T.C. - eee.ktu.edu.tr · kiiler otopsi yapılmadan defnedilmektedir ve zehirlenme kayıtlarına geçmemektedir. Bu nedenle karbonmonoksit zehirlenmesinin bildirilenlerden daha yüksek

T.C.

KARADENĠZTEKNĠKÜNĠVERSĠTESĠ

Mühendislik Fakültesi

Elektrik-ElektronikMühendisliğiBölümü

LĠSANS BĠTĠRME PROJESĠ

KARBONMONOKSĠT ZEHĠRLENMELERĠNĠ ÖNLEYĠCĠ ALARM

SĠSTEMĠ

CANER KAPLAN

DanıĢman

YRD. DOÇ. DR FATĠH MEHMET NUROĞLU

Nisan 2012

TRABZON

T.C.

KARADENĠZTEKNĠKÜNĠVERSĠTESĠ

Mühendislik Fakültesi

Elektrik-ElektronikMühendisliğiBölümü

LĠSANS BĠTĠRME PROJESĠ

KARBONMONOKSĠT ZEHĠRLENMELERĠNĠ ÖNLEYĠCĠ ALARM

SĠSTEMĠ

CANER KAPLAN

DanıĢman

YRD. DOÇ. DR FATĠH MEHMET NUROĞLU

Nisan 2012

TRABZON

LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU

Caner KAPLAN tarafından Yrd. Doç. Dr Fatih Mehmet NUROĞLU yönetiminde

hazırlanan “Karbonmonoksit Zehirlenmelerini Önleyici alarm sistemi” baĢlıklı lisans

bitirme projesi tarafımızdan incelenmiĢ, kapsamı ve niteliği açısından bir Lisans Bitirme

Projesi olarak kabul edilmiĢtir.

DanıĢman : Yrd. Doç. Dr Fatih Mehmet NUROĞLU …………………………

Jüri Üyesi 1 : Prof. Dr Ġ. Hakkı ALTAġ …………………………

Jüri Üyesi 2 : Prof. Dr Cemil GÜRÜNLÜ …………………………

Bölüm BaĢkanı : Prof. Dr Ġsmail Hakkı ALTAġ ………………………

iii

ÖNSÖZ

ÇalıĢmamda emeği geçen ve eğitimim süresince her türlü konuda desteklerini

benden esirgemeyen çok değerli aileme ve yardımlarından ötürü Dr AyĢe Füsun

TATLI’ya ve Yrd. Doç. Dr Fatih Mehmet NUROĞLU hocama teĢekkür ederim.

.

Nisan 2012

Caner KAPLAN

v

İÇİNDEKİLER

Lisans Bitirme Projesi Onay Formu …………….. iii

Önsöz ……………... v

Ġçindekiler ……………... vii

Özet ..…………… ix

Semboller ve Kısaltmalar .……………. xi

1. GiriĢ 1

2. Teorik Altyapı 2

2.1. 2.1. Karbonmonoksitin özellikleri ……………… 2

2.2 2.2. Karbonmonoksitin metabolizmaya etkileri ……………… 2

2.2.1. DüĢük Konsantrasyonda ……………… 3

2.2.2. Yüksek Konsantrasyonda ……………… 4

2.2.3. Kronik CO Zehirlenme Belirtileri ……………… 4

2.2.4. Akut CO Zehirlenme Belirtileri ……………… 5

2.2.5. CO Zehirlenmesinin Tedavisi ……………… 6

2.2.6. CO Zehirlenmesinden Korunma Yöntemleri ……………… 7

2.3. 2.3. MQ-7 Gaz Sensörü .……………... 8

2.3.1. Sensörün Özellikleri .……………… 8

2.3.2. Uygulama Alanları .……………… 8

2.3.4. Yapı Düzen Temel Ölçme Devresi .……………… 10

2.3.5. Duyarlılık Ayarlaması .…………….. 14

2.4. 2.4. Kullanılan PIC ...…………… 15

3. Tasarım 16

3.1. 3.1. PROTEUS Programı .……………. 16

3.2. 3.2. MPLAB Programı …………….. 18

3.3. 3.3. WIN PIC Programı ....…………… 20

Sonuç ……………... 23

Kaynaklar .……………. 24

Ekler .……………. 25

ÖzgeçmiĢ .……………. 41

vii

ÖZET

Ülkemizde özellikle kıĢ aylarında etkisini artıran ve birçok insanımızın hayatını

kaybetmesine sebep olan karbonmonoksit zehirlenmeleri vakaları hala yaygınlığını

korumaktadır ve ülkemizde doğalgazlı sitemlerin artmasına paralel olarak önemini gittikçe

artırmaktadır. Ülkemizdeki düĢük kalite kömür kullanımı binaların havalandırma ve güvenlik

sistemlerine yönelik yasal düzenlemelerin yetersizliğinden ötürü uzun yıllarda etkisini devam

ettireceği kuĢkusuz bir gerçektir.

Bu çalıĢmanın insanlarımızın evlerinde daha mutlu ve huzurlu olabilmeleri için yapıldığını ve

yapılangüvenlik sistemi sayesinde ilerleyen sayfalarda da anlatıldığı gibi adli tıp kayıtlarında

CO zehirlenmesine bağlı ölümleri ve bu zehirlenmeden ötürü meydana gelebilecek maddi

kayıpları (tedavi masrafları...) ve ayrıca kronik CO zehirlenmelerinden ötürü meydana

gelecek iĢ gücü kayıplarını en aza indirmeyi hedeflemektedir. Tezin yazımı sırasında izlenilen

zaman kullanma yöntemi Tablo 1.’de verilmiĢtir. Devre gerçeklenirken ve tezin yazılması

süreci tüm döneme yayılmaya çalıĢılmıĢtır.

Tablo 1. Tezin hazırlanması süresince izlenen süreç

ZAMAN

MAZZEMELERĠN

TEMĠNĠ

PROGRAMLARIN

ÖĞRENĠLMESĠ

DEVRENĠN

GERÇEKLENMESĠ

TEZ

YAZIMI

ġUBAT

MART

NĠSAN

MAYIS

ix

SEMBOLLER VE KISALTMALAR

ABD: Amerika BirleĢik Devletleri

ATA: Atmosfer basıncı

C: Karbon

CH4: Metan

CO: Karbonmonoksit

COHb: Karboksihemoglobin

Dr: Doktor

Doç: Doçent

H2: Hidrojen

EEPROM: Elektriksel olarak silinebilir programlanabilir bellek

EPROM: Silinebilir-programlanabilir bellek

G: Gram

Prof: Profösör

OTP: Bir defa programlanabilir

Uzm: Uzman

ROM: Sadece okunabilir bellek

PIC: PeripheralInterface Controller

HBO: Hiperbarik oksijen

T.C: Türkiye Cumhuriyeti

Yrd: Yardımcı

xi

1.GİRİŞ

Ülkemizde her yıl özellikle kış mevsimine bağlı olarak artış gösteren karbonmoksit

zehirlenmelerinden çok sayıda vatandaşımızı kaybetmekteyiz. Sessiz katil olarakta bilinen bu

gazın sebep olduğu zararları önlemek için yeterince çalışma ve yasal düzenlemeler

yapılmamış olup, gerekli çözümlerin üretilememesinden dolayı çok sayıda vatandaşımız bu

tehlike ile karşı karşıya kalmaktadır. Karbonmonoksit gazının atmosferdeki konsantrasyonu

yüzde 0.0001 den daha azdır. Karbonmoksit dünya çapında yaralanma ve zehirlenmeye bağlı

ölümlerin en birincil sebebidir. ABD‟ de yılda 40.000 birey karbonmoksit zehirlenmesi

nedeniyle tedavi edilmektedir [1]. CO ile kaza sonucu 1000, intihar nedeniyle 6000 kişide

hayatını kaybetmektedir [2].

Ülkemizde, karbonmonoksit ile ilgili ölüm ve zehirlenmeler hakkında istatistik veriler

yetersiz olmasına rağmen ulaşılabilen veriler ışığında birkaç önemli veri vermek gerekirse,

kısıtlı Ülkemizde Adli Tıp kayıtlarına göre 1986-1988 yılları arasında karbonmonoksit

zehirlenmesi sonucu 38 kişi hayatını kaybetmiştir. 1991-1992 Ankara bölgesi Adli Tıp

bilgilerine göre, karbonmonoksit zehirlenmesinden ötürü 24 kişi hayatını kaybetmiştir [3].

Karbonmonoksit zehirlenmelerinde çoğu kez bu zehirlenme sonucu hayatını kaybeden

kişiler otopsi yapılmadan defnedilmektedir ve zehirlenme kayıtlarına geçmemektedir. Bu

nedenle karbonmonoksit zehirlenmesinin bildirilenlerden daha yüksek olduğu kuvvetle

muhtemeldir [2].

Karbon bazlı yakıt ve maddelerin tam yanmaması sonucu açığa çıkan bu gazın en büyük

kaynakları motorlu araçlar, endüstriyel ürünler, ve ısınma amaçlı kullanılan yakıtlardır.

Karbonmonoksite maruziyetin en önemli kaynaklarından biriside eksoz gazlarıdır. Özellikle

içten yanmalı ve benzinle çalışan arabaların eksozlarında % 1-4 oranında karbonmonoksit

bulunmaktadır [9].

Sigara dumanı önemli bir CO kaynağıdır. Sigara dumanı % 3.5 CO içermektedir. Sigara

dumanına maruz kalma vediğer çeşitli nedenlerle uzun süreli düşük CO‟ya maruz kalma

sonucu COHb düzeyi % 2-10 arasında bir yükselmeye neden olur. Kronik karbonmonoksit

zehirlenmesine neden olur [3].

2

2. TEORİK ALTYAPI

Yapılan çalışma CO gazının meydana getirdiği akut CO zehirlenmeleri ve kronik CO

zehirlenmelerini en aza indirmeyi hedeflediği için öncelikle kendisiyle savaş verdiğimiz bu

gazın tanınması, özelliklerinin iyi bilinmesi ve etkilerinin anlaşılması gerekmektedir. Bu

yüzden tezde ayrılan bu kısımda öncelikle bu hastalığın tanısı etkileri ele alınmıştır. Ayrıca

kullanılan sensörün özellikleri de bize sistemimizin hangi aralıklarda aktif olduğunu

göstermesi açısından önemlidir.

2.1. Karbonmonoksitin Özellikleri

Yapısında C (karbon) elementi bulunduran gazların havalandırması az olan ortamlarda tam

yanmasının gerçekleşmemesi durumunda oluşan, renksiz, alev alabilen, kokusuz ve

herhangibir tadı olmayan gaz ,bu gaza maruz kalınması halinde fark edilemiyeceği için sessiz

katil denir. Bu gazın molekül ağırlığı 28,1 g/mol‟dür ve havadan daha hafiftir [1].

Yangınlarda çok çeşitli zehirli gazlar açığa çıkmaktadır ve ayrıca özellikle maden

ocaklarının çok olduğu şehirlerde (Zonguldak…) karbonmonoksit zehirlenmeleri sıklıkla

görülmektedir ve bu tezde yapılan alarm cihazı gibi cihazların kullanılmasının haklılığı bir

kez daha anlaşılmıştır. Bu tezin yazımında yapılan araştırmalar gösteriyor ki boya sanayisinin

ham maddesi olan metilenkloridle yapılan etkileşimlerdir ve uzun süre maruz kalınması

halinde ölümle sonuçlanıcak etkilere neden olur[6].

2.2. Karbonmonoksitin Metebolizmaya Etkileri

1857‟ den beri yapılan çalışmalarda CO zehirlenmesi hakkında bir çok bilgi ortaya

konulmuştur. 1857‟de Bernard, karbonmonoksitin hemoglobine bağlanarak doku hipoksisine

neden olduğunu ve bu hipoksinintoksit etkilerini açıklamıştır [2], [7].

1929‟ da Sendroy ve arkadaşları, karbonmonoksitin hemoglobine olan bağlanma yetisi

oksijeninkinden yaklaşık 200 kat daha fazla olduğunu ortaya koymuşlardır.

Karbonmonoksitin oksijenden 200 kat daha hızlı bir şekilde hemoglobine bağlanarak,

dokularımıza oksijen taşıyan kanın oksijen taşıma kapasitesini azaltır ve bu etki sonucunda

3

akut CO zehirlenmesi ve kronik CO zehirlenmesi dediğimiz türlerin oluşmasına sebep olur

[3], [13].

Karbonmonksit demir ve bakır içeren dokulara yüksek bağlanma isteği gösterir ve buralar

için oksijenle yarışır. Eritrosit hemoglobini karbonmonoksit için hedef bölgedir. CO, Hb ile

COHb‟yi oluşturur ve oluşan bu molekül dokulara oksijen taşıyamaz. Hb‟ye bağlanma

yenilenebilirdir ve maruziyet ortadan kalkınca karbonmonoksit Hb‟den ayrılır. Oksijenin

yerine bağlanan karbonmonoksit dokulara taşınan oksijenin azalmasına sebep olur. Azalmış

olan oksijen seviyesi santral sinir sistemi tarafından algılanır ve daha fazla soluk alıp

vermemize ve dolayısıyla CO alımının artışını sağlar [5], [7], [9].

Karbonmonoksit, solunum yolu ile akciğere, ve akciğerdende difüzyonla kanın içinde

yerini alır. Karbonmonoksit olarak isimlendirilen bu gaz (CO), hemoglobin denilen ve

dokularımıza O2 taşıyan sistemimize O2‟ye nazaran 200 kat daha şiddetli bir şekilde

bağlanma isteği gösterir. Karbonmonoksitin hemoglobinle etkileşime girip tek vücut

olmasının sonucu olarak karboksihemoglobin (COHb) denen bileşik meydana gelir. Canlılık

faaliyetleri için gerekli olan oksijen azalarak yerini karbonmonoksit denen gaza bırakır.

Oksijenin taşınmasında görevli olan kan görevini yapamaz. Beyin ve kalp çok olumsuz

etkilenir, sistemli çalışamaz hale gelir ve ölümle sonuçlanır [13].

2.2.1. Düşük Konsantrasyonda

36-99 ppm konsantrasyonunda karbonmoksit gazına maruz kalınırsa;

● İstenmeyen halsizlik,

● Başta meydana gelen şiddetli kasılmalar,

● Astım hastaları için sıkıntı oluşturabilecek durumlar,

● Mide bulantısı ve baş dönmesidir.

4

2.2.2. Yüksek Konsantrasyonda

100 ppm ve daha fazla konsantrasyonda karbonmoksit gazına maruz kalınırsa;

● Sersemlik,

● Kusma,

● Bilinç kaybı,

● Kas koordinasyonunun kaybolması,

● Ölümle sonuçlanır.

2.2.3. Kronik Karbonmonoksit Zehirlenme Belirtileri

Dünyada hızla gelişen sanayi ve teknolojik gelişmelerin bize getirdikleri faydaların

yanında doğaya sürekli CO denen zehirli gaz salınımına neden oldukları için kronik CO

zehirlenmesi denen bir tehlikeyi günümüz insanıyla başbaşa bırakmıştır.

Sürekli ve az miktarda karbonmonoksit gazına maruz kalan insanlarda kronik

karbonmonoksit zehirlenmesi oluşur. Boya temizleme işlerinde faaliyet gösteren işçilerde,

demir çelik sanayi çalışanlarında, trafik polislerinde, kalorifer yakıt dairesinde görevli

kişilerde ve bu gibi sürekli fakat az miktarda karbonmonoksit gazına maruz kalmak zorunda

olan insanlarımızda kronik karbonmonoksit zehirlenmesinin etkileri görülür [6].

● Şiddetli baş ağrısı,

● Sıkıntı hali,

● Unutkanlık,

● Kişilik değişiklikleri,

● Sersemlik hissi,

● Uyuşmalar,

● Karın ağrısı,

● Göz kararması,

5

● Bulantı ve kusma,

● Kronik halsizlik,

2.2.4. Akut Karbonmonoksit Zehirlenmesi Belirtileri

Soba, şofben, kombi, yangın, doğal gaz kullanan jenaratörler gibi kısa süreli yoğun bir

şekilde karbonmonoksit gazına maruz kalan insanlarda ise, akut karbonmonoksit zehirlenmesi

denilen, ölümle sonuçlanabilen zehirlenme oluşur. Karbonmonoksit zehirlenmesi “bin yüzlü

hastalık “ diye de adlandırılır. Belirtileri ateşsiz gribe benzediği için ve kış aylarında iki

vakada da artış çok olduğu için, bu zehirlenmenin belirlenmesi zorlaşmakta ve birçok vakanın

tespitinin sağlanması güçleşmektedir [3], [6].

● Huzursuzluk, yorgunluk hissi ve nezle,

● Şiddetli baş dönmesi,

● Hareketsizlik, depresyon hali,

● Dikkat bozukluğu, zihin karışıklığı,

● Uyuşukluk ve uyuklama,

● Göğüs ağrısı ve çarpıntı,

● Karın ağrısı,

● Bulantı-kusma,

● Unutkanlık,

● Halüsünasyon ve konfobülasyon,

● Görme kaybı,

● Altına kaçırma,

● Bayılma ve sara nöbeti gibi nöbet geçirme,

● Koma hali,

6

● Soluk kesilmesi ve ölüm ile sonuçlanan acı olaylar.

Akut karbonmonoksit zehirlenmesi ve kronik karbonmonoksit zehirlenmelerine maruz

kalma olasılığı yüksek olan kişilerin bulunduğu yerlerde karbonmonoksit algılayıcı ve uyarıcı

devrelerinin kullanımı son derece önemlidir [3],[6].

2.2.5. Karbonmonoksit Zehirlenmesi Tedavisi

Karbonmonoksit zehirlenmesinde en etkili yöntem erken tanıdır ve bu yüzden yapılan

karbonmonoksit algılayıcı devresinin önemi bir kez daha ortaya çıkmıştır. Fakat renksiz,

kokusuz ve tatsız olmasından dolayı insanların algılamakta zorlandıkları bu gaza yoğun

şekilde maruz kalınması sonucu oluşan karbonmonksit zehirlenmesinin tedavisinde yeniden

solunumlu maske olmadan kullanılan % 100 normobarik oksijen tedavisi tavsiye edilir.

Normal atmosfer basıncından 2 katı kadar fazla bir başınçta tezdeki alarm sistemini

kullanmadığı için zehirlenen canlıya % 100 oksijen verilmesi tedavisine HBO tedavisi denir.

Hiperbarik oksijen tedavisi (HBO) de çoğu kez tavsiye edilir, fakat son zamanlardaki bazı

küçük çalışmalar muhtemel yararları hakkında çelişkiler göstermektedir. Weawer ve

arkadaşları devam eden HBO tedavisi basamaklarına ara vermenin orta kulak basıncını

dengelemedeki problem olduğunu gösterdiler [10]. CO zehirlenmesine maruz kalmış

hastalarda HBO tedavisinin önemli klinik ve yararlı sonuçlarının inandırıcı kanıtını hala

bulamadıklarını belirttiler [11].

Hiperbarik sistemin ilki, 1600‟de Henshaw adındaki bilim insanı tarafından gaz

sızdırmasız bir sistemde, bu sisteme hem yüksek hemde alçak basınç uygulayacak şekilde

oluşturulmuştur[11]. 1930‟lardan sonra Amerikan Donanmaları tarafından, bu tür

hastalıklarda kullanılmıştır. HBO klinik zehirlenmelerde ilk olarak 1942 yılında

kullanılmıştır. 1950‟ lerde kan gazlarında değişimi öngören fizyoloji bugün kü kullanımına

girdikten sonra HBO tedavisi modern kullanıma erişmiştir fakat en iyi tedavi hiç hasta

olmamaktır dendiği gibi alarm sistemimizin faydası bir kez daha algılanmıştır. Amsterdam‟da

ilk uluslararası HBO toplantısı yapılmıştır. Alarm sistemlerinin kullanımı şiddetle tavsiye

edilmiş ve akut yada kronik CO zehirlenmelerinde birincil tedavi olarak HBO

önerilmiştir[12].

Avrupa şehirlerinde akut katbonmonoksit zehirlenmesinde HBO terapisi güvenli,

mantıklı, hazırda mevcut tedavi yöntemidir. Karbonmonoksit zehirlenmesinde bilinen

7

CO‟nun neden olduğu patolojik değişiklikleri HBO‟nun hücresel seviyede etki ederek tersine

çevirdiğinin iyi bir kanıtı olduğudur [11].

ABD‟de, 5400 saniyelik % 100 HBO tedavisi 300 ile 400 arasında bir değere tekabül

etmektedir. Ciddi hasara sebep olmuş 30 ile 40 arası seanslık bir HBO tedavisi 9000-16000

dolara tekabül etmektedir[12]. HBO‟da kullanılan ilacı maliyeti, hastanede kalma süresi ve

yapılan tedavinin masrafları düşünüldüğünde, CO dedektörlü alarm cihazlarının

kullanılmasının önemi maddi açıdanda çok önemli olduğu bir kez daha anlaşılmıştır.

2.2.6. CO Zehirlenmesinden Korunma Yöntemleri

Evlerimizde ve iş yerlerimizde bu cihazı CO gazının havadan hafif olması sebebiyle

tasarlanan alarm sistemi gibi sistemlerin tavana yakın bir noktaya monte edilmesi erken uyarı

vermesi için son derece önemlidir. Unutmayalım ki tedbir her zaman hayat kurtarır.

● Kullandığımız doğal gaz ile çalışan sistemlerin bakımı düzenli yaptırılmalıdır.

● Doğalgaz sistemlerine yeterli oksijen alacak havalandırma sistemleri oluşturulmalıdır.

● Soba boruları gaz sızdırmayacak şekilde bağlanmalıdır.

● Bacaların bakımı yapılmalı temiz ve tıkanıksız olduğundan emin olunmalıdır.

● Sürekli bacadan gaz geri geliyorsa baca deliği kontrol edilmelidir.

● Şofbenler standartlara uygun ve kendinden sönümlü olmalıdır.

● Şofbenle ilgili aksaklıklar teknik görevlilerce çözümlenmelidir.

● Kullanılan şofbenler banyo dışına takılmalıdır.

● Kapalı ortamlarda bulunan araçlarımızı uzun süre çalıştırmamalıyız..

● Bu tezde yapılan Karbonmonoksit alarm sistemleri gibi sistemler kullanılmalıdır.

8

2.3. MQ-7 Gaz Sensörü

Fiziksel olarak değişen ortam değişikliklerini (ısı, ışık, ses vb..) algılayan sistemlere sensör

denir. Devrede bir gaz sensörü kullanılmıştır. Alarm devresinde kullandığımız CO algılayıcı

sensörümüz Şekil 2.1.‟de verilmektedir.

Şekil 2.1. Alarm devresinde kullanılan MQ-7 sensörü

2.3.1. Sensörün Özellikleri

● Karbonmonoksite yüksek duyarlılık

● Stabil ve uzun ömürlü

2.3.2.Uygulama Alanları;

Karbonmonoksit gaz dedektörü olarak endüstride, arabada ve evde kullanılabilir. Tablo

2.1.‟de sensörün standart çalışma aralıkları verilmiştir. Eğer MQ-7 gaz sensörümüzü etkin bir

şekilde herhangi bir arızaya sebebiyet vermeden çalışması için izin verilen değer aralıklarını

9

kullanmamız gereklidir [5]. Kullandığımız MQ-7 gaz sensörünün hangi fiziksel şartlar altında

çalışabileceğini Tablo 2.2.‟ye bakarak belirleyebiliriz [5].

Tablo 2.1. Sensörün standart şartlarda çalışabileceği değerler

SEMBOL PARAMETRE İSMİ TEKNİK KOŞUL YORUM

Vc Devre Voltajı 5V±0.1 Ac veya Dc

VH (H) Isıtma Voltajı (yüksek) 5V±0.1 Ac veya Dc

VH (L) Isıtma Voltajı (düşük) 1.4V±0.1 Ac veya Dc

RL Yükleme Direnci Ayarlanabilir

RH Isıtma Direnci 33Ω±5% Oda ısısı

TH (H) Isıtma Zamanı (yüksek) 60±1 seconds

TH (L) Isıtma Zamanı (düşük) 90±1 seconds

PH Isıtma Güç Tüketimi Yaklaşık 350mW

Tablo 2.2. Çevre koşullarının sensörün parametrelerine etkisi

SEMBOL PARAMETRELER TEKNİK KOŞULLAR YORUM

Tao Sıcaklık Kullanımı -20℃-50℃

Tas Depolama Isısı -20℃-50℃ Tavsiye edilen

kullanım aralığı

RH Göreceli Nem 95%RH‟den az

O2 Oksijen

Konsantrasyonu

21% Oksijen

konsantrasyonu

duyarlılık niteliklerini

etkileyebilir

Minimum değer 2%

üzeri

MQ-7 gaz sensörünün duyarlılıklarını Tablo 2.3.‟den yararlanılarak incelenebilir [5].

Standart çalışma koşullarını Tablo 2.3.‟den yararlanarak çıkartabiliriz.

10

Tablo 2.3. Duyarlılık ölçümlerinin bulunduğu tablo

SEMBOL PARAMETRE TEKNİK

PARAMETRELER

YORUM

Rs

а(300/100ppm)

Standart

çalışma koşulu

Sıcaklık -20℃±2℃ rölatif nem 65%±5% RL:10KΩ±5%

Vc:5V±0.1VVH:5V±0.1VVH:1.4V±0.1V

Ön ısıtma

zamanı

48 saatten az Algılayıcı değer aralığı:

20 ppm-2000 ppm karbonmonoksit

2.3.5. Yapı Düzen ve Temel Ölçme Devresi

MQ-7 Karbonmonoksit gaz sensörü yapı ve düzeni Şekil 2.2. ve Tablo 2.4.' de

gösteriliyor[5]. Sensör AL2O3 seramik tüp, Tin Dioksit (SnO2) duyarlı tabaka, plastik ve

paslanmaz çelik ağdan oluşan bir tabakaya sabitlenmiş ölçme elektrodu ve ısıtıcıdan

oluşmuştur. Isıtıcı duyarlı bileşenlerin çalışması için gerekli koşulları sağlar. Şekil 2.2.‟de

verilen şeklin internetten alınmasının sebebi Tablo 2.4.‟te anlatılanları kapsaması

yüzündendir. .

11

Tablo 2.4. MQ-7 nin parçalarının özellikleri

Şekil 2.2. ve Tablo 2.4.‟de görüldüğü gibi, MQ-7‟nin duyarlı elemanlarının standart ölçüm

devresi iki parçadan oluşur. Bunlardan birisi zaman kontrol özelliği (yüksek voltaj düşük

voltaj döngüsel çalışma) olan ısıtıcı bölümüdür. İkincisi ise sinyal üretim devresidir, bu devre

uygun bir şeklide sensörün yüzel direncinin değişimine cevap verir [5].

MQ-7 sensörümüzün hangi gazlara duyarlı olduğunu ve cevap verdiğini Şekil 2.3.‟ten

yararlanarak çizilen Şekil 2.4.‟te görebiliriz[5]. Kullanılan sensörün hidrojen, metan, ve

havaya karşı göstermiş olduğu tepki aralıklarının direnci üzerindeki etkileri Şekil 2.3.‟te

gösterilmiştir. Şekil 2.4. MQ-7 „nin tipik duyarlı niteliklerini gösteriyor. Dikey çizgi sensörün

direnç oranını gösteriyor (Rs/Ro), yatay çizgi gazların konsantrasyonunu gösteriyor. Rs farklı

gazların dirençlerini gösteriyor, Ro 1000 ppm hidrojende sensörün direncini gösteriyor. Tüm

testler standart test koşullarında yapılmıştır [5].

Bölümler Materyal

1

Gaz algılayıcı

tabaka

SnO2

2 Elektrod Au

3 Elektrod hattı Pt

4 Isıtıcı bobini Ni-Cr alaşım

5 Tübüler seramik Al2O3

6

Patlamaz ağ

Paslanmaz çelik

süzgeç

(SUS316 100-mesh)

7 Kasnak halkası Bakır kaplama Ni

8 Reçine tabaka Bakalit

9 Tüp pin Bakır kaplama Ni

12

Şekil 2.3. Şeklimizin hazırlanmasını gösteren ekran görüntüsü

Şekil 2.4. Devremizde kullanılan sensörün farklı gazlara olan tepkisi

Şekil 2.4.‟ de ise tipik sıcaklık ve nem nitelikleri gösteriliyor. Dikey çizgi sensörün direnç

oranını gösterir( Rs/ Ro). Rs ise değişik sıcaklık ve nem koşullarında 100 ppm CO‟da

13

sensörün direncini gösterir. Ro; 100 ppm CO, 20℃ 65% RH koşulları altında sensörün

direncini gösterir [5]

Yük direnci bulunurken RL2 nin Yük direnci RL‟in voltaj sinyal çıkışından etkilenerek

yüzey direnci Rs elde edilir. Aralarındaki ilişki şu şekilde ifade edilir:

Rs\RL = (Vc-VRL) / VRL 1.1.

Tablo 2.5.‟de kullanılan sensörün karbonmonoksit gazının havada ve belirlenen

karbonmonoksit konsantrasyonunda verdiği sinyali gösteren bir grafiktir [5].

Tablo 2.5. CO gazının havada ve belirlenen CO konsantrasyonda ki sinyal seviyesi

Giriş

Voltajı

Çıkış

Voltajı

Hava

5 V

Düşük Seviye

100 ppm CO

1.4 V

Yüksek Seviye

Sensör temiz havadan karbonmonoksitli alana geçirildiğinde devreden çıkan sinyali

kullanarak ölçülen RL sinyal çıkışının değişik durumlarını gösterir, çıkış sinyali ölçümü bir

yada iki tamamlanmış ısı periodu ile yapılır [5] ( 2,5 dakika yüksek voltajdan düşük voltaja).

MQ-7 gaz sensörünü duyarlı yapan elemanlarının tabakaları SnO2 ile sağlam bir şekilde

yapılmıştır. Böylece muazzam uzun dönem sağlamlık sağlanmış olur. Hizmet süresi aktif

kullanımda 5 yıla ulaşır [5].

2.3.5. Duyarlılık Ayarlaması

MQ-7‟nin direnç değeri değişik türlerde ve değişik konsantrasyonlu gazlara göre değişir.

Böylece bu elemanlar kullanıldığında, duyarlılık ayarlanması çok gereklidir. Size dedektörü

havada 200 ppm CO ve RL yükleme direnci 10 KΩ (5KΩ - 47 KΩ) değerinde kullanmanızı

14

tavsiye ederiz [5]. Kaplanmış MQ-7 4‟ü sinyalleri algılamak için ve diğer 2‟si ısı akımı

sağlamak için kullanılan 6 pin içerir ve devremizde Şekil 2.5.‟de gösterilmiştir.

.

Şekil 2.5. Devrede kullanılan MQ-7 sensörünün yeri ve devremiz

Doğru şekilde ölçüldüğünde, gaz dedektörü için uygun alarm noktası sıcaklık ve nem

etkisi düşünüldükten sonra belirlenmelidir [5].

Duyarlılık ayarlama programı [5]:

● Sensörü uygulama devresine bağlanır.

● Gücü devreye verilir ve elektrikli ön ısıtmada 48 saatin üzerinde tutulur.

● Yük direnci RL 90 saniyenin son noktasında belli CO konsantrasyonuna cevap veren

Sinyal değeri elde edinceye kadar ayarlanır.

● Diğer bir yük direnci RL 60 saniyenin son noktasında CO konsantrasyonuna cevap

verecek değerde sinyal elde edilinceye kadar ayarlanır.

15

2.4. Kullanılan PIC

Yapılan çalışmada kullanılan PIC16F88 kendisine gönderilen elektriksel sinyaller

vasıtasıyla programlanabilir bir belleğe sahiptir. EEPROM bellekler; elektriksel olarak

silinebilir programlanabilir belleklerdir ve bizim kullandığımız PIC elektriksel olarak

programlanmıştır. OTP denen ve daha çok sürekli üretim için gerekli olan fabrikasyon

üretiminin vazgeçilmesi olan bir defa programlanabilir bellek ise yapılan çalışmaya uygun

olmadığı için tercih edilmemiştir. Devrede kullandığımız PIC‟in seçilmesinin bir nedeni de

uyku moduna geçebilmesi ve bu sayede az enerji harcamasıdır. PIC16F88

mikrodenetleyicimiz osilatör yardımıyla aldığı kare dalgayı kullanarak kendisine daha önce

kaydedilmiş olan programı çalıştırır. Şekil 2.6.‟da kullanılan PIC16F88‟in devremizdeki fiziki

görünüşü görülmektedir[8].

Şekil 2.6. Kullanılan PIC‟in devremizdeki fiziki görünüşü

16

3. TASARIM

Devremizin tasarımında oluşturulmasında ve programlanmasında kullanılan programlar ve

kullanılan programlama cihazları tasarım başlığı altında incelenecektir. Baskı devresi bizzat

evde kendi ütüm kullanılarak yapılmış ve kullanılan programlar KTÜ Elektrik-Elektronik

Mühendisliği Bölümü‟nde bitirme çalışmasının teslimine aylar varken yapılmıştır. İstenildiği

zaman her bir adımı çok kısa bir zaman diliminde tezi yazan kişi tarafından yapılabilir.

3.1. Proteus Programı

Isıs denen şema çizim programı ve ares denen baskı devre yapım programı olmak üzere

ikiye ayrılan Proteus programı kullanılarak öğrenilmiş ve gerekli çalışmalar tarafımdan KTÜ

bilgisayarlarında yapılmıştır. Isis‟te elektronik devre çizim işlemini Şekil 3.1.‟deki gibi

gerçekleştirirken, bunun yanında devrenin analizi de yapılabilmektedir. İsiste çizilmiş olan bu

devre aynı zamanda ares‟ e aktarılmak suretiyle çizimleri otomatik olarak baskı devre çizimi

gerçekleştirilir. Isis‟te önce kullanıcağımız elemanları P yazan butona basıp Şekil 3.2.‟deki

gibi seçerek divices bölümüne getirilir ve elemanları yerlerine yerleştirip programın kalemini

kullanarak elemanların bağlantıları yapılır. kullandığımız elemanlara istediğimiz kılıf

değerleri Şekil 3.3.‟deki gibi verilebilir. Şekil 3.4.‟de devrenin baskı devresi görülmektedir.

Şekil 3.1. Proteus‟ ta devrenin yapımı

17

Şekil 3.2. Kullandığımız devrenin Proteus programında gösterimi

Şekil 3.3. Ekrandaki elemanlara istenilen isimler ve package değerleri verilebilir.

18

Şekil 3.4. Devrenin baskı devre hali (PCB şekli )

3.2. MPLAB IDE Programı

Pic‟ i programlarken 3 dil kullanılabilir. Bu tezde PIC Assembly dili denen makine dili

kullanılmıştır. Ayrıca C ve Basic dillerinde de programlama yapılabilmektedir. Asembly

dilinde yazılan program kodlarını EK-1-A.‟da bulabilirsiniz. Tabi bu kodları geliştirip daha

iyi sonuclar da alınabilir. PIC Assembly Assembly kodlarınızı yazıp derlemek için KTÜ

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Labaratuarında bulunan MPLAB IDE programı

kullanılır. Mplab‟ın Kullanırken öncelikle kullanacağımız mikrodenetleyiciyi seçilir. Bunun

için Configure/Select Device kısmına Şekil 3.5.‟de gösterildiği gibi gidelim. PIC16F88´i seçip

yeni dosya oluşturup kodlarımız yazılıp, Şekil 3.6. deki gibi programımızı derlenip kayıt

edilir. İnternetten ilgili yazılım bulunabilir.

19

Şekil 3.5. Kullanılan PIC‟in programdan seçimi

Şekil 3.6. Programın başarılı bir şekilde derlendiğini gösteren pencere

Programımız MPLAB programında başarılı bir şekilde yazılıp derlendikten sonra bir

programlayıcı ile program gönderilir. Devremizde bulunan mikrodenetleyicimiz programlanıp

devreye yerleştirilmek üzere hazırlanır ve programlama cihazı ile iletişime geçmek üzere bir

20

program kullanılır. Bu çalışmada kullanılan program WİN PIC programmerdır. Çalışmada

yararlanılan WİN PIC programının nasıl kullanıldığına dair bilgileri internetten öğrenip

uygulanmıştır ve ilerleyen sayfada anlatılmıştır.

3.3. WİN PIC Programlayıcı

Kullanılan PIC‟i programlamak için alınmış olan programlayıcı cd si içerisinde ki program

PIC ile iletişime geçemediğinden dolayı internetten araştırmalarım sayesinde bulunan WİN

PIC programlayıcı sayesinde devremizde kullanılan PIC programlanabilmiştir. Şekil 3.10.‟da

görülen PIC programlayıcı kullanılarak daha önce derlediğimizde oluşan dosyayı WİN PIC

programını kullanarak PIC‟ in içerisine Şekil 3.7.‟deki gibi gönderilir. Şekil 3.8‟de görüldüğü

gibi bilgisayarın seri portu seçilir ve yazılan kodlar başarıyla derlendiği message bölümünden

bakılabilir ve Şekil 3.9.D.‟da gösterildiği gibi kodlar görünecektir. Bilgisayarımız

programlayıcı ile iletişime geçtiğinde Şekil 3.10.‟da görüldüğü gibi led ışık yayacaktır.

Şekil 3.7 Derlenmiş olan program dosya menüsünden programa yüklenmesi

21

Şekil 3.8. Kullanılan bilgisayarın seri portunun seçimi

Şekil 3.9. Başarıyla gönderilen programın kodlarının ekranda görünümü

22

Şekil 3.10. PIC programlama cihazımız ile PIC programlanırken

23

SONUÇ

Yapılan çalışmada CO zehirli gazının açığa çıkabileceği ortamlarda, bu gazın tespit

edilmesi ve bu vakaya bağlı risklerin, ortadan kaldırılabilmesi için belirlenen proje adımları

ışığında gerekli çalışmalar yapılmış ve devrenin çalışması gerçekleştirilmiştir.

PIC mikronetleyici kullanarak yapılan güvenlik sistemi PLC kullanılan çalışmalara göre

maliyeti, kullanım kolaylığı ve istenilen yere montajının yapılabilmesi açısından son derece

uygun olduğu anlaşılmıştır. Devrede kullanılan elektro kimyasal bir eleman olan MQ-7

sensörü sayesinde devremiz istenilen çıkış gücüne ayarlanabilir. Deneysel çalışmalarımız

ışığında ve aldığımız ölçümlere göre devremizde bulunan 10 k‟lık dirençlerin uçlarındaki

gerilim saat yönünde sonuna kadar çevirdiğimizde 5 v olarak ölçülmüştür. Tetikleme için

kullanılan potansiyometre ortam sıcaklığının da etkisine bağlı olarak 2.3 v olarak

ayarlanmalıdır.

Yapılan çalışmada kullanılan röle vasıtasıyla sistemimize ek bazı devreler kullanılarak

(alarm sistemimizde ki zil devresinde olduğu gibi) yeni bazı uygulamalar gerçeklenebilir.

Devremiz kullanılırken herhangi bir elektrik kesilmesine karşı kesintisiz güç kaynağı

kullanılarak sistem desteklenmelidir. Ayrıca yapılan alarm sisteminin montajı esnasında CO

gazının havadan hafif bir gaz olduğunu baz alarak sistemimizi tavana yakın bir noktaya

montajının yapılması gereklidir.

Son olarak MQ-7 gaz sensörümüzü kullanarak ortamdaki CO gazının miktarı ölçülebilir

ve kronik CO zehirlenmesinin sebep olduğu iş gücü kaybı minimize edilebilir.

24

KAYNAKLAR

[1]. N. Hampson “Emergency Department visits for carbonmonoxide poison Pasific West”

J. Emerg Med. 1998 Sep-Oct;16(5):695-8.

[2]. Doherty S. History, pathophysiology,clinical presetation and role of hyperbari oxygen

İn acute CO poisoning. Emerg Med. 2000;12:55-61

[3]. O. Kaur, “Karbonmonoksit Zehirlenmeleri” Uzm. Tezi. Ankara (1989).

[4]. N. Vural,“Toksikoloji,”A.Ü.Basımevi, A.Ü. Ecz. Fak. Yayınları, No:56Ankara(1984).

[5]. “MQ-7 data sheet,”Technical data MQ-7 sensor, HANWEI ELECTRONICS LTD

[6]. (1-04-2012)The Bilkent Universty website.[Online].Avaible:http://www.bilkent.edu.tr

[8]. H. Karakaş, 2010.“İleri PIC16F84 Uygulamaları-1,” Altaş Yayıncılık, İstanbul 1-207

[7]. Choi IS. Carbonmonoxide poisoning: systemic manifestations and complications. J.

Korean Med. Sci. 2001; 16(3): 253-261

[9]. A. Ernst, Zibrak J: D. Carbonmonoxide poisoning. England J. Med. 1998;33(2):160

[10]. Greg Emerson. Hyperbaric medicine and carbonmonoxide poisoning: oxygen Under

Emergency Medicine 2000 12, 9-10

[11]. G. Bell. Hyperbaric oxygen: It suses, mechanism of action and out comes. QJM of

Physicians. 2004; 97: 385-95

[12]. M. RE, W. Ehler, Tayapongsak P, Pierce LW. Relationship of oxygen do set genesis

İnduction in irradiated tissure. Am J Surg. 1990 Nov; 160(5): 519-24

[13]. Ulusal Zehir Danışma Merkezi (2012) sayfası [Online]. Avaible: http://uzem. rshm.tr

/index/halka-yönelik-bilgiler/karbonmonoksit zehirlenmeleri

http://uzem/

25

EKLER

EK-1.A. PIC’ in programı;

; Carbon Monoxide Sensor

list P=16F88

#include p16f88.inc

;Program Configuration Register 1 __CONFIG _CONFIG1, _CP_OFF &

_CCP1_RB0 & _DEBUG_OFF & _WRT_PROTECT_OFF & _CPD_OFF & _LVP_OFF &

_BODEN_ON & _MCLR_ON & _PWRTE_ON & _WDT_OFF & _INTRC_IO

;Program Configuration Register 2

__CONFIG _CONFIG2, _IESO_OFF & _FCMEN_OFF

; Define variables at memory locations

EEPROM0 equ H'00' ; non-volatile storage for last Alarm state

EEPROM1 equ H'01' ; non-volatile storage for momentary relay at startup if

alarm was on at switchoff

; Bank 0 RAM

WARN_V equ H'20' ; Warning A/D value

WARN_H equ H'21' ; Warning hysteresis A/D value

ALARM_V equ H'22' ; Alarm A/D value

ALARM_H equ H'23' ; Alarm hysteresis A/D value

SENSOR equ H'24' ; Stored sensor A/D value

SENSOR_M equ H'25' ; sensor A/D value

CYCLE_CNT equ H'26' ; cycle counter for 90/60seconds

ADCOUNT equ H'27' ; A/D counter

PURGE equ H'28' ; purge mode

WARN_LED equ H'29' ; warning LED flasher flag

FLASH_TIME equ H'2A' ; warning LED flash rate

TEMP1 equ H'2B' ; temporary register

ALARM_LEDequ H'2C' ; alarm LED flag

STORE1 equ H'2D' ; delay storage value

STORE2 equ H'2E' ; delay storage value

; All Banks RAM

26

W_TMP equ H'72' ; storage of w before interrupt

STATUS_TMP equ H'73' ; status storage before interrupt

; preprogram EEPROM DATA

ORG 2100

DE D'0', D'0'

; start at memory 0

org 0

goto SETUP

org 4

goto INTERRUPT

;

***************************************************************************

*******************

SETUP

clrf PORTB ; port B outputs low

clrf PORTA ; port A output low

bsf STATUS,RP0 ; select memory bank 1

; set inputs/outputs

movlw B'00000111' ; comparators off

movwf CMCON

movlw B'10000011' ; port B outputs/ inputs set

movwf TRISB ; port B data direction register

movlw B'10111111' ; outputs (0) and inputs (1)

movwf TRISA ; port A data direction register

movlw B'00000111' ; settings (pullups enabled TMR0/256)

movwf OPTION_REG

; analog inputs, A/D

movlw B'00011111' ; AN0 to AN4 are analog inputs

movwf ANSEL

movlw B'01000000' ; left justified A/D result, Vdd to Vss A/D

27

movwf ADCON1

bcf STATUS,RP0 ; select memory bank 0

movlw B'11000000' ; Fosc, channel etc

movwf ADCON0

bsf ADCON0,ADON ; A/D on


movlw B'00111000' ; 0011 for 500kHz

movwf OSCCON ; 500kHz osc


; initial conditions

INITIAL

clrf CYCLE_CNT ; interrupt counter

clrf ADCOUNT ; A/D counter

clrf PURGE ; purge/reading mode

clrf WARN_LED ; warning LED flag

clrf FLASH_TIME ; LED flash rate

clrf ALARM_LED ; alarm LED flag

clrf SENSOR ; stored sensor value

; delay start

movlw D'05' ; extra delay

movwf TEMP1

RECYC_DELAYZ

call DELAYms

decfsz TEMP1,f

goto RECYC_DELAYZ

; check reset switch if closed toggle EEPROM1 bit 0

btfsc PORTB,7 ; if low then toggle bit 0

28

goto ALL_INTERRUPTS ; interrupts enable

movlw EEPROM1 ; momentary action of relay if alarm was set at

switch off flag

call EEREAD

movwf TEMP1

incf TEMP1,w ; toggle bit 0

call EWRITE ; write to EEPROM

HI_RST

btfss PORTB,7 ; wait till high again

goto HI_RST

; delay start


movwf TEMP1

RECYC_DELAYY

call DELAYms

decfsz TEMP1,f

goto RECYC_DELAYY

; allow interrupts

ALL_INTERRUPTS

bsf INTCON,TMR0IE ; set interrupt enable for TMR0

bsf INTCON,GIE ; set global interrupt enable for above

; check last alarm state. If alarm was on then momentarily switch relay if it was in momentary

mode

CK_LAST_ALM

btfsc PORTB,1 ; if low then momentary

goto PURGE_CONTINUE ; not momentary

movlw EEPROM1 ; option to disable momentary action of relay if

car resets to external air at start

call EEREAD ; read momentary relay option EEPROM

movwf TEMP1

btfss TEMP1,0 ; if clear bypass

29

goto PURGE_CONTINUE

movlw EEPROM0 ; read eeprom

call EEREAD ; value stored

movwf TEMP1

btfss TEMP1,0 ; if set then last alarm was on

goto PURGE_CONTINUE

movlw 0x00

call EWRITE ; clear alarm flag

bsf PORTA,6 ; relay on


movwf TEMP1

RECYC_DELAYX

call DELAYms

decfsz TEMP1,f

goto RECYC_DELAYX

bcf PORTA,6 ; relay off

PURGE_CONTINUE

END_ALARM_CK

btfsc PURGE,0 ; if set then 90s reading, clear 60s purge

goto READING

bcf PORTB,5 ; set purge voltage for sensor

movf CYCLE_CNT,w

; test or normal running

btfss PORTB,0 ; if low then test

goto TEST_P ; test purge

sublw D'114' ; =60 seconds

RETURN_FROM_TEST

btfsc STATUS,C ; when negative 60 seconds are up

goto MORE_PURGE

30

clrf CYCLE_CNT ; return to zero

bsf PURGE,0

goto READING

TEST_P

sublw D'1'

goto RETURN_FROM_TEST

MORE_PURGE

MORE_READING

; check for reset

btfsc PORTB,7 ; if clear reset

goto ALARMS

call DELAYms ; wait

btfsc PORTB,7 ; if still clear then reset alarm

goto ALARMS

clrf WARN_LED ; warn LED flag off

clrf ALARM_LED

bcf PORTB,3 ; LED off

btfss PORTB,1 ; if low then momentary so toggle

goto TOGGLE1

bcf PORTA,6 ; toggle relay off

goto INITIAL

TOGGLE1



movwf TEMP1

RECYC_DELAY

call DELAYms

decfsz TEMP1,f

goto RECYC_DELAY

31


goto INITIAL

READING

btfss PURGE,0 ; if set then 90s reading, clear 60s purge

goto PURGE_CONTINUE

bsf PORTB,5 ; clear purge voltage from sensor

movf CYCLE_CNT,w

; test or normal running

btfss PORTB,0 ; if low then test

goto TEST_R ; test purge

sublw D'172' ; =90 seconds

RETURN_TEST_R

btfsc STATUS,C ; when negative 90 seconds are up

goto MORE_READING

; end of 90 seconds

movf SENSOR_M,w ; measured value to stored value

movwf SENSOR

clrf CYCLE_CNT ; return to zero

bcf PURGE,0

goto ALARMS

TEST_R

sublw D'2'

goto RETURN_TEST_R

; check for alarms

ALARMS

; is alarm on, if so check hysteresis for setting off

btfss ALARM_LED,0 ; alarm LED flag

goto ALARM_IS_OFF

32

; subtract alarm hysteresis from alarm value compare with sensor

movf ALARM_H,w ; alarm hysteresis

subwf ALARM_V,w ; subtract from alarm value

btfss STATUS,C ; if negative then clear

clrw ; do not go below 0

subwf SENSOR,w ; compare

btfsc STATUS,C ; if positive then still alarm

goto END_ALARM_CK; alarm on so keep on

; switch alarm off

bcf PORTB,3 ; alarm LED off

clrf ALARM_LED ; clear flag

; clear EEPROM0 (alarm state)

movlw EEPROM0

call EEREAD ; sets EEADR

clrw

call EWRITE ; write cleared value

; relay off


goto TOGGLE3


goto ALARM_IS_OFF

TOGGLE3



movwf TEMP1

RECYC_DELAY2

call DELAYms

decfsz TEMP1,f

goto RECYC_DELAY2

33


; if alarm is off, check if should be on

ALARM_IS_OFF

movf ALARM_V,w ; alarm value


btfss STATUS,C

goto CK_WARN_LED

; switch alarm on

bsf PORTB,3 ; alarm LED on

bsf ALARM_LED,0 ; set flag

clrf WARN_LED ; warning off

; set EEPROM0 (alarm state)

movlw EEPROM0

call EEREAD ; sets EEADR

movlw 0x01

call EWRITE ; write set value

; relay set


goto TOGGLE2

bsf PORTA,6 ; toggle relay on

goto END_ALARM_CK

TOGGLE2



movwf TEMP1

RECYC_DELAY1

call DELAYms

decfsz TEMP1,f

goto RECYC_DELAY1

34


goto END_ALARM_CK

; if off check if warning should be on

CK_WARN_LED

btfsc WARN_LED,0 ; if warning is on

goto CK_WARN_OFF

movf WARN_V,w ; warning value


btfss STATUS,C

goto CK_WARN_OFF

; switch warning on

bsf WARN_LED,0 ; set flag

goto END_ALARM_CK

CK_WARN_OFF

; if warning is on check if should be off

; subtract warn hysteresis from warn value compare with sensor

movf WARN_H,w ; Warning hysteresis

subwf WARN_V,w ; subtract from warning value

btfss STATUS,C ; if negative then clear

clrw ; do not go below 0


btfsc STATUS,C ; if positive then still alarm

goto END_ALARM_CK

clrf WARN_LED ; flag unset

bcf PORTB,3 ; alarm LED off

goto PURGE_CONTINUE

; delay

DELAYms

movlw D'20' ; delay

35

DELAYX

movwf STORE1 ; STORE1 is number of loops value

LOOP1

movlw 0xFF

movwf STORE2 ; STORE2 is internal loop value

LOOP2

decfsz STORE2,f

goto LOOP2

decfsz STORE1,f

goto LOOP1 ; decrease till STORE1 is zero

return

;

***************************************************************************

***************************

; INTERRUPT

; start interrupt by saving w and status registers

INTERRUPT

movwf W_TMP ; w to w_tmp storage

swapf STATUS,w ; status to w

movwf STATUS_TMP ; status in status_tmp

bcf INTCON,TMR0IF ; clear TMRO interrupt flag

; increase counter

incf CYCLE_CNT,f ; next count value

incf FLASH_TIME,f ; flash rate

; check for warning LED

btfss WARN_LED,0 ; if zero then no flash

goto ANALOG_AD

btfss FLASH_TIME,0

goto CLR_LED

bsf PORTB,3 ; set LED on

36

goto ANALOG_AD

CLR_LED

bcf PORTB,3 ; set LED off

; A/D conversion

; set analog input address

ANALOG_AD

movlw B'11000111' ; mask bits 5:3

andwf ADCON0,f ; set bits 5:3 to zero

btfsc ADCOUNT,0 ; if bit 0 set then set bit 3 in ADCON0

bsf ADCON0,3

btfsc ADCOUNT,1 ; if bit 1 set then set bit 4 in ADCON0

bsf ADCON0,4

btfsc ADCOUNT,2 ; if bit 2 set,set bit 5

bsf ADCON0,5

movf ADCOUNT,w ; find address

btfsc STATUS,Z ; if zero

goto CH_0

movf ADCOUNT,w

xorlw 0x01 ; 1

btfsc STATUS,Z

goto CH_1

movf ADCOUNT,w

xorlw 0x02 ; 2

btfsc STATUS,Z

goto CH_2

movf ADCOUNT,w

xorlw 0x03 ; 3

btfsc STATUS,Z

goto CH_3

37

movf ADCOUNT,w

xorlw 0x04 ; 4

btfsc STATUS,Z

goto CH_4

; Channel 0 A/D value

CH_0

call ACQUIRE_AD

movf ADRESH,w

movwf WARN_V ; warning value

goto NEW_ADDRESS ; end


CH_1

call ACQUIRE_AD

movf ADRESH,w

movwf WARN_H ; warning hysteresis value



CH_2

call ACQUIRE_AD

movf ADRESH,w

movwf SENSOR_M ; Sensor value



CH_3

call ACQUIRE_AD

movf ADRESH,w

movwf ALARM_H ; alarm hysteresis

38



CH_4

call ACQUIRE_AD

movf ADRESH,w

movwf ALARM_V ; Alarm value


; subroutine to wait for conversion

ACQUIRE_AD

bsf ADCON0,2 ; GO/DONE bit start conversion

WAIT_CONV

btfsc ADCON0,2 ; conversion complete when cleared ~11 cycles

goto WAIT_CONV

return

; end subroutine

; set new address

NEW_ADDRESS

incf ADCOUNT,f ; counter

movf ADCOUNT,w

sublw B'00000100' ; compare with 4,if positive or zero leave as is

btfss STATUS,C

clrf ADCOUNT ; back to zero

; end of interrupt reclaim w and status

RECLAIM

swapf STATUS_TMP,w; status temp storage to w

movwf STATUS ; w to status register

swapf W_TMP,f ; swap upper and lower 4-bits in w_tmp

swapf W_TMP,w ; swap bits and into w register

retfie ; return from interrupt

39

; **************************************************************

; subroutine to read EEPROM memory

EEREAD

bcf INTCON,GIE ; clear global interrupt enable

bcf STATUS,RP0 ; select memory bank

bsf STATUS,RP1 ; bank 2

movwf EEADR ; indirect special function register


bcf EECON1,EEPGD; pointer for data memory

bsf EECON1,RD ; read EEPROM


movf EEDATA,W ; EEPROM value in w

bcf STATUS,RP1 ; select bank 0

bsf INTCON,GIE ; set global interrupt enable

return

; subroutine to write to EEPROM

EWRITE

bcf INTCON,GIE ; clear global interrupt enable

bsf STATUS,RP1 ; select bank


movwf EEDATA ; data register

bcf INTCON,GIE ; disable interrupts


bcf EECON1,EEPGD; pointer for data memory

bsf EECON1,WREN ; enable write

movlw 0x55 ; place 55H in w for write sequence

movwf EECON2 ; write 55H to EECON2

movlw 0xAA ; AAH to w

movwf EECON2 ; write AA to EECON2

40

bsf EECON1,WR ; set WR bit and begin write sequence

bsf INTCON,GIE ; enable interrupts

bcf EECON1,WREN ; clear WREN bit

WRITE

btfsc EECON1,WR ; skip if write complete WR=0 when write complete

goto WRITE ; not written yet

bcf EECON1,EEIF ; clear write interrupt flag

bcf STATUS,RP0 ; bank select


bsf INTCON,GIE ; set global interrupt enable

return ; value written

41

ÖZGEÇMİŞ

1988 yılında Çorum‟da doğdu ve Çorum Anadolu Lisesi‟ni 2006-2007 yılında bitirdi ve

aynı yıl Karadeniz Teknik Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliğini kazandı.

42

Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU

1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız.

25x35 cm boyutunda cam bir fanusun içerisine hazırlanmış olan devremiz 5x10 cm dir.

Oldukça portatif ve küçüktür.

2. Projenizde bir mühendislik problemini kendiniz formüle edip, çözdünüz mü?

Günümüz mühendislik uygulamalarında karşımıza çıkan en önemli sorunlar bilgisayar

programlarının çok iyi derece kullanılabilmesidir ve kullanılan programlar uzun bir

süreçten sonra öğrenilmiştir.

3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız?

Elektronik devreler dersinde öğrendiğimiz elemanlar kullanıldığı ve devre gerçeklemesi

yapıldığı için bu dersin faydasını gördüğüm söylenebilir. Fakat elemanların tasarımı ve

gerçeklenmesinde kullanılan programlar konusunda okul derslerinin yardımcı olmadığı ve

ek araştırmalarla öğrendiklerimi kullanarak yaptım.

4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir?

● Frekans değeri 50 Hz

● Gücü 12 W

● Kullanılan gerilim 230 V

● Maksimum akım değeri 500 mA

5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir?

a) Ekonomi

PLC kullananılan sistemlere göre daha ucuz olmuştur.

b) Çevre sorunları:

Devremiz oldukça sessiz çalışmakta ve herhangibir gürültü kirliliği yaratmamaktadır.

c) Sürdürülebilirlik:

Sistemimiz daha gelişmiş sistemlerin tasarlanabilmesine öncülük edebilir.

43

d) Üretilebilirlik:

Devremiz seri üretim yapmaya çok uygundur.

e) Etik:

Devremiz hazırlanırken yararlanılan kaynaklara atıfta bulunulmuştur ve etik

kurallar çerçevesinde tez yazılmıştır.

f) Sağlık:

Devremiz hazırlanırken küçük güçlerde çalışması sağlanmış ve buda çevreye

yaydığı sağlığa zararlı radyasyonun önüne geçilmiştir.

g) Güvenlik:

Devremiz düşük akım ve gerilimde çalıştığı için 12 V DC gerilim herhangibir

elektriksel tehlike içermemektedir.

h) Sosyal ve politik sorunlar:

Alarm sistemimiz tasarlanırken çeşitli veri tabanlarından CO zehirlenmesine dair

vaka sayıları alınmıştır ve bu konunun ne kadar önemli olduğu anlaşılmıştır.

Projenin Adı KARBONMONOKSİT ZEHİRLENMELERİNİ ÖNLEYİCİ ALARM SİSTEMİ

Projeyi hazırlayan öğrenci CANER KAPLAN

Tarih ve İmzalar 30-05-2012

Documents

T.C. - eee.ktu.edu.tr · kiiler otopsi yapılmadan defnedilmektedir ve zehirlenme kayıtlarına geçmemektedir. Bu nedenle karbonmonoksit zehirlenmesinin bildirilenlerden daha yüksek