ROBOT KOL TASARıMı

7/31/2019 ROBOT KOL TASARM

1/136

Robot Kol Tasarm


2/136

[1.1] Proje Kavrami

Proje bir ama iin gelistirme, arastirma iin yapilan ve yapilacak olan kavramlar olarakyer alsada iversite ve dengi okullar iin bu kavram yillarca alinan egitimin uygulamaya

dklerek amaca uygun alismalardaki son sinav olmaktadir. Iste bu yzden bir grenci iinproje kapsami bence hayatinin diger yarisi iin ok uygun temel ve ok gzel bir baslangitir.Eger grenci projesi ile yenilik ve avantaj getirebiliyorsa yada sistemleri yrtebiliyorsaegitimini tamamlamis ve retim moduna gemeye baslamis demektir. Ama bu asla var olan vedaha iyisi iin yapilmayan projeler iin ok byk bir geregi ortaya koymaktadir.

Sonu olarak mutlak olarak alinan proje mutlaka bir yenilik yada zellik iermeli veyapitaslari iermelidir. Aksi halde yapilan bir is arastirma mantiginin disina ikip kopyalamadurumuna girer!. Iste bu yzden gelismekte olan ve ihtiya duyulan bilgisayar destekli RobotKol (eng: Robot ARM) tasarimini proje olarak setim.

[1.2] Projemin Hedef ve Kapsamlari

Projede hedef robot kol mantigini daha esneklestirip bilgisayar destekli insan kol yapisininyerini alabilecek bir yapiyi olusturmaktir. Kol piyasada retilen assagida grlen modellerdenfarkli olarak daha ekonomik ve genis acili kullanima hitap etmesi iin yksek hassaiyetli birsistemi ayni zamanda dsk ama hizli hassasiyeti dsk olarkta alisabilecek bir yapidadaalisabilmesi vede asil olarak bilgisayar yazilim yapisinin open-source mantigiyla kullanimalanlarinin artirilip sistem iin sistem degilde herhangi bir olay iin tasarim mantiginingetirilmesidir. Bu yzden mekanik aidan sorunsuz olabilmesi iin eklem serbestligi getirmeyealisacagim.


3/136

Robot Kol projesi benim iin temel olarak assagidaki yapilari iermektedir: (Sistemsirasiyla)

1. Mekanik bakis

Temel madde seimleri - Eklem yapi ve yerleri - Baglanti ve trleri

2. Hareket sistemleri

Motor yapilari - Disli kutusu - Encoder (Sayici) - Motor Kontrlcs -Mikroislemci

3. Temel yazilim ve bilgisayara baglanti.

Mikroislemci yazilimi - Port baglantilari ve gvenli iletisim

4. Yazilim ve Uygulama teorileri

[1.3] Projemden beklenen sonular.

Projemden beklenen sonularin basinda elbetteki tam sonu isteniyor ama asil olarak butr uygulama gelistirme yapilarininda okul programlarinda gereklestirilebileegi kanisininokulumuza yerlesmesi ve bizim gibi gelecege bakan grencilerin tesvik edilmesi.Unutulmamasi gereken basari sadece bir kisiye veya kuruma ait degildir basari gemise katkisiolan ve su anda destek olan her sahsa aittir. Basari basarilari tesvikler ise tesvikleri getirir. Amaasil nemli olan uygulamadaki basarinin mutlak olmasi, projenin tamamlanarak bir sonrakiarkadasin gelistirilmesine uygunlastirilmasidir...

[2.1] Genel Olarak Bir Robot Kavrami:


4/136

Ilk olarak genel robot tanimlarini incelersek;

" Robot, mekanik sistemleri ve bunlarla iliskili kontrol ve algilama sistemleriyle bilgisayaralgoritmalarina bagli olarak akilli davranan makinelerdir. Genel bir enstit tarafindan ise robotsu sekilde tanimlanmaktadir: Robot Yeniden programlanabilen; maddeleri, paralari, aletleri,

programlanmis hareketlerle yapilacak ise gre tasiyan veya isleyen ok fonksiyonlumakinelerdir". (Robot Institute of America, 1979)

" Robot nedir? Robot, bir kaide zerinde en az bir kol, tutma organlari(genelikle pensler,vantuzlar veya elektromiklatislar), pnmatik, hidrolik veya elektriksel sensorler ile konumu ve

basin algilayicilariyla, bilgi islem organlariyla donatilmis kontroll-mekanik maniplelerdir."

Yukaridaki tanimlarda grldg gibi robot temel bir islemi yerine getirebilen, yetileri olanyeniden programlanbilen aygitlardir.Temel olarak bir robotun assagidaki zellikleriini olmasigerekir:

1. Islem yapma yetisi : Bir islemi fiziksel veya faraziolarak yerine getirebilmelidir yoksa robot olmaz sadece bir madde olur.

2. Islemin sonucunu belirleme yetisi : Islemi yaptiktan sonra mutlakolarak islemin sonucunu belirlemelidir ki islem tam olarak yapilmis olsun.

3. Karar verme yetisi. : Islemin sonucuna gre yada disetmenlere gre mutlaka bir yargi kurabilmelidir.

Iste bu yapilari ieren her sisteme genel olarak robot diyebiliriz. rnegin sinav robotu, isikizleyen robot, vana aip kapayan robot veya robot kol gibi. Fakat asil robot kavrami buyapilarin ok daha ilerisine giderek dogada en karmasik yapi olan insan oglunun yetilerini taklitetmek iin yapilan makinalardir. Robot kavramida onlar zerine kurulmus olmasina ragmentanim genel olarak farazi yapilarida iermektedir.

esitli ileri gelen dnya lkeleri tarafindan robot esitli sekilde tanimlanmis olmakla beraberhepsinin bulustugu nokta Robotlar yeniden programlanabilen mekanik aksamlardir. Bukurumlarin ayrildiklari nokta algilama ve sonuca varma yetisidir. Japon konseyi bu konudaalgilama ve karar verme mekanizmasi olmayan robot kavramini kabul ederken Ingiliz veAmerikan Enstits buna karsi ikmaktadirlar.....

[2.2] Robotlarin Tarihesi:

[2.2.1] Robot Kavraminin Dogusu:

Medeniyet, klelik dzeni sayesinde bugunku olaganst seviyeye ulasmistir. Bir kletkettiginden fazlasini retmek zorundadir. Amerikada seker kamisi toplayan zenci klelersahiplerini milyarlarca dolar kazandirirken kendileri aliktan sagliksiz ortamlardan lmslerdir.

Bu irkin olaylar amerika i savasi ve ardindan dnya apinda klelik dzeninin sona ermesiylealisan ihtiyaci duyan isverenler eskisi gibi ucuza isi bulamamakta bulduklariylada istedigi


5/136

kadar verimi alamamaktaydi nk artik zorlama yoktu alisma haklari ve sendikalari vardi.Iste bu kt durumdan insanlari isten ikarip yerlerine birka insanin isini yaptirabileceklerimekanizmalar aramaya baslandi.Ve o gnden gnmze dek teknolojiyle baglantili olarak robotkavrami degisti ve gelisti. Ama asil asamayi bilgisayar kavramiya birlikte gelen karar vermeyetisi (algilama-karar verme-uygulama) sayesinde saglandi. Ve gnmzde 1Ghz islem

gcndeki bilgisayarlar ile robotlarin gc ve kapasite siniri insanin tesine geti. Artik robotlarbir sa kilini iki esit paraya ayirabiliyor ve bunu saniyenin onda biri kadar bir sredeyapabiliyorlar.

Genel aidan robot kavraminin tarihdeki gelisimi:

Ortaagda Seluklu Trklerinden Skman boyundan Cizreli Ebul-Iz, yalniz suyun potansiyelve kinetik enerjilerinden faydalanarak makineler ve robotlar yapti. Ilkel otomatlar 17. ve 18.yzyillarda Avrupa'da bulundu. Bunlar birer mekanik harikasiydilar. O zamanlarda mucitlerilgin makineler icat edip retime getiler. Kilise ve katedrallerin tepesinde bulunan devasasaatlerde gerek boyutlarda insan, melek, seytan gibi figrler vardi. Bunlar ellerindeki tokmagi

ana dogru giderek vuruyorlardi, vurus sayisi saatide belirliyordu.

tc Kus: Kurulu dzenek tarafindan miller ve kaldiralar yardimiyla kusun kanatlari, kafasive gagasi kontrol edilebiliyordu. Ayrica vana ve pistonlar sayesinde kus sesi ikartiliyordu.alisirken kafasi ve kanatlari hareket ettirip terken de gagasini oynatailiyordu. Bunlardan oksayida retildi ve ev dekarasyonunda kullanildi. Kusun hareketleri belirli bir sirayla yapiliyordu

bu sira takibi iin miller kulaniliyordu, iste bu miller ilk bilinen ROM yapisidir.

Millerle yapilan rom yapisina iyi bir rnek: (Meillardet'in Otomati dan alinmadir)

Otomatik Flt: Mzisyen kiyafet giydirilmis otomatik flt dudaklarina yapisik flte havapompalarken parmaklariylada fltn deliklerini aip kapatarak mzik yapabilmekteydi. Yinemillerle saglanan bir takim hareketlerle islem gereklestiriliyordu. Bu flt 1738 yilinda

Jacques de Vaucanson tarafindan paris'de yapilmistir. Otomat tamamen el isiydi. yaplian buotomat bir binada sergilendi ve insanlar bunu grebilmek iin ok uzaklardan bile geldiler.


6/136

Hatta krallar ve Imparatorlar bile zellikle memnuniyetlerini belirtiler. Iste bu ilgi ve piyasakavrami pek ok mucidi otomatlar zerinde alismaya tesvik etti.

Yaptigi diger nemli otomatlar:.

Meillardet'in Otomati: Belki de kuruludzenekli otomatlar iinde en karmasik olani

1805 yilinda Londra'da Henri Meillardet tarafindan yapilan yazi yazabilen ve resim yapabileninanilmaz otomattir. Genis bellegi ve titiz hareketleri vardir. rnegin bir gemi resmini aslina

uygun, btn detaylariyla bes dakikada izebilmekteydi. Yapabildikleri arasinda Fransiz stilindeyazilmis bes dizelik bir siir bile vardir. Bu otomat halen Franklin Enstitsndesergilenmektedir. DAHA FAZLA BILGI!

Meillardet'in siir yazan ve

resim izen otomati.

R.U.R. Kullanilan Otomat.

Dnya litaratrnde ilk defa "Robot" kelimesi 1917 yilinda Karel Capek'in kisa hikayesi olanOpilec de gemistir. Fakat asil kavram olarak robot anlayisini 1921 yilinda yine ayni yazarinRossum's Universal Robots (R.U.R.) adli tiyatro eserinde ortaya atililmistir. Eserde robotlarRossum ve oglunun topluma hizmet iin olusturdugu insan grsl yaratiklardi. Robot kelime

olarak ise ek dilinden gelmektedir. Agir, sikici, angarya is manasindadir.
http://sln.fi.edu/qa99/attic10/index.htmlhttp://www.aksusistem.com/robotic/images/rur.jpghttp://www.aksusistem.com/robotic/images/rur.jpghttp://www.aksusistem.com/robotic/images/rur.jpghttp://www.aksusistem.com/robotic/images/rur.jpghttp://www.aksusistem.com/robotic/images/rur.jpghttp://www.uwec.edu/academic/curric/jerzdg/RUR/index.htmlhttp://www.aksusistem.com/robotic/images/rur.jpghttp://www.aksusistem.com/robotic/images/rur.jpghttp://www.aksusistem.com/robotic/images/rur.jpghttp://www.uwec.edu/academic/curric/jerzdg/RUR/index.htmlhttp://sln.fi.edu/qa99/attic10/index.html


7/136

Dnyada ilk olarak robotlarla ilgilene bilim dalina "Robotic" ifadesini kullanan kisi IssacAsimov'dur. (Dogum Temmuz 2, 1920, lm Nisan. 6, 1992). Kelimenin kullanildigi eserRunaround(1942) adli hikayesidir, bu eser 1,Robot adli kitabinda yer almistir(1950).nl

bilimkurgu yazari hikayelerinde henz olamayan fakat ileride olmasi muhtemel sorunlarla ilgili

durumlari anlatmaktadir.Dnyaca nl bazi eserleri bazilari I Robot (1950), The FoundationTrilogy (1951-52),Foundation's Edge (1982), The Gods Themselves (1972) bu kitabiyla Hugovede Nebula dllerinin ayni anda kazanmistir. DAHA FAZLA BILGI!

Issac Asimov gre robot kavraminda insanligin gelecegi iin nemlikuram vardir: (Daha sonradan 0. kurami eklemistir.)

0.kuram: Robotlar asla insan olgusuna zarar vermemelidir. 1.kuram: Robotlar asla insanliga zarar vermemelidir. Diger assagidaki kuramlar tarafindan aksi idda

edilemez. 2.kuram: Robotlar insanoglundan aldigi emirleri yerine getirmelidir. Diger assagidaki kuramlar

tarafindan aksi idda edilemez. 3.kuram: Robotlar keni varliklarini diger kuramlari bozmadan ellerinden geldike korumalidirlar.

1918-1938 2 dnya savasi nedeniyle bir ok arastirma durdu ve bazilari bir daha asla

devam edemedi...!!!

[2.3] Robot Kavraminin Gelisimi: (Asil Robot kavramin olusmasi ve gelisimi)

Sayisal kontrol ve Uzaktan kumanda kavramlarin gelismesiyle robotic alismalarinda nemligelismeler ortaya ikmistir. John Parson tarafindan uzaktan kumandali olarak yapilan makine1940 yillarinda Amerika Birlesik Devletleri Hava Kuvvetleri tarafindan ardindanda AtomEnerjisi Komisyonu tarafindan kullanilmaya baslandi. Radyoaktif maddeler zerine yapilanalismalarda nemli islemlerde kullanildi. Bu sistem endstri alaninda kullanilmaya basladi.Cyril Walter Kenward birlikte 1954 n Mart ayinda patenti alindilar. Bylece ilk endstriyelrobot denilebilecek bir sistem tasarlandi.

Belli basli gelismelerden birinide Joseph F. Engelberger (Fizik Mh.) ile George C.Devoltarafindan gereklestirildi.Robotlarin Babasi olarak adlandirilan para aktarim robotu yaptilar.Bilgileri magnetik ortamlarda saklamakti nemli gelisme nk artik daha fazla veri dahakk alanlarda rahatlikla istenlidigi zaman degistirilebilecek sekilde saklanabildi. Vealismalari sonucunda "Unimate " adli firmayi kurdular 1949, bu firma ilk robotic zerinekurulan firmadir.

Bu tarihten sonra dnya zerinde zellikle Amerika, Avrupa ve Japonyada pek ok firmarobotic zerine alismaya basladilar. Ve bu ilgi gelismeyide beraberinde artirdi. Bu gelismeler
http://www.asimov.com/src/bio/ibio.phphttp://www.jsautomation.com/default.htmhttp://www.asimov.com/src/bio/ibio.phphttp://www.jsautomation.com/default.htm


8/136

arasinda gze arpan ilk robot uygulama dili olan " WAVE" Stanford Akedemisi tarafindangelistirildi ve robotic bilimine kazandirildi. 1974 de "AL " ve ticari amali olan " VAL "yapildi. Val Ultimate tarafindan gelistirlmisti ve buna bagli olarak "PUMA (ProgrammableUniversal Machine for Assembly)" gelistirilerek zerinde uygulandi. Nispetten kisa eklemli birrobottu fakat temel olarak General Motors firmasinin montaj hatti baz alinmisti. 1979 yilinda

Yamanashi niversitesi tarafindan montaj amali olan "SCARA (Selective Compliance Armfor Robotic Assembly)" gelistirldi.Bu sistem ticari olarak 1981 piyasaya srld.

Scara Hakkinda kaynak bilgiler ve rnekler iin >

unimate'in puma robotu.

90 yillara gelindiginde robotlar artik ok esitli alanlarda ve zellikle insanlarin rahatliklayapamiyacagi isleri kusursuz yaparak insanoglu'nun yasam srecinde yerlerini aldilar.Assagidaki rneklerde insan oglunun inemedigi derin sularda arastirma yapabilen, Hibir molavermeden yillarca alisabilen montaj robotlari, Cerrahlarin hata yapmasini engelliyen hattacerrahlik meslegini oratdan kaldiracak kadar iddali olan ameliyat robotlari, insan kolunun

yerine takilabilen yapay kol sanirim bu gelismelere en iyi rneklerdir.
http://www.ira.uka.de/I32/wave/wave.htmlhttp://oop.rosweb.ru/Other/58.htmlhttp://www.mame.mu.oz.au/~phr/telerobot/App_III.htmlhttp://www.ar2.com/puma.htmlhttp://www.sankyo.com/scaras.htmhttp://www.brunel.ac.uk/~emmncim/1996/task4/report/report.htm#Robot%20program%20Breakdownhttp://www.ira.uka.de/I32/wave/wave.htmlhttp://oop.rosweb.ru/Other/58.htmlhttp://www.mame.mu.oz.au/~phr/telerobot/App_III.htmlhttp://www.ar2.com/puma.htmlhttp://www.sankyo.com/scaras.htmhttp://www.brunel.ac.uk/~emmncim/1996/task4/report/report.htm#Robot%20program%20Breakdown


9/136

Fakat asil gelisme Sony firmasi tarafindan evlerimize kadar sokulan robot kpek "Aibo"olmalidir. Yapilan robotta algilama karar verme vede komut dogrultusunda uygulama yetilerimuvcut olmakla beraber genis aili bir hafiza ile sahibini tanimlama kadar birok zellik yeralmaktadir:(1998)

Sonuc olarak Robotic teknolojisindeki alismalar artik byk oranda bilgisayarteknolojisindeki gelismelere dayaniyor. Robotik endstrisi dogdugunda bilgisayarlar mevcutolmasina ragmen 1970'lerin sonuna kadar boyutlari nedeniyle robot kontrolnde kullanmiyaelverisli degildi. Bugn pazardaki tm robotlar bilgisayar kontrol kullanilmaktadir. Fakathalen Robotic biliminin alaninin makine vede bilgisayarbilimlerini kapsadigi kesindir.

[2.4] Otomasyon Kavrami:
http://www.world.sony.com/robot/top.html


10/136

Otomasyon kavrami esitli sekillerde ifade edilebilir ama kavram mutlak olarakmekanizasyonu iermektedir. Peki nedir bu mekanizasyon ve otomasyon.

Mekanizasyon: Insan enerjisi disinda saglanan hareket olgusuna Mekanizasyon denir.Mekanizasyon kismen veya tam olabilir, bazi mekanik hareketler insan

gc katilarak tamamlanabilir buda mekanizasyonu kesinlestirmez. Otomasyon: Iste bu mekanizasyonlar sonucunda olusan toplu islem bloguna ototmasyon

denir. Kontrol yani denetimden gelmektedir.

Otomasyonda nemli olan retim ortamlari olan tezgahlar ilk olarak klasik tezgahlardi dahasonra Kam kontroll, Pim kontroll tezgahlarin kullanilmaya baslanmasi, retim hizinin vekalitanin artirilmasini sagladi. Daha sonraki gelisme Sayisal Kontroll (NC) tezgahlarinuygulanmasi biiminde olmustur. Biligisayar sisteminin tezgaha uygulanmasi sonucundaBigisayar Kontroll Tezgahlar(CNC) ve Bilgisayar kontroll sistemler(CIM) ortaya ikmistir.Sadece retimde degil Bilgi islem, Dkmantasyon, Arastirma ve Gelistirme alismalarindazel hazirlanmis olan bilgisayar programlari kullanilmaktadir. Iste bu sayede 20. yzyil basinda

insan oglu daha az alisarak daha kisa srede en mkemmelini retmektedir.

Otomasyon kavrami iin robotlar ok nemlidir nk ne kadar ok insana bagli olmadanalisabilen robot sistemde yer alirsa sistem o kadar ok tam mekanizasyona vede hatasizretime gemektedir. bugn gelismis lkeler dzeyi denen toplulukta yer alan lkelerin tamamiretimlerini otomasyon zincirleriyle tamamlamaktadir. Buna en iyi rnek robot iin kullandigimmotorun Isvire'de tamamen insan eli degmeden 0.1 mikron znrlgnde yapilip testedilmesi sayesinde olusan mkemmel motor yapilaridir.

Ilk olarak tarihte otomasyon kavrami Henry Ford la birlikte baslamistir. Henry Ford 1800yillarda Ford araba fabrikasini kurup isletirken aldigi araba siparislerini karsilayamiyordu. O daen kisa srede montaji nasil tamalayacagini dsnrken iki seenegi gz nnde bulundurmus.

1. Fabrikayi byterek daha ok isi ve daha ok tezgah almak. 2. Tezgahlari bir sekilde hizladirarark bir tezgahi iki veya daha ok tezgah gibi

alistirabilmek.

Iste bu iki kavramdan birincisinde retim kesinlikle artacakti ama kurulmasi vede alismasiok daha fazla is getirecekti fabrikaya bunun iin Ford tezgahlari fabrikda retim sirasina dizdive bir hareketli band ile tezgahlar arasinda baglantiyi kurdu. Iste o gnden sonra Fordfirmasinin retimi katlanarak byd. O gnler iin yeterli grlen bu kavram birka sene sonra

yetmemeye basladi nk insanlar yryen bandlara yetisemiyor hata yapiyor rnlerin yzdeellilere varan hatali retimlere dnsmeye basliyordu. Isiler daha ok para daha az alismaistiyorlardi. Sendika kurup glendiler. Vardiyali alisma dnemi baslamisti ama halen birsorun vardi retim kazancinin nerdeyse yarisi fabrika giderlerine yani maaslar vede hataliretim giderlerine gitmeye baslamisti, rnlerin fiyati artiriliyor ve maliyetin 3 katini asanfiyatlara satiliyordu. Ama bir gn, bir Japon bilmadami mikrochip denen kltlmselektronik komplex parayi yapinca isler biraz degisti artik retimde 24 saat alisabilecek maasistemeyen, hata yapmayan, hasta olmayan, greve gitmeyen mkemmel isi gelmisti, robotlargelmisti. bu olgunun yararlarini assagida maddelemeye alistim:

Otomasyonda robotlarin Yararlari:

retim artisi.


11/136

retim maliyetinin dsmesi. Kalite artisi Tehlikeli ortamlarda alisabilme. Ynetim ve denetim kolayligi. Tmlesik sistem organizasyonu.

Is esnekligi. Uzun mr.

[2.5] Robotlarin yapisal esitleri:

Temel olarak robotlar kapsam ve yetenkleriyle siniflandirilabilirler ama bence asil olarakyapisal yeteneklerine gre siniflandirilabilir:

Kartezyen Robotlar: X,Y,Z koordinat dzleminde her kol bir ncekine gre dikaiyla kayar. Dikdrtgen sekline bir alisma alanlari vardir.

Silindirik Robotlar: alisma alanlari silindiriktir.Kolun bir blm dikey, digerblm ise yatay hareket eder.

Polar Robotlar: Kol taban etrafinda dnebilir. Kolun bir parasi ieri disari telemehareketi yapabilir. Bir blmde assagi yukari dnebilir.

Revolt Robotlar: Dnel veya kresel eklemler sahiptir. Taban eklemine bagli olankol taban etrafinda dner ve diger iki kismi tasir. Dnel eklemler yatay ve dikey olarak

birlestirlmistir.Yarim kre seklinde bir alisma alanlari vardir.

1. 2. 3. 4.

stten


12/136

[2.2.5] Gnmzde kullanilan belli basli robot rnekleri:

Piyasaya bakildiginda satilan robot trlerinde bir genellesme dikkat ekici. Robotlar genelolarak bir ama iin degilde bir ama robota uyarlaniyor, yani ek para tanimlayici vedezellikle program olgulariyla yapi kusursuz olarak tamalaniyor.

Piyasa robotlarini su sekide siralayabiliriz:

Robot Kollar (zellikle tip alanindaki kullanimda ok hizli bir ilerleme var) rnek. Su alti robotlari (birka firmanin su alti madencilik ve arastirma zerine aralari var ama

bir yavas ilerleyen alismalar sanirim) rnek. Uzay arastirma robotlari (nasa bu konuda devreye giriyor.) rnek. Mobile robotlar (Bataryali olduklarindan gelisme kisitli oluyor ama mikro islemcili

tasarimda bayagi ilerleme saglanmis) rnek.

[3] Fiziksel Olarak Robot Kol
http://www05.abb.se/robotics/core.htmlhttp://www.isr.com/research/ariel.htmlhttp://robotics.jpl.nasa.gov/groups/rv/homepage.htmlhttp://hometown.aol.com/mattjasper/robotics/index.htmlhttp://www05.abb.se/robotics/core.htmlhttp://www.isr.com/research/ariel.htmlhttp://robotics.jpl.nasa.gov/groups/rv/homepage.htmlhttp://hometown.aol.com/mattjasper/robotics/index.html


13/136

Fiziksel olarak bir robot kol ucu uca eklenmi cubuklarn 3 boyutlu uzaydaki salnmnabenzer. Fakat dnya artlarnda bu ivmelere yer ekimi, srtnme ve anma gibi ufak tefekgrnen ama sonucu etkileyen faktrler yani vektrler vardr. lk olarak 3 boyutlu uzaykavramyla eklemli bir kolu yapsal olarak incelersek;

Eklemler birbirlerini izlerken bu izlemeden doan hareket baml ilede birbirlerinietkilemektedirler. Ksacas en altan en ste doru dorusal bir zincir yaps vardr demek doruolabilir.

Eklemler biribrlerini farkl ynler ve ekillerde hareketlendriebilrler buda bize boyutluuzayda eriim alann artrmamz salar. Daha dorusu hareket yetenei kazandrr.

Ayrca ekilde her eklemin kendine ait 3 eklemi vardr bu eklemeler silindirik eksenli olupkendi etraflarnda, ilerisindekini yukar aa oynatan vede altndakini saa sola ekebileneklemlerden oluur vektriyel merkezleri motor balar olup 2 si st ksmnda dier 1 ise altksm ucundadr. Sadece tutucu ksm ayn anda iki eksenli bir ekleme sahiptir.

Aada ise tasarlanm bir robotun ana hatlarn grmektesiniz:


14/136

[3.1] Temel Fizik Kavramlar ve Hareket Teoremi

Vektr bir hareket gstergecidir. Hareketin ynn kuvvetini gsterir. Temel olarak birhareket konumsal vektrlerle tanmlanabilr.

vektr:


15/136

ekilde grld gibi kresel objenin hareket yn AB vektrleri ile gsterilmitir fakatobjeye uygulanan yerekim ivmesi CD vektryle aaya doru bir ekme uygulad iinortalama(bileke) vektr olan EF vektr ynnde obje hareket edecektir bu EF vektr AB

bydke AB'ye doru yaknlaacaktr. tam tersi durumdada yani CD vektr bydke CDvektrne doru yaklaacaktr.

Sonu olarak fizikte temel hareket birimi vektrlerle ifade edilebilir nk her hareketin biriddeti vede bir yn vardr. Vektrler boyutlu uzayda ifade edilebilirken her hareket

bileeni vektrlere ayrlmas zorunludur. Ayn zamanda ters etkime yapan kar vektrlerde bu

kurala dahildirler.

Vektrler temel olarak sade ve tek dze olmalarna ramen fatriyel eklindeki katlamal

artmlarda sonu vektrn tespit etmek iin ihmaller hesab ortaya atlm ve sonuca ylecevarlabilmitir. Fakat robotumuzun sonuca mikron dzeyinde ulamasn istiyorsak mutlakolarak bu ihmal hesaplarnda mikronun altnda tutmalyz.

[3.2] Kinematiksel nceleme

Kinematik kavram robotlarn temelini oluturmaktadr, nk robotlara yaptracak hareket vesonuta ulalacak konum bu dal tarafndan incelenmektedir. Eklem kinematik iin ok byk

bir yere sahiptir ve genelde robotlar asndan eklemler bir zinciri andracak ekilde ard ardabalanarak kullanlmaktadr ite bu yzden kinematik temel eklemler asndan ikiye

ayrlmaktadr. Zincirin ak olduu sistemler ve kapal zincir yapsndaki sistemler.


16/136

Ak ulu kinematik zincirde bir ucu serbest iken dier ucu sabit bir aksama bal olaneklemdir.

Kapal ulu kinematik zincir ise her iki ucuda sabitlenmi olan eklem trdr.

Bir robot kolu kinematiin en nemli balang ilkesi kinematik hesabna nereden ve ne

biimde balanacadr, bunun iin iki ana balang noktas vardr. Bunlardan birincisi sabitarlktan (en altta yer alan sabitleme ktlesi) balayarak en uca ulamak buna dz kinematikdenir dieri ise en u noktadan balyarak sabite ulamaktrki bunada ters kinematik denir.Unutulmamas gereken kinematik hesaplar kaypsz konum alglamas yapar, robot kolunauygulanan momentleri dikkate almadan hesap yapldndan gerek sonu bulunamamtr.Yaplan tm ilemler kolun eklem saysna bal olarak deien katlara sahiptir bu katlar mutlakolarak eklem serbestlik ve tepkime deerlerinide iermektedir.

Gemiten gnmze geen srede birok sistem ve uygulama gerekletirilmitir ve oluansorunlar karsnda yeni zmler oluturularak sonua varlmtr. Bu sistemlerin oundayaplan hesap programlar mutlak olarak ters kinematii kullanmaktadr. Aada temel olarak

iki zmn ayrntlar yer almaktadr;

Robot Kolunun Dz Kinematii: Kolun ynlendirlmesinde her eklem hareket noktas birmerkezi XYZ eklemsel dzlemleri iin balang kabul edilip hareket sonucunda oluacak yenikonum en alttan en steki ekleme kadar takip edilmektedir. eksenli bu yapda her eklem iin

bir 3x3'lk matris tanmlanr eksenlere uygulanan dnme hareketi sonucu bu matrisin 4x4olmasn salar ve 4-4 eleman daima 1 olacak ekilde 4 satr ve 4 stun bilgileri sonukonumudur. lk olarak Denavit Hartenberg tarafndan kullanlmtr.

Robot Kolunun Ters Kinematii: Dz kinematie gre daha kapsaml bir hesap gerektiren terskinematik ilemleri daha ok hedefe geometrik ve matematiksel ifadelerle yaklaarak sonucaulamaya almaktadr. Hedef konuma yaklamlarda integral gibi tersleyici fonksiyonlarkullanldndan sonu kesin bir yolla kmaz deiik ynerge ve denemlerle sonucaulalabilir, geometrik adan zmsellii daha elverili olmasna karn her robotla aynekilde kullanlamaz. robotlarn kstlayc etmenleri olan eklem ve dn serbestlikleri devreyegirmektedir. Alt eksenli bir robotun her hareketi yerine getirebilinecei idda edilmektedir fakatsonuta kolun yaps ve hedef konum bilinmeden eklem says olaya netletirmez.

Sonuta kinematik hersaplar bize hedef konuma ulamak iin enksa yolu deil, en uzun

tasarm salad iin gereksizdir.


17/136

[3.3] Boyutlu Tasarm ve Matematik

X,Y,Z eksenlerinden oluan boyut kavram beraberinde dndrme ve iki boyuttan ncboyuta geme gibi ilevleride getirmektedir.

Eksensel dndrme:

Cisimler bir koordinat dzleminde noktalardan olumakatdr bu cismi bellirli bir yndedndrme ilevinin yaplmas demek ite bu noktalarnn asal cevrim sonras yerlerini

belirlemektir. Aadaki rnekte bir karenin 45 derece sola dndrlmesi incelenmektedir;

Matematiksel adan bir dorunun cevrilmesi iki boyutlu dzlemlerde tan, arctan deerleriylemmkndr. Yani bilinen iki noktadan aktif dzlemsel a arctan ile bulunur daha sonra evrimas eklenerek sonu aya ulalr vede sonu ansnn tan deeriylede hedef noktaya ulalr.

Aadaki rnekte bu olay grlmektedir;

rnekte Kaynak nokta a,b deerlerinde iki boyutlu dzlemdedir. Noktann Q as arctan ile (Q=arctan(b/a) ) bulunur ve aya eklenecek deer eklendikten sonra Q' asal deeri elde edilirvede yeni noktasal deerler d,c sins ve cosins ilemleriyle bulunur ( d=sin(Q')*f ,c=cos(Q')*f, hipotens f=^(a+b)). Noktasal hedefe varlm olur. boyutlubir dzlemde ise

bu noktasal iki boyutlu evrim iki er eksenlere ayrlarak yaplr; X-Y; X-Z; Y-Z gibi.

ki adet iki boyuttan nc boyut kavram:


18/136

Cisimler genelde tek bir adan bakldndan dolay iki boyutlu grntleri mevcutturbuyzden cismin tam olarak alglanabilmesi vede ilemlerin doru bir ekilde yaplabilmesi iiniki boyutlu grntden asal ddrmeyle bir adet daha alnr bu sayede iki boyutlu 2 farklgrntden isel nc bir grnt karlabilir. ekilen grnt saysyla doruluk ve ekimalar arasndaki oran sonucu dorusal olarak etkilemektedir.

Sonu olarak temel tirigonometri ve temel cebir robotic asndan konum bazl byk nemtamaktadr. Robotun bir sonraki hamlesini hesaplamak doacak hatalar ve yanltanmlamalar engelliyecektir. Bu yksen sabit noktasal hesap iin bilgisayar ilemcisi okuygun bir tabandr.

[3.3.1] Gelimi Konum Forml Tasarm

lemler artka ve sonuca baml yeni ortamlar real-time(gerek zaman) bazl almasgerektiinde bu hesaplamalarn gecikme yaratmamas vede sonucu ilem bittikten sonra

yalanlamamas gerekmektedir. Bunun iin yaplan hesaplar artka ilemler birletirilmeli vekalpsal tanmlara kullanlarak bir tampon oluturulmaldr. lem sonularnn bitirilmesi


19/136

ksaldka sistem optimize edilerek gereksiz ilemler taranmal ve ayklanmaldr. bu ilemlerhem bilgisayarn hemde mekanizmann hata yapmasn ve yavalamasn engelliyecektir.

[3.3.2] Bilgisayar kavram ve dinamiksel zmler(Acad14-3DS max 2.5)

Bilgisayar kavram ite asl bu kavramlarn hesaplanmas ve analizinde nemli bir yeralmaktadr. bouytlu olarak bir noktay ilerletmek iin yaplan ilem mikro saniyeleraldndan robotun hareketinde bir gecikme faktr olmaktan kp geri besleme vede hataaramada yer almaya balamaktadr. Olmazsa olmaz kavramnda yer alan bilgisayar aynzamanda bize dizayn aamasnda imdi olduu gibi zgn yardmc olarak yerini almaktadr.Ama bilindii gibi bilgisayar programlanmadan bir hi olduundan bizim iimizi grebilecektemel bir boyutlu tasarm ve gelitirme programna ihtiyacmz bulunmaktadr ite buradadevreye alman yapm olan mhendislik harikas olan AutoCad program girmektedir. Programtemel kalp izimleri ve yapsal analiz yapabilmektedir ama yinede daha ortada para yokken o

paray test edebileceimiz ve sonular karabileceimiz bir program olan 3DS MAX adlprograma ihtiya duymaktayz. Max programyla Olmayan kolu cizip eklemleri kstlayarak

yapabilecei ve yapamyaca hareketleri grebiliriz tabiki bu bize ok nemli bir avantajsalamaktadr. Aada 3DSmax 2.5 cizilmi temel bir rnek yer almaktadr bu rnekzerinden kemik(bone) yaps ve eklem kstlamay inceleyebilirsiniz.


20/136


21/136

3D studio max programnda izim ksmndan arklar eklindeki ikon seilerekbones(kemik) seilerek ekranda temel bir izgi izercesine robotun temel eksenleri izilerek

ikonu altndaki IK blmnden Rotational Joints ksmndan kemik balarnn herketkstlamas eksensel olarak limitlenebilir. Daha sonra yaplmak istenen hareket ANIMATE

butonuna baslarak1/100 yazs zerinde bulunan bar ekilip oradaki hareket konumlandrlarak

animate kapatlp play butonuna baslr, yapdmz hareketi bize tekrarlar tabiki eermmknse?

Sonu olarak bilgisayar ve doru program her dalda olduu gibi robot dizaynndada biz yolgstermekle kalmayp hatlarmz minumuma indirebilmektedir.

[4] Mekanik Olarak Robot Kol:


22/136

Mekanik olarak robot kavram fiziksel olarak doan hareket kavramlarnn gerekletirilmesiiin gerek duyulan mekanik aksamlar yani eklemlerin olumasya otaya kmtr. Mekanikadan robot kavram EKLEMSEL olarak inceleme ve madde zerindeki hareket, tepki vesrtnme gibi kavramlar ierir. Ksacas yaplm olan bir robotta hesaba katlmas gerekenvektrlerden biride mekanik adan tepki ve etki vektrleridir. Ayrca robotun yapabilecei

hareket ve yapamyaca hareket kstaslar da mekanik olarak yaplan dizayn sonucunda ortayakmaktadr. Aadaki rnekte kemiksel olarak drt eksenli bir robot kol grlmektedir;

Robot dizaynnda ilk olarak yaplams gerekenlerden biri robotun yapmas gereken harekelerdorultusunda yaplacak eklemlerin konum ve serbesliklerine karar vermektir. Bu karar robotunkapasite, serbeslik, znrlk, eriebilrilik vede hz gibi ana temellerini dorudan

etkilemektedir, eklemleri uzunluk ve hacimleri ise yine robotun hareket gesinde yer edinmekleberaber robotun eklemlerinin krlmas veya eklemlerin titremesiyle sonulanabilir.

[4.1] Mekaniin Temelleri:

Mekaniin temeli yine hareket ve madde geleri zerinde younlamaktadr. Mekanikte amabir maddesel geyi belli bir ekilde hareketlendirme ve durdurma ileminin en az gc ve enfazla hareket ivmesiyle gerekletirmektir. Tabi bunun yannda mekanik aksamlarn anma,dayanma ve sre gibi kavramlarnda hatapayl hesaplayarak nlem belirleme iide mekanikdizayna dmektedir. Mekanik adan bir olayn analizini yapmakla iin elle tutulur bir kavramolmasnda nemli bir yol katedilmi olur fakat her zaman mutlak olarak yaplma istenen hareket

karsndaki ters kuvvet veya engelleyici etmenler olay gerekletirmemizde en nemli karkuvvetler olur, hareketin yaplmas iin mutlak olarak sadece bir tek yol yoktur bunun iinyaplacak hareketin baka bir etmene yklarak kaybn kabul edilecek miktarn altnda olmassalanabilir. Bu konuda en iyi rnek dililerdir, dililer kuvveti kendinden bir sonraki etmeneayn ekilde artrken hzndan kaybettirerek g kazandrmaktadr buda bize motor gcnnkaldramyaca ykleri daha yava ama kaldrlp hareketlendirilebilecek dzeye getirilmesinisalar. Aadaki ekilde bir dili yaps grlmektedir;


23/136

Yukardaki rnekte A dilisinden verilen kuvvet B dilisinden 3 kat daha byk olarak ama 3kat azalm bir hzla bize geri dnmektedir, buda bize robotumuzun eksen hareklerini motorlar

bytmeden ve arl arttrmadan istenilen ekilde yaplmasn salar.

[4.2] Eklem Analizi:

Her ne kadar istenilen kadar eklem tasarlanp ard arda eklenir gibi gzksede hedef en azeklemle istenilen hareketi yapabilmektir. Elimizdeki motor ve kat tutucular zamanla anma veesneme gsterdiinden eklemlerin u uca eklenmesiyyle oluan arla ve hareket srasnda

oluan ters kuvvetlerin etkilerine dayanamayp istenilen hassasiyetin dna kabilmektedir.Aada grlen rnek mkkemmel derecede insan kolunu taklit edebilen bir yap gstermeklebirlikte gerek ortamda yetersiz kalmaktadr.


24/136

lk olarak yaplmas gereken hareketler karlmaldr bunun iin istenilen yn ve ekildekiharekler snrlandrlm bir otamda tasarlanmaldr. Eklem balant noktalar ve eklem

uzunluklarn hedef olayda en etkili ekilde etkileyen etmendir. Eer eklem balantlar hatalise eklemler istenilen hareketleri yapamaz veya motorlar hesaplanann dnda yklendiinindenistenmiyen durumlarla karlallabilinir.

[4.3] Gcn Arla Oran:

Baz sistemlerde byk motorlarnn kullanlmas yznden aln artmasyla eklembloklarda glendirilmi ve motorlarn kuvveti tam olarak yk kaldrmaya ve hareketleriyapmaya yeterli olamamtr, bu durumu dzeltmek iin piston ve hidrolik sistemlertasarlanmtr. Gnmzde hem motorlar hemde src katlar ilerlemesi ok iyi birkonumdadr, cm ye 80 Newton uygulayabilen 8000 devirlik dc servo motolar ile birliktekullanlan spur yapdaki 415:1 oranndaki dili kutularyla kuvvet gerekenin 100 kat zerine

bile kabilmektedir.

Dikkat edilmesi gereken nonta kuvvet/arlk orannn yaklan 1 olmas gerektiidir. Tersidurumlarda hareket ivmeleri veya arlk ekmeleri sonucunda ksa zamanda robotumuz devred kalmaktadr. Buna en iyi rnek yksek kuvvet gerektiren sistemlerde gc artrmak iinyaplan ilemlerde arlnda artmasya yeniden gereken kuvveti kazanmann imkansz olduugrlnce hedefe ulama ynteminin deitirilerek eklem ve eksen azaltlmasyla olayzmlenmitir. Bu tip durumlarda ters arlk veya zplama ivem hareketleri sadece zmimkansz hale getirmemekte alma zamannda kaybetmemizi salamaktadr.

[4.4] Mekanik Adan Robot Kol:


25/136

Robot kolun en nemli grlen ve ilk olarak tasarlanmas gereken konularndan biridirmekanik analiz, nk robotun yapabilecei ve yapamyaca hareketler bilinecek elektronikdizaynyla bilgisayar programda ona gre ayarlanacaktr. Oysa ortada alaca mit edilenmekanik zerine yazlm program ve muhteem elektronik dizayn gerekleemiyen mekanikeklemleri zememektedir.

imdi srasyla dikkat edilmesi gereken mekanik konular ve zmlerine bir bakalm;

[4.4.1] Mekanik Kstlamalar:

Mekanik bir paann eer oynuyan bir paras varsa mutlak olarak bu parann bir ekildekorunmas yani ana ktleye sabitlenerek serbest braklmas yani kstlanmas gerekmektedir.Bu kstlamalar yaplacak harekette gerek duyulmayan ekilde yaplmaldr, eer yaplmasgereken bir hareketi eklem kstlamas yznden yapmyorsak iin ta banda baarsz oluruz.Eklemin serbestlik alar karlmal eriye kalan btn ynler kstlanacak ekilde eklemkstlanmaldr, bu sayede mmkn olan en yksek gte salamlk ve esneklik salanm olur.

[4.4.2] Madde Anmas ve mr:

ki metal birbirine hareketli bir ekilde monte edildiinde hareketler sonucunda zamanla metalanmas yapmakta ve iki oynayan yzey arasnda boluk oluturmaktadr bu boluk belirli birdzeyden sonra istenmiyen ters haretklerin yaplmasn salamakta ve baarszlklasonulanmaktadr. Yaplmas gereken en az yzey srtnmesinin kurulmas ve gerekliyzeylerdede elik halka veya teflon yzey kullanlmaldr.

[4.4.3] Mekanik hmaller ve Sonular:

Oluacak srtnme ters kuvvetlerinin ve yer yz ekiminin ihmal edilmesi ilk denemelerdeher ne kadar baarl gzksede zaman iinde alan yzeyler arasnda srtnme yznden

boluk ve yer yz Bilgisayar kavram ite asl bu kavramlarn hesaplanmas ve analizindenemli bir yer almaktadr. bouytlu olarak bir noktay ilerletmek iin yaplan ilem mikrosaniyeler aldndan robotun hareketinde bir gecikme faktr olmaktan kp geri besleme vedehata aramada yer almaya balamaktadr.

[4.5] Mekanik Hareket:

Yaplacak hareketin mekanik olarak tanmlanmas kavram ilk olarak eklemlerin

hareketlenmesiyle gzlenebilir. Eklemler hareket ettiren kuvvet olan motorlarla birlikte birhareket ekli gstersede d etmenler sonucunda istenmiyen veya zorlayp hibir hareketyapamadan olduu yerde kalabilir. bu yzden mekanik harekette normal harekethesaplamalarnn dnda hareket ettirilen metal aksamn ve sabitlerin davralarda hesaplanpona gre yeni zm ve teknikler uygulanmaldr. lk olarak hareketin yn ve ekliincelenmelidir;

[4.5.1] Hareketin Yn ve ekli:

Yaplmas istenen hareket iin bir ynelge ve tepki hesaplanrken mutlaka hedef sonu iinbaka trl sonuca varabilecek zmlerde aranmaldr. Aada eitli hareket evrimleri

saysesinde sonuca ulailmtr;


26/136


27/136

[4.5.1] Hareketin evrimleri:

Yaplma istenen hareket yn ve ekil deitirerek yani modellenerek yeni bir kalba konur buolaylar sayesinde gereken g veya ivme yn kazanlabilir. Aada buna en iyi rnek olandili kutular ve onlarn yaplar grlmektedir;


28/136

Dili kutular projemiz asndan ok byk bir neme sahiptir. Bu kutular kendiaralarnda iki gruba ayrlrlar. Spur ve Pleantary. Pleantary yukarda grlen rnekteki gibi herdili bir sonraki tek diliye deerek dngsn tamamlamaktadr. Spu ise her dili kendindensonra diliye ve dilide bir diliye deecek ekilde dizilmitir bunun en nemli yararn

boluksuz olmasyla gstermektedir;


29/136

[5] Eletronik Olarak Robot Kol:

Temelde robot tasarmda Pc kullanmndan sonra Elektronik kontrol ve tasarm n planakmtr. Sistem elektronik karkarlar verebilmek iin elektroniksel lme ve hareket olgularnedinmeye balamtr. lk olarak elektronik robot tasarmnda bilgisayarlar ile haberlemekonusunda karmza kmaktadr, bilindii zere bilgisayarlar lojiksel ifadeler ile haberleirler(0-0,5V :0 manasna / 4,5-5V ise 1 manasna gelir) ite bu haberlemeyi yapabilmek iin birveya birden fazla hat zerinden zamansal olarak veri aktarabilecek sistemler tasarlanmaktadr.Asl ii mikro ilemciler yapsada yap elektronik tasarmla tanmaktadr. Daha sonra ise

elektronik olarak veri tanarak yapay sinir aler kurulmakta ve eklemler hem birbirleriylehemde bilgisayarla haberlemektedirler vede ite bu olay yapnn tamamen esneklik ve


30/136

kararllk kazanmas yolunda atlan en byk adm olmaktadr. Enson basamak olarakta hareketve geri beslem sistemlerinin elektronie tanarak (motorlar ve encoderler sayesinde) yapyaeklem ucundan bilgisayara kadar elektronik bir sistem kurulmaktadr. Gelin bu ana yaplaratemelleriye birlikte genel bir gz atalm...

rnek devre elemanlar:

[5.1] Temel Elektronik Bilgileri:

Eer insan elektronik kavram tam olarak kavrayabilirse ilem basamaklarn ancak o zamanistedii gibi geebilir. Yaplmas gereken her ite olduu gibi elektronik devreler hayatmzdanemli bir yere gelmitir; kumandalar, adaptrler ve daha niceleri. Herkez bir ekilde budevreleri skm ve incelemiizdir. Ayn baka bir dili renmek gibi elektroniide bilen birahs zorlanmadan istedii gibi bu devreleri onarmakla kalmaz yenisini yani daha iyisini bileyapabilir.

Elektronik tanmn ksaca yapmak istersek ilk olarak eletrik akm yani temel olaya inmemizgerekir bu olayda anlamak iin mutlak olarak atomlarla ilgili bilmemiz gereken noktalar vardr;

Atomlar doada aktif olarak farkl ekilde yer alrlar;


31/136

Kat Sv Gaz

Modlar arasndaki nemli farklar arlk ve younluktur. Bu atomlarn hareketsel bir yaps

olduundan enerji bakmndan ise ikiye ayrlrlar;

1.Potansiyel Enerjili : Pozistonunu koruyan enerjidir.

2.Kinetik Enerjili : Hareket enerjisidir.

Atomlar birbirlerine ok benzeselerede yapsal olarak ok kk paralardan oluurlar. Buparacklar sayesinde atomlar 92 farkl cins olutururlar. Bu ayrm gsteren periodik tablodaatomlarn numaralar ve arlklar yer almaktadr. 92 olan say son yllarda yaplan nkleeralma sonularyla 14 adet eklenerek 106'ya kmtr. Yandaki linkde ayrntl bir tabloyeralmaktadr. http://www.webelements.com/

1845 ylndan sonra atomun iyaps tam olarak aklanabilmitir. Yapda ELEKTRON,PROTON ve NTRON bulunmaktadr. Elektronlar serbest yrngede gezen negatif(-) ykl

paracklardr. Proton ise merkezde yer alan pozitif(+) ykl paracklardr, sabit konumludur.Ntronlar ise yksz ve merkezde yer alan hareketsiz paracklardr. Yapda hareketli yapdabulunan elektronlar atomun tipini belirler. Eer elektronlar protonlara gre fazla ise atomNEGATF, Elektronlar Portonlardan az ise POZTF, Elektronlar Protonlara eit ise atomNTR yapsndadr.

te burada iki atom yaknlatrldnda birinin yk dierine gre zt ynl ise NegatifdenPozitife gei olacaktr, bu olaya elektrik akm denilebilir. Elektrik akm daha nceki yllardaPozitifden negatife olarak bilinmekteydi fakat prensip olarak Negatiden Pozitifedir.

te bu olgular matematiksel olarak ifadelendirsek genel kavramlar belirlememiz gerekir;

Amper(A): Bir iletken zerinden gecen elektrik akm miktar. (Birimleri:Amper,MiliAmper, MikroAmper)

1 Amper(A)= 1 kulomb (Q) eittir.

Volt (V): ki farkl ykle yklenmi ortamlar arasndaki yk fark yani ksaca gerilim fark.

(Birimleri: KiloVolt,Volt,miliVolt,mikroVolt)

V=W/Q W joule ile gsterilen gsel fark, Q kulomb olarak bilinen birsabite.(1 kulomb 6,240,000,000,000,000,000 elektron yada protondur)

Yukarda grlen kavramlar anlk kavramlardr. Elektriksel g yani zamana yaylm olanenerji ise P ile gsterilir birimi watt dr.

P=W/t dir. W Ayak_arl (food-pounds) , t ise zaman gsterir.

1 HP = 768 watt dr. HP beygir gcdr.

P= I x E yede eittir. E gerilim farkn I ise akm gcn temsil eder.
http://www.webelements.com/http://www.webelements.com/


32/136

Devreye uygulanan akm ve gerilim birbirleriyle doru orantl olarak deiirler fakat budeiim zamansal bazl olarak sregelirse ite o zaman akm ve gerilim AC diye tabir edilendalgal yani sabit olmayan gerilim ve akm olacaktr. rnein sehir ebeklerinde gerilim -320Vile +320V arasnda deimesine ramen biz o gerilimi 220V olarak bilmekteyiz nk zamanyaylan bu gerilim efektif olarak yani ortalama olarak 220V gzkmektedir. Bunun tersi olan

yani sabit bir gerilimleri olan piller ise DC diye tabir edilen bir gerilim ve akma sahiptirler.Aada asal olarak bir sins dalga tasviri yer almaktadr.

DREN:

Devreye uygulanan gerilim ve akm bir utan dier uca ulancaya kadar izledii yoldabirtakm zorluklarla karlar. Bu zorluklar elektronlarn geiin etkileyen veya geiktirenkuvvetlerdir. te bu kuvvetlere DREN denebilir. ksaca ohm ile gsterilir. Aada rnek

bir diren ile maddelerin iletkenlik oranlarn grebilirsiniz.

Elektriksel devrelerde kullanlan diren.

Madde

ALUMINUM

CARBON

CANSTANTAN

COPPER

GOLD

p (rho)

17.

2500-7500 x copper

295.

10.4

14.


33/136

IRON

NICHROME

SILVER

STEEL

TUNGSTEN

58.

676.

9.8

100.

33.8

Bir direncin i yaps

Direnler ekildeki gibi tasarlandklar gibi farkl maddelerden farkl ekil ve balantlarladatasarlanabilirler;

Carbon Direnler: ekilde grlen basit devre direncidir.

G Direnleri : Yksek gl akmlar altndada rahatlkla alabilen direnlerdir.

Potansiyometre : ulu ayarlanbilir bir direntir.

Bu direnlerin hacimlerinin ufak olmas ve sabitsel olarak kodlanabilmesi iin renksel direnkodlar oluturulmutur, aada bu kodlar inceleyip hesap yapan siteler mevcuttur;

4 bandl diren hesab iin:


34/136

5 bandl diren hesab iin:

HESAP YAPAN BR SAYFA--/

Ohm Kanunlaryla Hesap!!!

http://www.xtronics.com/Kits/rcode.htm, http://aloha-mall.com/a-1/pcresist.htm,http://rlan.net/NostalgiaAir/RMACodes/reschart.htm, http://www.testeq.com/charts/resclr.html,

http://www.drbob.net/rcode.html ,genel grnml diren tablosu:

Devrede bulunan elemanlar zerinden geen akm ve oluan gerilim elemanlarn balantekillerine gre ikiye ayrlabilir;

Seri Balama: Elemanlar zerinden akm geerken bir sray takip ediyprmu gibi ncebirinden sonrada dierinden geerek gider. Akmlar sabit Gerilimlerfarkldr. rnek ekil aadadr.

Paralel Balama: Elemanlar ard arda deilde yan yan balanmtr, akm ayn andaikisinden birden geebilir. Gerilimler ayn Akmlar farkldr. rnek ema

aadadr.
http://www.aksusistem.com/robotic/other/omaj.htmhttp://www.aksusistem.com/robotic/other/hesap.htmhttp://www.xtronics.com/Kits/rcode.htmhttp://aloha-mall.com/a-1/pcresist.htmhttp://rlan.net/NostalgiaAir/RMACodes/reschart.htmhttp://www.testeq.com/charts/resclr.htmlhttp://www.drbob.net/rcode.htmlhttp://www.aksusistem.com/robotic/images/allcodes.gifhttp://www.aksusistem.com/robotic/images/allcodes.gifhttp://www.aksusistem.com/robotic/other/omaj.htmhttp://www.aksusistem.com/robotic/other/hesap.htmhttp://www.xtronics.com/Kits/rcode.htmhttp://aloha-mall.com/a-1/pcresist.htmhttp://rlan.net/NostalgiaAir/RMACodes/reschart.htmhttp://www.testeq.com/charts/resclr.htmlhttp://www.drbob.net/rcode.htmlhttp://www.aksusistem.com/robotic/images/allcodes.gif


35/136

rnek Soru: Sekilde gorulen devrenin toplam direnc degeri nedir?

Cevap:>>>>

Devrelerde yer alan temel dier devre elemanlar ise;

Diren (Yukarda deinmitik)

Kapsitans Bobin Transformatr Diyot Transistr IC ler yada bilinen adyla Entegreler

imdi ksaca bu elemanlar tanyalm;

KAPASTANS(KONDANSATR):Kapasitans kavramn aklamak istersek; ksaca kk bir pile benzetmek yanl olmaz nk

iki farkl ucun arasndaki dielektrik(yaltkan) madde sayesinde iki taraftada birikim oluur.Oluan bu birikim ular ksadevre edilince kendini tamamlayarak bir akm oluturur bu olaygerekletiren elemanlara ksaca kondansatr denebilir. Aada solda yer alan ekilde temelyapsn gsteren iyi bir rnek ve sada bulunan ekilde ise bir kondansatrn arjgrlmektedir.
http://www.aksusistem.com/robotic/5cvp.htmhttp://www.aksusistem.com/robotic/5cvp.htm


36/136

Fiziksel olarak temel yap bir maddenin zerinde hapsedebildii statik elektrik denen bir temelelektrik depolama ilevinin iki metalin etkileimi ile artrlarak yn ve miktar verilebilmesidir.Miktar kondansatrn iletken ve yaltkan ksmlarnn zelliklerine bal olarak hapsedebileceimaximum gc belirler, Yn bilgisi ise seilen maddelerden dolay ortaya kan birkutuplamadr. Aada rnek kondansatr eitlerini grmektesiniz;

Ayarlanabilir Kondansatrler


37/136

Film Kondansatrleri

Havasz ortaml Kondansatr.

Kat Kondansatrler


38/136

Seramik Kondansatrler

Elektrolitik Kondansatrler

Mica Kondansatrler


39/136

Minyatr kondansatrler.

Mikrodalga Kondansatrleri

Kondansatrler grld gibi ok eitli yaplara sahiptirler bunun nedeni ise devrede ihtiyaduyulaak zelliklere gre ihtiyacn karlanmasdr. rnein mica ve seramik kondansatrlerufak kapasitelerde, elektrolitik ise daha byk kapasitelerde kullanlmaktadr. Tabiki herey ikimetalin bir yaltkanla birbirinden ayrlmas olay deildir, o yzden eitlilik ok fazladr.

Kondansatrlerin birimi FARAT dr, Cile gsterilir.

i = ekilen akm,v = gerilim dm,t = uygulanan sre ise

C =i / (v/t) dir.(1 milifarad 1/1000 yani bin farada eittir.1 microfarad 1/1,000,000 yani ksaca 1 milyonfarada eittir.1 picofarad (1/1,000,000 da 1/1,000,000 farada eittir))

Dikkat edilmesi gereken noktalardan en nemlisi devrede oluacak kapasitans etkisinin ACadan incelenmesi gerektiidir.

BOBN:

Devrelerde bulunan akm yollarnn hepsi genel adan birer bobin grevi yapmaktadr.Bobinin bu yollardan farkl olan yan uzunluk ve kendi zerine olan etkisidir. lk elektrik akmbulan insanolu uzun bir teli metal para zerine sararak akm geirdiinde metalin mklats


40/136

grevi yaptn ve akmn ynne gre metalin ularnda NS kutuplarnn olutuunubulmutur. Bulan kii yine Farday(1791-1867)'dr. Ksacas bobin bir iletkenin zerinden geenakm manetik alan izgilerine evirerek yapsal olarak enerji dnmn gerekletirmitir.

Tersi durumundada yani bir manetik cisim manetik alan izgileri bobini kesecek ekildehareketlendirilirse bobin zerinde bir akm oluur ite bu temel akmdr. Normal devre iikullanmnda oluan bu manetik izgiler farkl ekillerde sarldnda kendisi zerine tersmanetik alan kuvveti uygulayarak zerinden geen akm yavalatmtr. Bu sayede gecikmi

bir akm ktan alnabilir. Bu durum yine kondansatrede olduu gibi AC devrelerdekullanlr. Etrafnda bulunan dielektrik madde ve kullanlan iletkenin zellii bobininzelliklerini belirler.

TRANSFORMATR(Trafolar):

Elektrik akmnn herzaman retildii byklkte kullanlamad gerektiinden voltaj deeriniazaltan veya oaltan bir devre elemanna ihtiya duyulmutur. Bir diren gsterilerek akmdrlmeli ve bylece gerilim azaltlmalyd ama aktif direnler bu ii gremezlerdi nkistenen deerler tam olarak sabit olmamakla birlikte g tketimi dkt. Kondansatrler iseihtiyaca uyacak zellikli deildi sadece depolar ve geri verirlerdi ama Bobin iimizigrebilecekgibiyidi.


41/136

Yukarda grld gibi birbirlerine elektriksel temas bulunmayan iki demir ktle zerinesarlm olan bobinler arasnda sarm says vede demir ktlerin zelliklerine bal olarak akmtransferi olumaktadr. Aada temel iki tip transformatrler grlmektedir;

G Transformatrleri

Kk apl transformatrler


42/136

diyot:

Eketrik akm normal iletkernler kullanlarak birok elaman gelitirilmitir fakat asl gerekli

olan karar verme yetisine sahip olan bir elektriksel elemandr. te buna ihtiya duyan insanoludah nce kefettii temel atom bilgilerinin zerine iki farkl simge kurdu, N ve P diyeadlandrld. N tipi madde atomlarnda bulunan elektronlarnn says 5 olan atomlardanoluuyordu bunla genel vericiydiler, P tipi madde ise en d yrngesinde 3 elektron bulunanatomlardan oluuyordu gelen alcydlar. Ardarda konan bu iki madde zerinden geen akmelektronlar asndan N den P'ye olacak ekilde geebiliyorlard. Tersinde ise yani P den N'egei belirli bir snr ierisinde imkanszdr. Bu elamana diyot olarak tanmlanmtr. ki ucuolan elemann art olan ucuna Anot, eksi olan dier uca ise Katot denilmektedir. Akm AnottanKatota doru yol alr.(+ dan - ye tabirinde)

Peki bu snrlar nelerdir diye bir tabiri aklarsak, diyodun yapld maddelerin ileri ve gerikutuplanma diye tabir edilen kutuplanmas esnasnda iindeki yaltkan zar almak iin yaniileri kutuplanmada iletime gemek iin belirlibir sabit gerilime ihtiya duyar bu gerilim

kullanlan maddeye gre deimektedir. Geri kutuplamada ise zar aktif durumunu koruyarakbelirli bir voltaja kadar iletimi salamaz yine bu voltaj kullanlam maddelere gredeimektedir. Encok kullanlan maddeler silisyum ve Germanyumdur.

TRANSSTR:

Transistr ilk olarak 1947 AT&T's Bell Labaratuarnda John Bardeen, Walter Brattain veWilliam Shockley tarafndan gelitirilidi. Ama Yariletken yani istenildiinde akm geirecek

istenildiinde ise yap akm geiini engelliyerek yapsal bir kap grevi grecekti. Silisyum veGermanyum yariletlenleri kullanlarak kutuplu bir yap oluturuldu(iki yana Emitr ve


43/136

Kollektr orta uca ise Beyz denildi). Yap orta ucundan ald gerilimle dier iki karlkl uarasndaki balanty kuruyordu. Yaplan bu elektronik kompanend sayesinde gnmz yariletken teknolojinin temeli atlmtr. u anda intel firmasnn yapd mikroilemciler ierisindeyaklak olarak 5 milyar civarnda transistr bulunmaktadr. Aada ilk protipi grmektesiniz:

Transistr yapsal olarak Silisyum ve Germanyum diziliine gre NPN ve PNP olarak ikiyeayrlmtr, yapsal bu ayrm transistrlerin akm geirme ynn etkilemitir. Aada genelemalar ile diyotsal tabirlerini grmektesiniz....


44/136

Kullanm olduka kolay grlen bu anahtarlama elemannn yapsndan kaynaklanan bazkstlama ve zararlarda yer almaktadr fakat bu artlar genel kullanm ve zel kullanmrnekleriyle eitlenen transistrler ile almtr. Aada grlen rnek devrede beyze verilengerilimin oranyla kollektrden emitre olan geii ve bu geiin grafiini grebilirsiniz.Kullanlan transistr NPN dir.


45/136

Yapsal olarak mkemmelletirilmek istenen transistr aratrmalaryla Fet ve Mosfet diyetabir edilen yeni yar ileten anahtarlama elemanlar yaplmtr. Bunlar transistrn eksik olarakgrlen ynlerini kapatmak iin gelitirilmitir. rnein Fet yksek hzl ve kararlkl bireleman olmasna ramen dk akmlarda alarak bir yap tekil etmitir.Fet'de transistrn ucu olan beyz,emitr ve kollektr yerine Gate,Source ve Drain ular yer almtr. Aadagenel olarak FET'in yaps rnek bir devre ilegrafiksel olarak tutumu grlmektedir.


46/136


47/136

Mosfet ise yine yksek hzl ve yksek akmlarda alabilen bir transistr trdr.

Transistr semek iin kullanlabilecek bir sayfa: http://www.tanker.se/lidstrom/trans.htm

[5.2] G Devreleri:Elektronikte mekanikte olduu gibi kk olan bir olguyla byk olan olguyu kontrol etmek

gerekmektedir. rnein ATX bilgisayar kasalarnda bilgisayar zerideki her alet maximum 24Valmasna karn bilgisayar mikro ilemcisi 220V g kaynan bir yariletken ile kontroledebilmektedir. Bu yapda bizim iin nemli olan minimum gle maximum g kaypszolarak hzl ve kesin bir ekilde kontrol etmektir. Robotic alannda ise g devreleri zelliklelojik ibarelerden oluan hareket ifadelerini motora anlatmak iin kullanlmaktadr. Bu ilemleriin zel g katlar vede entegreler tasarlanmaktadr bunlardan bazlar L293, L297, L297D,UMB 2003 gibi 5-30 volt arasnda alabilen g katlardr.

[5.3] Ana Hatlarya Src Devreleri:
http://www.tanker.se/lidstrom/trans.htmhttp://www.tanker.se/lidstrom/trans.htm


48/136

G devreleriyle kazanlan lojiksel kontrol doru ve manal bir hareket evirmek iindevreye src devreler girmektedir. Srem asl anlam olarak yn verme mansana gelmekle

birlikte yapsal olarak atlacak bir sonraki adm belirleme ilemidir. Roboti'de motor srcdevreleri motorun yerine ve bir sonraki pozisyonuna geiini belirlemektedir. Aada genelolarak bir model grlmektedir:

Src devrelerinde genel olarak motor kontrol yapacamzdan gelin imdi elektrikselmotor nedir onu inceliyelim:

[5.4] Elektriksel Motorlar:

Elektriksel Motor kavram elektriksel alann yani magnetik alan kuvvetinin elektrik akmylaoluturulmasyla ortaya atlmtr. Bir demir nve zerine sarlan ok spirli bobin telinzerinden akm geirildiinde demir nve kutup balar olan N S kutuplarn oluturarakceresindeki zt kutuplar veya metal cisimleri ekmektedir. Bu teoriden kan bilimadamlarekme itme kuvvetini ardarda koyarak ve bu hareketi dairesel harekete evirerek ilk elektrikselmotoru yapmlardr. Bu motorlar kendi aralarnda ana hatlaryla guruba ayrlrlar:

[5.4.1] DC Motorlar:

Mantk olarak bobin zerinden geen akmn sonucunda oluturduu manetik kaaklarsayesinde oluturduu kutuplamay ileri ve geri ynl olarak kullanarak yani zt kutuplarnekmesi vede ayn kutuplarn birbirin itmesi prensibinin dairesel harekete dntrlmesini bazalnan en basit yapdr. Dier motorlarn tamam bu mantk zerine kurulmutur.


49/136

ekillerde ve akmn ynnn iletkenin eklinin Magnetik alan ve de kuvvet ynn nasletkiledini grmektesiniz... Aada ise bu hareketin dairesel harekete dntrlmesinigrebilmekteyiz:


50/136


51/136

Mklats mantnda oluan N S Kutuplamas kullanlarak N kutbu tarafna S kutbu gelecekvede S kutbu tarafnada N kutbu gelecek ekilde akmn yn deitirilerek hareket ivmesikazandrlmaktadr...

Ayrca yapda bobin sarm vede kutup balarnn akmn ynnn deiim iin kullanm

grlmektedir. Aada ise piyasada satlan temel dc motor i yapsnn blok ekligrlmektedir. lk ekilde ana aft zerine sarlm apraz sargl ince yksek duyarllkl bobinve ok yaknlatrlm dairesel mklats grlmektedir dier ekilde ise temel bir encoder yapsgrlmektedir.


52/136

[5.4.1.1] Src Devresi:

DC motorlarda yapsal olarak akm geldii srece motor akmn ynne bal olarak dnerfakat akmn siddeti ve sekli motoru dorudan etkiler. Aada ilk olarak Wien kprsyleakmn ynn deitrimeyi vede akmn zamansal blnmesini ayarlayarakta hznetkileyebilriz.


53/136

Devrede grlen ABCD ular ayn tipteki transistr yani anahtar temsil etmektedir.Anahtarlarn apraz alna gre motor ileri yada geri tetiklenerek dn ynndeitrimektedir. Diyotlar ise ters akmlardan transistrleri ksaca besleme devrelerini korumakiin konulmutur.


54/136

Yukardaki DC hz ayarlaycs devre pulse mode yani darbe modlu alan bir hz devresidir

devrede ana gerilim transistr tetiklenerek DC motora gerilim verilerek motro hareketlendiriliptransistr kesime gtrlerek DC motor beslemesi kesilmektedir bu sayede motor tetiklenmearalna gre hz kazanmaktadr. Tork beklenen yaplar iin sakncal bir devredir tercihedilmesi gereken akma dayal gerilim blme yada kstlama yaplardr.

[5.4.1.2] Olumlu Olumsuz Yaplar:

Olumsuz yanlar ilk retilen motorlardan biri olmas nedeniyle baya ok fakat halen oualanda kullanldn dnrsek yapsal olarak bir imkansz baarmtr fakat robotic acsndansfrn altnda bir kontrol alanna sahiptir ift kutup deiimi yznden asal veya konumsalkontrol yaplamamakta emule edilen (micro wave) motor src devreleri ise ar artlar altnda

iflas ettmekte ve uzun mrl olmamaktadr.

[5.4.1.3] Piyasa Durumu:

zellikle uzak douda retim potansiyeli baya yksek olan bir motor tr almanyada bir ikifirma DC motorlar ve Dilikutularn birletirerek amatr veya hassasiyet ve g gerektirmeyenilemlerde kullanabilinecek motorlar retmektedirler. Ulaabileceiniz internet adresleri veyuvarlak fiyatlarna gelince:

www.asiansources.com yaklak 20 kadar firma var motorlar voltaj ve yaplarna gre 5-30$arasna fiyatlara sahipler.
http://www.asiansources.com/http://www.asiansources.com/


55/136

www.minimotor.ch ok kaliteli motorlar fakat fiyatlar ok yksek 50$ a ok basit birmotoru satyorlar ama sag kaliteleri ve torksal gleri mkemmel

www.allcorp.com Fiyatlar ve mallar baya iyi fakat kalite dk.

www.alltronics.com En iyi yerlerden biri.

[5.4.2] Adm Motorlar:

Yapsal adan DC motorla ok benzemekle beraber bobin sarg saysyla sarm eklideimektedir. Bu sayede motor adm adm ilerletilebilmekte ve herhangi bir admdadurdurulabilmektedir. Aada temel olarak bir Adm Motorunun yapsn grlmektedir:

Grld gibi akmn geebilecei birden fazla boboinsarglar vardr bu sarglarn says

artrldka adm atabilme yetisi yani asal dn o kadar klr. rnein 4 ayr sargl fakat100 paral bir adm motoru bir devirede 100*4 = 400 adm atabilir asal olarak ise 360/400 =0,9 derecedir. Aada bir adm motorunun almas canlandrlmtr.
http://www.minimotor.ch/http://www.allcorp.com/http://www.alltronics.com/http://www.minimotor.ch/http://www.allcorp.com/http://www.alltronics.com/


56/136

Adm motorunda ayn anda iki kutbun aktif olamsyla dnen ksm olan rotor bu iki kutbunortasnda durabilmekdedir.Fakat Rotor zerinde uygulanan g iki farkl noktaya zt ynlerdeekildiinden tutu gc olan tork dmektedir. Aada tam, yarm adm emalarkarlatrlmal olarak grlmektedir;


57/136

Bu noktadan hareketle adm motrunun ataca 400 adm half step (yarm adm) sayesindeikiye katlyarak 800 adma karyoruz. ayrca adm as 0,9 dereceden dan 0,45 dereceyedmektedir. Bu bize daha hassas ilem yapabilme gc getirdii dnlsede kayp olarak

bizden step motorun en byk avantaj olan torksal tutunabilme kabiliyetini almaktadr.

Ayrca half step den sonra birde mikro step ad altnda almalar yaplmaktadr burada iseama 2 kutubu ayr ayr farkl voltajlarda ykleyerk rotoru konumsal olarak arada tutarak dahahassas adm attrmaktr ama yine g kayb hereyin sonu olmaktadr.

Aada iki tr olan Bipolar ve Unipolar step motorlarn yapsal zellikleriyle konumsalkontrol avantajlar yer almkatadr:


58/136

ve

Bipolar ve Unipolar adm motorlar arasndaki en byk farkllk bobin srmlaryla buboboinlerin baglant ekilleridir. Aada ise NEMA standartna uygun bir adm motorununolmas gereken adm aral gsteilmekte ve full step desteklenmektedir.


59/136


Yaplarndaki kolaylktan dolay adm motorlarnn srlmesi olduka kolaydr. Ama admmotorunun bobin ularna adm emasna gre srayla tatbik edilmesidir. Uygulanan gerilimarac bir tanpon katla g devresi olarak kullanlmaktadr. Aada rnek devre yer almaktadr;

Yukardaki devre ana ema olarak bir step motorun tetiklenmesini iermektedir. Devre DCmotor yapsnda olduu gibi 4 ana noktadan farkl kutuplarla tetiklenerek akm yklenmektedirfakat DC motorda olduu gibi bu farkllk dn ynn deil bir sonraki admn yerine kararvermektedir. Lojiksel bir kontrol salanmakla birlikte aada ok daha kolay bir devre gze

arpmaktadr.


60/136

Ana adm yaps XOR kaplaryla salanmaktadr bu yap iki adet JK flip flopauygulandnda bobinler iin gerekli olan adm atma yaps 2 lojik u kontrolylesalanmaktadr. DIR direction ynden gelmektedir bir sonraki admn ynne karar verir. STEPise adma karlk gelir bir adm atlmasn syler sfrda aktiftir.


Olumsuz yanlar hz problemleri var belli bir hzn stnde adm karma ve gerileme hattatepki verme durumuna giriyor. Kararll ssal olarak ok abuk deiiyor. Full stepte genelolarak baarl fakat half step veya mikro stepte etkisini yitiriyor. Hata annda eski pozisyonunadnmede problem yaanyor. Dc motorlardan avantajl fakat servolara gre biraz HACIMURAT kalyor....


Yine uzak douda retim potansiyeli baya yksek. Dili kutusu eklenmi adm motorlar

baya makul ama karma alar neredeyse 3 dereceyi buluyor. Ulaabileceiniz internetadresleri ve yuvarlak fiyatlarna gelince:

www.asiansources.com yaklak 10 kadar firma var motorlar kalite ve yaplarna gre 25-80$ arasna fiyatlara sahipler.

www.crouzet.com veya www.yorum-automation.com ok kaliteli motorlar fakat fiyatlarok yksek.

www.allcorp.com Fiyatlar ve mallar baya iyi fakat kalite dk.

www.pulsemotor.com sradan ama komplex aletler var.
http://www.asiansources.com/http://www.crouzet.com/http://www.minimotor.ch/http://www.allcorp.com/http://www.pulsemotor.com/http://www.asiansources.com/http://www.crouzet.com/http://www.minimotor.ch/http://www.allcorp.com/http://www.pulsemotor.com/


61/136

www.alltronics.com Gzel ve kalite mallar var ama yeterli deil?

[5.4.3] Servo Motorlar:

Adm motorunun yapsal frenleme ve cznrlk salamasndan dolay amaa uygun olarakgzksede sorun olarak karmza yetersiz znrlk vede hz problemleriyle kan admkarma sorunlar knca cazibesini yitirmektedir. Servo motor kavram burada ortayakmaktadr. Yap Step motorla DC motorun birletirilmesiyle olumutur. ana d bobinyapsyla step motorun paralama teporisine dndrme prensipiylede DC motoruartrmaktadr. Extra olarak konum alglama sensrleri ve gelimi sarg teknikleri yeralmaktadr. Aada gelimi bir SERVO-GEAR(DL)-ENCODER(SAYICI) lemesininyer ald bir rnek grlmektedir.

Bu Motor Nasa'nn Pathfinder adl marsa inen ilk aracnda kullanlmtr.
http://www.alltronics.com/http://www.maxonmotors.com/http://www.alltronics.com/


62/136


Yapsal olarak dc benzemesi ve kullanm asandan steb'i artrmasna ramen step gibikullanm kolayl olan bir motor tr deildir servo motorlar. Motor zamansal olarak verilen

palselere yeniden atelenerek dndrlmesi devam ettirilmektedir palseler ne kadar sk olursa o

kadar hzl, palseler ne kadar gl olursada o kadar gl hareketler salamaktadr. DCmotorlardaki kalk problemi yaanmamakla birlikte yksek gerilimde kullanlmakzorundadrlar.....

DevredeNE555 entegresi tipik osilatr kaynan oluturarak temel ulu bir servodc motorutetikleyerek dndrmektedir.

Bu rnekte ise motorola ciplerinin kullanld bir dc servo lojik srcs grlmektedir.
http://course.ie.cuhk.edu.hk/~ieg1810/exp3.htmhttp://course.ie.cuhk.edu.hk/~ieg1810/exp3.htm


63/136


Olumsuz yan pek yok gibi teknolojini en iyisi durumunda yksek hzlarda hibir sorunu yokneredeyse ayrca kaliteli bir kontrolcyle ok daha iyi sonu veriyor gearboxl yaplar nemletavsiye edilir. Kontrolcsn yapmak biraz zorlar ama hazr satlanlar baya ucuz. Yksekdevirli kullanacaksanz mutlak olarak ball bearingli aln. Ben kol hareket motivasyonu iinSERVO-GEAR(DL)-ENCODER(SAYICI) birleimini ieren minimotor firmasndan birrn grubunu setim.


Tek problem motor src devresini ok komplex olmas bu yzden devreyi mmknse hazraln daha ucuza gelmesi yannda hatada yapmyor. Motorlar byklk ve hitap ettikleri alangre fiyatlandrlyor amaca uygun motor seilirse kazanl klm olunur.

www.minimotor.ch ok harika motorlar var ama fiyat problem.

www.alltronics.com Gzel ve kalite mallar var ama yeterli deil?

[5.4.4] Yapay Kas Sistemleri:
http://www.pulsemotor.com/http://www.alltronics.com/http://www.pulsemotor.com/http://www.alltronics.com/


64/136

Yapay kas sisteminde kevedilen bir silikon birelimli bir maddeye elektrik verincekaslamaktadr fakat madde karasz olmakla beraber uzun mrl bir kaslma hareketinidegerekletirememektedir. Sonu olarak henz test aamasndadr.

Aadaki rnekte ise hava basnc ile elik tellerin dairesel hareketini kullanarak kaslan vebrakan bir yapay kas sistemi grlmektedir. Bu sistem insan kasn taklit eden en baarlalmalardan biridir, piyasa satda balamtr. Tam isim olarak Air Muscle olarakadlandrlmaktadr.

Ayrntl bilgi iin: http://www.shadow.org.uk/products/airmuscles.shtml

[5.5] Geri Besleme(Feed Back):
http://www.shadow.org.uk/products/airmuscles.shtmlhttp://www.shadow.org.uk/products/airmuscles.shtml


65/136

Bilgisayar kavram ite asl bu kavramlarn hesaplanmas ve analizinde nemli bir yeralmaktadr. bouytlu olarak bir noktay ilerletmek iin yaplan ilem mikro saniyeleraldndan robotun hareketinde bir gecikme faktr olmaktan kp geri besleme vede hataaramada yer almaya balamaktadr. Motorlarn dnme hareketini asal olarak yani admsalolarak belirli bir znrlkte aktarlabilmesi iin gerekli sistem sonucunda encoder yaps

ortaya atlmtr. Temel olarak iki ana yapda yer almaktadrlar;

1. Manetik2. Optik

[5.5.1] Manetik Ortamlar:

Manetik kavramndanda anlalabilecei gibi manetik ortamlar olan endvisel bobin vemklats yaplarndan oluan bir geribesleme trdr. Hareket bir mklat embere aktarlr veembere en az iki kutup ba olmak zere birden fazla kutup yerletirilerek imal edilir emberin

bir noktasnda yeralan magnetik alan alglayc olan transistr yapl entegre ile kutup

deiimleri alglanabilir. Ne kadar fazla kutup ba olursa sistem o kadar ok adm gsterir,veya emberin evresel uzunluuda kutup saysyla birlikte encode sistemine etki eder.Sistemde kutup balar arasndaki geilerdeki boluk ve hassasiyet yksek znrlklsistemler iin kabul edilebilecek snrlarn dndadr. ki farkl kullanm tr vardr;

[5.5.1.1] Potansiyometre:

Her ne kadar manetik alan iermesede yapsal olarak manetik encoderleri artrmaktadr.Bilinen Pot direnler bu ilem iin kulanlr, potun sonsuz turlu olmas gerekmektedir. Busistemin encode ilemlerindeki en byk avantaj anlk konum bilgisini verebilmesidir yaniadmlar sayarak deilde sfrnc direnten itibaren olan diren deiim farkndan asal dnmaximum direne gre karlabilir. Dez ajantaj ise sonsuz turlusunun fiyatnn yksek olmasve 0(sfr) noktasndaki bir miktar olan fakat sistem genelini etkileyen boluktur.

[5.5.1.2] Manetik Encoder:

Manetik ortamlarda anlatld gibi embersel bir mklatsn kutup deiimini alglayan birmanetik alan deiim entegresi ile sistem encode yapmaktadr. Bu sistem anlk pozisyonyerine adm bilgisi vermektedir. Aada rnek resimleri grlmektedir;


66/136

5.Manetik ember 6-7.Kutup Alglayc

[5.5.2] Optik Encoder:

Yukarda ilenen manetik encoderlardan farkl olarak optik yap nplana kmaktadr.Manetik ortamdaki mklats ember yerine belirli adetlerde var olan delikler devreyegirmektedir bunlar kutup balar gibi adm atmalar belirtmek iin kullanlr. Manetik kutupdeiimi entegresi yerine optic bir led ile tam karsna optic alglayc konarak nnde yer alandelikli emberin dnn alglamaktadr. leri ve geri hareket ayrmn yapabilmesi iindeoptic ember delikleri ikili olarak dizilmilerdir vede cift optic led ve alglaycyla tek-ift


67/136

mant sayesinde hareket zlmektedir. Aada buna ilikin tablo ve rnek yaplar yeralmaktadr.

1.Motor

2.Koruyucu Kesit

3.Optic Verici ve yansyanalc

4. Ana balant kablosu

5. Ters klarn girmesininleyen koruyucu kap.


68/136

[5.6] Lojiksel Elektronik:

Elektronik kavramnda 1970 yllarda oluan aamalardan sonra ortaya saysal elektronik yanibirimsel sistemler ortaya kmtr ve bu sistemler elektroniin temeli olan voltaj kaynana 1

yada 0 atayarak sonuca ulap veri tamak istenmitir bu yzten TTL olarak alandrlan temellojik sistem oluturulmutur. Cmos ve Hcmos bu standardn alternatifi ve kapsam farkllklargsteren alt rnleridir ama yinede en fazla ve esnek ortamlarda kullanlan TTL'ler piyasay elegeirmitir. u anda en ufak bir lojik ilem ieren bir aleti incelesin mutlak olarak temel lojikelemanlar yani TTL entegreler ile karlaacaksnzdr.

[5.6.1] TTL standard:

Genel olarak TTL standad denince akla 74xxx serisi entegreler akla gelmektedir fakat aslkapsam oluturan entegre ierisindeki lojik voltaj alc ve yollayc devre karakteristikleri 74serisi entegreleri TTL kapsamna almaktadr. Aada lojiksel olarak voltaj deerleri yeralmaktadr;


69/136

Lojik elektronikte voltaj aral 5v ile GND yani 0 volt arasnda alnmaktadr. 5V ile 2.4Varasndaki blge lojiksel olarak 1 yani High(Yksek) u olarak benimsenmitir, 2V ile 0.4Varas ise lojik olarak 0 yani Low(Dk) u olarak alnmtr. 2.4V ile 2V aras kara blge

olarak bilinir ve devreularnn lojik ilemlerde bu aralkta deer vermesi veya almas sonucuhataya uratmaktadr.

Lojik olarak tanmlanan voltaj deerleri ile ilem yapmak iim temel mantk ilemleri devrelerhaline getirilip bunlara isimleri ve nitelikleri verilmitir. Aada lojiksel simgeleri ve ulargrlmektedir;


70/136

Lojik kap olarak tanmlanan bu mantksal ilem birimlerini ksaca inceleyelim;

INV: Tersleyicidir giriinden ald lojik ifadenin tersini alp kndan verir.

AND: Ve mantk ilemini gerekletirir. Girilerinden ald deerlerden herikisi birden lojik

olarak 1 ise k lojik olarak 1 olur.

NAND: Ters Ve ilemidir, bir AND kapsnn kna INV taklm gibi k Ve kapsnntersidir yani girilerinin her ikiside 1 ise sonu sfr aksi durumda 1 dir.

OR: Veya mantk ilemi gerekletirir. Girilerden herhangibiri lojik olarak 1 ise k 1 oluraksi halde logik 0 dr.

NOR: Veya aileminin terslenmi halidir. Girilerden herikisi birden lojik 0 ise sonu lojik 1 diraksi halde k lojik 0 dr.

XOR: Veya ileminin apraz kullanmdr yani giri ularndan sadece bir lojik 1 ise k lojik1 dir aksi durumlarda lojik 0 olacaktr.

Aada bu kaplarn alma ekli grlmektedir, ledin krmz olduu yerlerde lojik 1 sonucuelde edilmitir;


71/136

74 serisi entegrelerde kendi aralarnda hz ve kapasite asndan ayrmlar gstermektediraadaki tabloada bu ayrmlarn sonular grlmektedir:


72/136

74 serisi entegrelerde HC ve HCT tercih edilen tiptir nk gerek hz gerekse parazitsel etkilerasndan yararldrlar fakat F serisi vede zellikle 75F serisi entegreler neredeyse hatasz birortam oluturmaktadr. Eer hza ihtiya yoksa ynai Khz'de ilem yaplacaksa 74LS seriside igrecektir.


Lojiksel yaplan ilemler sonucunda oluan sonuca gre bir veya birden ok elektronik anahtarveya g eleman altrlmas sayesinde sonuca varlmak istenir fakat lojiksel birimler iin buelemanlar altrmak, srmek imkanszdr nk gerekli akm veya gerilim yani g yeterlilikderecesi lojiksel birimler iin yetersizdir. Lojiksel elemanlardan g elemanlarna geiisalayan elemanlara Power Drivers (g srcleri) denir. rnek olarak aadaki ULN2003entegresi verilebilir;

ekilde grld gibi 16 ulu 2003 entegresinin GND ve Vcc karlnca geriye kalan ularla7 adet g k elde edilmektedir. 7 nolu utan verilen lojik 1 ile 10 ucuna bal olan lambasnecek ve lojik 0 verilincede lamba yanacaktr, lamba 30V'luk olmasna karn devremizin gkat ile terslenerek ve diyot korumasyla sonu darya yaltlarak karlmaktadr. Aadakirnektede bir motor bobinin 2003 ile lojik olarak srlmesi grlmektedir;


73/136

Bir dier kullanmda olan yntem ise transistrlerle ykseltmek daha dorusu akm korumaktrama bu yntem hem yava hemde standard, montaj zor olan bir yntemdir

[6.1] Mikrokontolclerin Tarihesi:


74/136

Ilk olarak temel olarak bir mikroislemci nedir bunun tanimini yapacak olursak temel manadamikroislemci mantiksal ve aritmetik islemleri gereklestirebilen komplex devre toplugunaverilen addir dersek sanirim dogru olur.Belirli bir aygita mikroislemci olarak tanimlamak alaninana hedefi olan askeri alismalardan dolayi kesinlik kazanamamaktadir. Fakat ticari piyasaaisindan ilk mikroislemciINTELfirmasina ait olan 8008 mikro islemcisidir.

Intel 8008'den nce San Antonio/Texsas/USA kurulu bulunan Datapoint firmasi akillibilgisayar evre elemanlari retiyordu.1968-69 yillarinda ok basit bir bilgisayar tasarlayanDatapoint mhendisleri, kendi tasarimlarinin tek bir yonga zerinde imali iin Intel ve TexasInstruments firmalariyla ile antlasma yaptilar. Datapoint mhendislerinin amaci, degisik evreelemanlarinin ihtiyalarinin degisik kontrol komutlariyla kontrol edecek olan genel amali birkontrol devresi retmekti. Bu yaklasim her yeni evre elemani iin yeni bir kontrol devresiyapmaktansa tek bir yonga ile islevsellik kazandirmakti.

Sonuta retilen entegre ok iyi alisti. Fakat Datapoint devreden istenilen hizda islemyaptiramadigi iin projeyi iptal etti ve eski sistemine dnd, Intel firmasi ise bu yonga dzenine

8008 adini vererek piyasaya programlanabilir mantiksal kontrolr olarak srd. Yavas alisanbu entegre piyasada byk ilgi grd ve birok alanda bu mikrokontroler zerinde projelergelistirildi. Bu yogun ilgiden dolayi intel rnn gelistirmek iin alismalara basladi.

Asil gerilerden gelen bu temel Intel Firmasiyla uygulama alani buldu. 1947'de bulunantransistr kavrami ve 1950 baslarinda ayni yonga zerinde "transistr ,diyot, diren, kapasitans"

birlestirilmesi bile hedefi bu kadar belirginlestirmemisti. Intelin chipini alanlar artik hazir bir altyapinin stnde dans ediyorlardi.

Bu tarihten sonra piyasa isteklerine ve teknolojinin ilerliyisine gre mikroislemciler esitlilik

ve hiz kazandilar. Kisaca Ana hatlariyla mikroislemci ailesi:i4004 4 bitlik programlanabilen ilk chipti. 1946 retildi ve o sene 30 tonluk ENIAc adli bilgisayar retildi.Saniyede 100,000 islem yapabiliyordu.

i4040 Yine 4 bitlik bir islemciydi fakat hizi artirilmisti.

i8008 1971 yilinda retilen 8 bitlik bir 4004 islemciydi.

i8080 Yine 4040 gibi 8008'in hizi artirilarak 1973 yilinda retildi.

MC6800 Motorola Firmasi tarafindan retilen 8 bitlik bir islemcidir.

i8085 1977 yilinda 8080 gncellenmis bir versiyonu retildi.Hizi dahada artirildi.

Z80 AMD (Advandel Micro Devices) firmasi tarafindan retildi 8085 ayni komutsetine sahipti.

i8086 1978 yilinda modern tabirini kullandigimiz ilk microkontroler retildi. 16 bitlik ilk microchipdir.

i8088 1979 yilinda retilen 8088 yine 8086'in hizlandirilmis versiyonudur. IBM firmasi 1981'de Intelin8088'den ilk PC lerini retti.

i80286 1983 yilinda retildi. 8086'in gncellenmis versiyonudur.

i80386 1986 yili yapimi olan 386 yine bir ilke imza atti, 32 bitlik bir mikro islemci.
http://www.aksusistem.com/robotic/www.intel.comhttp://www.aksusistem.com/robotic/www.intel.comhttp://www.aksusistem.com/robotic/www.intel.comhttp://www.aksusistem.com/robotic/www.intel.com


75/136

i80486 1989 yili yapimi olan 486 islemcisi 387 adli matematik islemciyle btnlestirildi ve hizi 50 MHZikarilidi.

Pentium 1993 yilinda ilk olarak retilen Pentium isim hakkindan dolayi isim degisikligine ugradi. 486 farkliolarak veriyolu hizi vede cache miktarlari artirildi.

PentiumPRO 1995 yilinda retildi ve iki level cache ile birlikte tamamiyle 64 bitlik bir islemci oldu.

Asagida zet olarak bir tablo grmektesiniz;

Daha Ayrntl bilgi iin: http://bwrc.eecs.berkeley.edu/CIC/archive/cpu_history.html . Aada Intelfirmasna ait Pentium tipi bir mikrilemcinin devre ema PCB si grlmektedir.
http://bwrc.eecs.berkeley.edu/CIC/archive/cpu_history.htmlhttp://bwrc.eecs.berkeley.edu/CIC/archive/cpu_history.html


76/136

[6.2] Mikrokontroln Yapisal Analizi:

Ana hatlariyla bir mikroislemci kendini var eden temel etmenlerden olusur. Bunlar kisacaMPU, RAM, ROM, IO dur. Simdi kisaca bu yapilara deginelim;

MPU: Merkezi Islem Birimi olarakda anilan birim mikroislemcimizin ana yapisal islemleriolan mantiksal islemler, aritmetik islemler ve yrtme islemlerini gereklestirir yani kisacadiger birimlerden aldigi verileri isleyerek yeniden baska bir birime aktaran kisimdir. Belirli bir

saat frekansinda alisir yani saniyede belli sayida islem gereklestirir. Kendi ierisindeROM,RAM ve IO'suda vardir.


77/136

ROM: Yanlizca okunabilen bellek olarak adlandirilan ROM retim esnasinda bir kerelikolarak doldurulan hafiza parasidir.

RAM: Asil bellek olarak bilinen kisimdir aktif olarak merkezi islem birimi tarafindankullanilir azligi veya oklugu sistem kapasitesini etkiler. Elektrik kesilince silinir.

IO: Mikrokontrolcnn dissal bagidir. Disaridan alinan bilgiyi MPU ve yine MPU 'dan aldigiveriyi dissal bir porta aktaran korunmu kisimdir. Sistemdeki en yavas aygitlardr.

[6.3] Programlanabilir Kontrol Arayz(PIC):

Pic retilmis bulunan mikroislemcilerden farkli olarak basite indirgenmis fakat hizi ve etkisidsrlmemis olan bir mikrochiptir. MICROCHIP firmasi tarafindan uygulama formlari iinretilmistir. Basit yonga seti, uygun portlari vede opsiyonel islevleri bakimindan hedef kontroliin bulunmaz bir mikroislemcidir PIC. Yapisal olarak risc islemcileri agristirmakla berabergelistirilmis komut yapisi sayesinde emsallerinden ok daha abuk ve hizli programlanabilir. 8-16 bitlik islemcilerdir. 20 MHZ kadar ikabilirler. Bazi tiplerinde zerindeki portlar ADC veDAC grevini tek word zerinden grebilmektedirler. Rakiplerine gre hizlari ve alismaortamlari dah esnek ve kararlidir. 2.5V-6V arasinda alisabilirler ve son olarak cazip fiyatlari butip ihtiyaclari tam olarak karsilamaktadir. (Ayrica enson teknoloji her zaman iin birncekinden dahada avantaj ve yenilik ierir.)
http://www.aksusistem.com/robotic/www.microchip.comhttp://www.aksusistem.com/robotic/www.microchip.com


78/136

Benim setigim model PIC 16C serisidir. Bu serideki islemcilerde EEprom chip ierisindemevcut oldugundan ekstradan eprom baglamak ve isletmek iin port ayirmak gerekmemektedir.Asagida temel olarak bir pic 16c serisi mikrochip'in blok semasini grmektesiniz;

Semada grldg gibi dissal ve isel interruptlari(kesmeleri) mevcuttur. Bende devremdemotorun encoderi real time alismasinin saglanmasi iin A portunun 5 numarali bacagi ile uartsinyalizasyonuna uydurmaya alistim.

[6.3.1] Temel Konut Seti:

Toplam 37 komutu bulunan PIC mikroislemcisi temel bazli tm komut kmesine sahiptir.i8086 biraz farkli olmakla beraber 8086 temel komut setinden ok daha fazla kullanisli birkomut kmesine sahiptir. Dikkat edilmesi gereken nokta komutlarin sonundaki f ve wibareleridir. Asagida temel komut setini grmektesiniz;


79/136

Aada ise komut setindeki komutlarn kullanm teori ve pratikleri yer almaktadr. Yazlankaynak kod Matlab 6.xx ile derlenebilir;

ATAMA KOMUTLARI:

MOVLW Belirtilen operant W yazmacina konulur. Operant 0-7F arasindaolmalidir

rn: movlw H'22'movlw B'01010101'

MOVWF Belirtilen hedefe W yazmac ierisindeki bilgiyi aktarr.rn: Movwf Sayi1

MOVF Bir operantn ierisindeki bilgiyi W yazmacna aktarr.rn: Movf Sayi1,0


80/136

CLRF Temel olarak bir ifadeyi temizler.rn: Clrf Sayi1

CLRW W yazmacn temizler.BSF Operantn belirtilen bitini set yani 1 yapar.

rn: BSF Sayi1,0

BSF Sayi1,7BSF porta,0BCF Operantn belirtilen bitini reset yani 0 yapar.

rn: BCF Sayi1,0BCF Sayi1,6BCF Porta,0

ARITMETIK ISLEMLER:

INCF Kaynak gsterilen ifadeyi 1 arttrarak sonucu seilen hedefe aktarr.rn: Incf Sayi1,0

Incf Sayi1,1DECF Kaynak gsterilen ifadeyi 1 azaltarak sonucu seilen hedefe aktarr.

rn: Decf Sayi1,0

Decf Sayi1,1ADDWF W yazmacyla Kaynak Bilgiyi toplar sonucu belirtilen konuma greaktarr.

rn: movlw H'10'movwf sayi1movlw H'10'Addwf sayi1,1 {20 hex sonucu sayi1'e aktarilir.}

SUBWF Verilen Operantdan W registerini karp sonucu istenilen hedefeykler.

rn: Movlw H'10'Movwf Sayi1Movlw H'08'Subwf Sayi1,1 {08 sonucu sayi1'e aktarilir.}

XORWF W yazmacnn deeriyle verilen deiken ieriini zel Veya ileminiuygulayarak sonucu istenen hedefe aktarr.

rn: Movlw H'01'Movwf Sayi1Xorwf Sayi1,0

KARSILASTIRMA KOMUTLARI:

BTFSC Pic serisinin temel karslastrma komutudur. Belirtilen ifadeininbir bitini kalatrr, eer bit sfrsa kendinden iki sonrakini deilsesonrakini ileme koyar.

rn: Btfsc Sayi1,0Clrf Sayi1Nop {Eger sayinin birinci biti bir ise sayiyi sifirlar}

BTFSS Pic serisinin temel karslastrma komutudur. Belirtilen ifadeininbir bitini

kalatrr, eer bit sfrsa kendinden iki sonrakini deilsesonrakini ileme koyar.

rn: Btfss Sayi1,0Goto AtlaClrf Sayi1 {Eger sayinin birinci biti bir ise sayiyi

sifirlar}AtlaNop

Esitmi karsilastirmasi

Temel olarak pic programlama dilinde esitmi ve farklimi diyetanimlanabilecek bir komut

olmamasina ragmen temel bayraklar ayni PC makina dilindeki gibikullanilabilir ozellikle

carry(elde) ve zero(sifir) bayraklari bu is icin uygundur.


81/136

rn: Movlw H'11'Xorwf Sayi1,0Btfsc Status,ZGoto EsitNopEsit

BITSEL ISLEMLER:

RLF Ifadeyi sol tarafa dogru bir bit cevirir.

RRF Ifadeyi sag tarafa dogru bir bit cevirir.

GENEL ISLEVLI KOMUTLAR:

NOP Hicbirsey yapmaz bir cycle komut ifadesidir.

GOTO Kendinden sonra gelen satra kosulsuz atlama yapar.

CALL Kendinden sonra arlan alt program paracn iletip RETURNgrnce CALL satrnn bir alt satrn ileme koyar.

rnek Bir program:Program ds1820 s entegresini kullanarak yaplm seri porttan ayarlanabilen 7 haneli seven segmentli

temel bir saat rneidir.

LIST P=16F84ERRORLEVEL -302

__CONFIG 3FF9H

PCL EQU 2

STATUS EQU 3PORTA EQU 5PORTB EQU 6INTCON EQU 0BHTRISA EQU 85HTRISB EQU 86HOPTREG EQU 81H

C EQU 0 ; bits in STATUSZ EQU 2RP0 EQU 5

T0IF EQU 2 ; bit in INTCON

CBLOCK 22HZZ ;1 decremented every tick (9.15 ms or 8.19 ms)

YY ;2OXX ;4IXX ;5XX ;6VALUE ;7SING ;8TICKS ;10

TICKS2 ;9ISIX ;11


82/136

SNY ;12DAK ;13SAAT ;14GUN ;15AY ;16YIL ;17

BEKTARIH ;18BEKSAAT ;19BEKSICAK ;20BEKNEM ;30SIRA ;21SYC1 ;22DECOD ;23BOLUM ;24KALAN ;25SAATSIRA ;26TARIHSIRA ;27SICAKSIRA ;28NEMSIRA ;29

BEKLEME ;31SSAYI ;32

XXXXXXXXYYYYYYYY

ENDC

ORG 0GOTO INIT

BDELAY MOVLW H'18'

MOVWF TICKSBDELAY_ NOP

DECFSZ TICKS,FGOTO BDELAY_RETURN

BDELAY2 MOVLW H'FF'MOVWF TICKS

BDELAY2_ NOPDECFSZ TICKS,FGOTO BDELAY2_RETURN

_BDELAY MOVLW H'0C' ;HALF WAIT!MOVWF TICKS

_BDELAY_ NOPDECFSZ TICKS,FGOTO _BDELAY_RETURN

DELAY MOVWF TICKS

DEL1 BTFSS INTCON,T0IF ; wait for TMR0 to roll overGOTO DEL1CLRF INTCON

DECFSZ TICKS,F


83/136

GOTO DEL1RETURN

;{COM PORTUNDAN VERI YOLLAMA}

OUTCOM MOVLW 8

MOVWF XXBSF PORTA,0 ;START BITCALL BDELAY

CDONGU RRF OXX,FBTFSC STATUS,0GOTO CLEARBSF PORTA,0GOTO DEVAM1

CLEAR BCF PORTA,0DEVAM1 CALL BDELAY

DECFSZ XX,FGOTO CDONGU

BCF PORTA,0 ;STOP BITCALL BDELAY

RETURN

;{COM PORTUNDAN VERI ALMA}INCOM MOVLW 8

MOVWF XXCLRF IXX

BEKLE1 BTFSS PORTA,1GOTO BEKLE1CALL _BDELAYBTFSS PORTA,1GOTO BEKLE1

CDONGU2 CALL BDELAYBTFSC PORTA,1GOTO DEVAM2BSF STATUS,0GOTO DEVAM3

DEVAM2 BCF STATUS,0DEVAM3 RRF IXX,F

DECFSZ XX,FGOTO CDONGU2

CALL BDELAY

RETURN

; {DS1820 ISI BILGISINI ALMA!}DISABLEINT


84/136

BSF STATUS,RP0 ; select register bank 1BCF OPTREG,7BCF STATUS,RP0 ; reselect bank 0

RETURNENABLEINT

BSF STATUS,RP0 ; select register bank 1BSF OPTREG,7BCF STATUS,RP0 ; reselect bank 0

RETURN

DSDELAY MOVWF TICKS2DSDELAY_ NOP

NOPNOP

NOPNOPNOP

NOPDECFSZ TICKS2,FGOTO DSDELAY_RETURN

M1HI BSF STATUS,RP0 ;goto to page 1BSF TRISA,4 ;make RA2 an inputBCF STATUS,RP0 ;back to page 0RETURN ;master 1 wire line hi

M1LO BCF PORTA,4BSF STATUS,RP0 ;goto to page 1BCF TRISA,4 ;make RA2 an outputBCF STATUS,RP0 ;back to page 0RETURN ;master 1 wire line low

TXBYTE1 MOVLW H'8' ;eight bits of dataMOVWF XX ;a counter for bits

TX1LOOP RRF ISIX,f ;roll rightmost bit into carryBTFSS STATUS,0 ;if carry 0 want low bit outputGOTO TXHIBIT1 ;else send a 1CALL M1LOCALL M1HIMOVLW H'8'CALL DSDELAY

GOTO TXDONE1 ;are we finished?TXHIBIT1 CALL M1LOMOVLW H'8'CALL DSDELAYCALL M1HI

TXDONE1 DECFSZ XX,f ;1 less data bit, skip when 0GOTO TX1LOOP ;more bits leftRETURN

RXBYTE1 MOVLW H'8' ;eight bits of dataMOVWF XX ;a counter for bitsCLRF ISIX

RX1LOOP CALL M1LO ;a quick low pulseNOP


85/136

CALL M1HI ;and back highNOPNOPNOPNOPNOP

NOPBTFSC PORTA,4GOTO RXHIBITBCF STATUS,0GOTO RXDONE

RXHIBIT BSF STATUS,0RXDONE RRF ISIX,f ;roll carry into RXREG MSB

MOVLW H'8' ;delay 80 microseconds 0CCALL DSDELAYDECFSZ XX,f ;1 less data bit, skip when zeroGOTO RX1LOOP ;more bits leftRETURN

RESETDS CALL M1HICALL M1LOMOVLW H'3C'CALL DSDELAYCALL M1HIMOVLW H'28'CALL DSDELAYRETURN

ISIAL CALL DISABLEINTCALL RESETDS

MOVLW H'CC'MOVWF ISIXCALL TXBYTE1MOVLW H'44'MOVWF ISIXCALL TXBYTE1

MOVLW H'50'CALL DSDELAY

CALL RESETDS

MOVLW H'CC'MOVWF ISIXCALL TXBYTE1MOVLW H'BE'MOVWF ISIXCALL TXBYTE1

CALL RXBYTE1MOVF ISIX,0MOVWF VALUE

CALL RXBYTE1

MOVF ISIX,0MOVWF SING


86/136

CALL RESETDSCALL ENABLEINT

BTFSC SING,0GOTO SETBTBTFSC SING,7

GOTO ERRORDSGOTO DONEDS

SETBT BTFSS SING,7GOTO ERRORDSGOTO DONEDS

ERRORDS CLRF SINGMOVLW 0MOVWF VALUE

DONEDS MOVLW H'FF'XORWF VALUE,WbtfsS STATUS,ZGOTO BBISICLRF VALUE

CLRF SINGRETURN

BBISI MOVLW H'7F'XORWF VALUE,WbtfsS STATUS,ZRETURNCLRF VALUECLRF SINGRETURN

;dotmatrix displayAYLAR ADDWF PCL,FDT 0,20,1D,20,1F,20,1F,1F,20,1F,20,1F,20,0,0,0,0RETURN

SSEG ADDWF PCL,F;DT 77,14,6E,3E,1D

Documents

ROBOT KOL TASARıMı