sheet,” Microchip Technology Incorporated, Arizona, USA.
[2]. S, Çiçek, CCS ile PIC Programlama, İstanbul, Türkiye, 2010.
25
STANDART VE KISITLAR FORMU
Tasarım Projesinin hazırlanmasında Standart ve Kısıtlarla ilgili olarak, aşağıdaki
soruları cevaplayınız.
1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız.
Tasarlanan proje, düşük maliyetli ve her kesime hitap eden bir yapıdadır.
2. Projenizde bir mühendislik problemini kendiniz formüle edip, çözdünüz mü?
Projenin başlangıcından bitimine kadar birçok mühendislik problemiyle
karşılaştım. Bu problemleri hocalarımın ve arkadaşlarımın yardımıyla çözdüm.
3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız?
Dikkatli çalışma, analitik düşünme, deney yapabilme ve sonuçları
yorumlayabilme becerilerimi kullandım.
4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir?
Projenin mühendislik açısından uzun ömürlü ve ekonomik olması dikkate
alınmıştır.
5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir?
a) Ekonomi:
Projede kullanılan elemanlar hem ucuz hem de piyasada kolay bulunabilir
şekilde seçildi.
b) Çevre sorunları:
Cihaz, kullanım ömrünü tamamladığında gelişigüzel atılması doğaya zarar
verir. Özellikle kullanılan elemanların çoğu plastik olduğundan doğada uzun süre
kalabilmektedir.
26
c) Sürdürülebilirlik:
Kullanılan elemanların üretimi doğaya zarar vermeyecek şekilde yapıldığı
zaman ve atık maddeleri gelişigüzel şekilde atılmadığı zaman sürdürülebilirlik
sağlanabilir.
d) Üretilebilirlik:
Proje gerek tasarım bakımından gerekse kullanılan elemanlar bakımından
seri üretime uygun şekilde tasarlanmıştır.
e) Etik:
Tasarlanan cihazın benzerleri piyasada bulunmasına rağmen cihaza ek
özellikler eklenmiştir. Bunun yanı sıra izin alınmadan diğer projelerden bilgi
sızdırılması ve cihazda kullanılması söz konusu değildir.
f) Sağlık:
Cihazın dış kutusu insanlarla temas halinde olduğundan temas yoluyla
mikrop bulaşabilir. Bunu önlemek için cihazın periyodik bakımının yapılması
gerekir. Ayrıcı seri üretim esnasında kurşun içermeyen lehim kullanılması tavsiye
edilir.
g) Güvenlik:
Cihaz kablolu çalıştığından elektromanyetik girişim söz konusu değildir.
Yabancı cihazlarla iletişimini engellemek için şifreleme yapılmıştır.
h) Sosyal ve politik sorunlar:
Cihazın kopyasının üretilmesi olasıdır. Bunu engellemek için patent
alınması gerekir.
Projenin Adı Bilgisayar Kontrolü LED Animasyon Cihazı
Projedeki Öğrencinin adı Emre KÜLÇEK
Tarih ve Ġmza 23.05.2012
27
ÖZGEÇMĠġ
Emre KÜLÇEK
Ev Adresi: Yavuz Selim Mah. Okul. Cad.
No:34 Beykoz-İSTANBUL
GSM1: (0544) 966 70 97
GSM2: (0539) 977 61 04
E-mail: [email protected]
Kariyer Hedefi
LED Aydınlatma alanında deneyim kazanarak uzmanlaşmak.
KiĢisel Bilgiler
Doğum Tarihi: 06 Nisan 1987
Doğum Yeri: Ağrı
Medeni Hali: Bekâr
Eğitim Bilgileri
2011- …… Karadeniz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi,
Elektrik - Elektronik Mühendisliği Bölümü, 4. Sınıf
2010-2011 Yıldız Teknik Üniversitesi, Elektrik - Elektronik Fakültesi,
Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Bölümü, 3. Sınıf (Farabi Programı)
2008-2010 Karadeniz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi,
Elektrik - Elektronik Mühendisliği Bölümü (Dikey Geçiş)
2007-2008 Yıldız Teknik Üniversitesi, Meslek Yüksekokulu,
Endüstriyel Elektronik Bölümü (Yatay Geçiş)
2006-2007 Selçuk Üniversitesi, Silifke Taşucu Meslek Yüksekokulu,
Endüstriyel Elektronik Bölümü
2002-2005 İstanbul, Ümraniye Asım Ülker Çok Programlı Lisesi
28
Staj Deneyimi
Temmuz 2010 (30 iş günü) BKS LED Aydınlatma Sistemleri, Arge Departmanı
Temmuz 2008 (25 iş günü) BKS LED Aydınlatma Sistemleri, Üretim Departmanı
Yabancı Dil Bilgisi
İngilizce: Okuma - Yazma – Konuşma: İyi düzey
Kazanılan Dereceler
2008 Yıldız Teknik Üniversitesi, Meslek Yüksekokulu, Yüksekokul Üçüncülüğü
(AGNO 3.87/4.00)
2008 Yıldız Teknik Üniversitesi, Meslek Yüksekokulu, Bölüm Birinciliği
Dernek ve Kulüp Üyelikleri
Karadeniz Teknik Üniversitesi, Motorlu Taşıtlar Topluluğu
Yıldız Teknik Üniversitesi, Mezunlar Derneği
Yıldız Teknik Üniversitesi, Rüzgâr Enerjisi Kulübü
Yıldız Teknik Üniversitesi, Robotik ve Otomasyon Kulübü
Eğitimler ve Seminerler
2011 Festo, “Temel Seviye Hidrolik Eğitimi”, Yıldız Teknik Üniversitesi
2011 Fatek, “Servo Kontrol ve Uygulamaları Eğitimi”, Yıldız Teknik Üniversitesi
2011 Mobinex, “Mobil Uygulama Geliştirme Eğitimi ”, Yıldız Teknik Üniversitesi
2008 İstanbul Ticaret Odası, “PLC Otomasyon Sistemleri Eğitimi”
2011 “Yeşil Enerji Zirvesi”, Yıldız Teknik Üniversitesi
2011 “7. RLC Günleri”, Yıldız Teknik Üniversitesi
2010 PDA Danışmanlık, “Geleceğini Netleştir”, Karadeniz Teknik Üniversitesi
2010 “İş Sağlığı ve Güvenliği”, Yıldız Teknik Üniversitesi, Mezunlar Derneği
Mesleki Ġlgi Alanları
LED Aydınlatma Sistemleri
Hücresel Haberleşme Sistemleri
Kablosuz Elektrik Enerjisi Aktarımı
Kişiye Bağımlı Ses Tanıma
Akıllı Ev Otomasyon Sistemleri
Yenilenebilir Enerji Kaynakları
Elektrikli Araç Teknolojisi