T.C.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

SIVI SEVİYE KONTROLÜ VE AKILLI DOLUM-BOŞALTIM

SİSTEMLERİ

BİTİRME ÇALIŞMASI

Hazırlayanlar:

Mehmet SANDIKCI 164055

Enes YILDIZ 164045

BAHAR 2011

TRABZON

T.C.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

SIVI SEVİYE KONTROLÜ VE AKILLI DOLUM-BOŞALTIM

SİSTEMLERİ

BİTİRME ÇALIŞMASI

Hazırlayanlar:

Mehmet SANDIKCI 164055

Enes YILDIZ 164045

Tez Danışmanı: Öğr. Gör. Cahit ALTAN

BAHAR 2011

TRABZON

II

ÖNSÖZ

Günümüzde kontrol sistemleri ile ilgili birçok uygulama mevcuttur. Ses kontrollü

Bilgisayar ve güvenlik kapıları bu uygulamalara örnek olarak verilebilir. Bu çalışmada

sıvı seviye kontrolü, akıllı dolum boşaltım işleyişi ve kablosuz ağ ile uzaktan izlenmesi ele

alınmıştır.

Çalışmamız boyunca bize zaman ayıran değerli danışman hocamız Sayın Ögr. Gör.

Cahit ALTAN, Araştırma Görevlisi Mehmet Ali Usta’ya ve arkadaşımız Mehmet Numan

Aydoğan’a sonsuz teşekkürlerimizi borç biliriz.

Ayrıca hayatımız boyunca her türlü maddi ve manevi desteklerini hiçbir zaman

esirgemeyen ailelerimize şükranlarımızı sunarız.

Enes YILDIZ, Mehmet SANDIKCI

Trabzon,2011

III

İÇİNDEKİLER

Sayfa No

ÖNSÖZ……………………………………………………………………………….. II

İÇİNDEKİLER……………………………………………………………………….. III

ÖZET…………………………………………………………………………………. VII

ŞEKİLLER LİSTESİ………………………………………………………………... VIII

TABLOLAR LİSTESİ………………………………………………………………. IX

SEMBOLLER LİSTESİ…………………………………………………………….. X

KISALTMALAR…………………………………………………………………….. XI

1. GİRİŞ 1

1.1. Sıvı Tanklarda Seviyenin Ölçümü…............................................................. 2

1.2. Bilginin PIC İle İşlenmesi…......................................................................... 2

1.3. RF Haberleşme Tekniği Kullanılarak İşlenen Bilginin İletilmesi……….. 2

1.4. LCD Panel Kullanılarak Bilginin Sunulması……………………………. 2

1.5. I-But İle Seviye Ölçüm, Dolum Ve Boşaltım Kontrolünün Yapılması…. 2

1.6. Diğer Kullanılan Elektronik Araç ve Gereçler…………………………... 3

2. SEVİYE ÖLÇÜM SİSTEMİNİN YAPISI 4

2.1. Sıvı Tanklarda Seviye Kontrolü………………………………………… 4

2.1.1. Sıvı Tanklarda Seviye Ölçme Yöntemleri………………………………. 4

2.1.1.1. Şamandıra Metoduyla Seviye Ölçme Yöntemi………………………….. 4

2.1.1.2. Elektrot Metoduyla Seviye Ölçüm Sistemi……………………………… 5

2.1.1.3. Ultrasonik Ses Dalgalarıyla (Ses üstü sinyaller ) Seviye Ölçümü………. 6

2.1.1.4. Basınç Değişimi ile Seviye Ölçümü……………………………………… 6

2.2. Elektrot Metodu ile Seviye Ölçüm Sisteminin İrdelenmesi……………… 7

3. PIC MİKRODENETLEYİCİLERİ 9

3.1. PIC Nedir ?.................................................................................................... 9

3.2. Bu Projede PIC Tercih Edilmesinin Sebepleri…………………………… 10

3.3. PIC16F877 Özellikleri ve Yapısı………………………………………… 11

3.3.1. PIC16F877 Portlarının Fonksiyonları…………………………………… 12

3.3.1.1. Port A……………………………………………………………………... 12

3.3.1.2. Port B……………………............................................................................. 13

IV

3.3.1.3. Port C……………………………………………………………………... 13

3.3.1.4. Port D………................................................................................................. 13

3.3.1.5. Port E…………............................................................................................. 13

3.3.2. Özel Fonksiyonlar………………………………………………………... 14

3.3.2.1. Paralel Slave Port………………………………………………………… 14

3.3.2.2. USART…………………………………………………………………… 14

3.3.2.3. Master Synchronous Serial Port (MSSP)………………………………... 14

3.3.2.4. Analog / Sayısal Çevirici Birimi…………………………………………. 15

3.3.2.5. Yakalama / Karşılaştırma ve PWM Birimi………………………………. 15

3.3.3 RAM Bellek……………………………………………………………… 15

3.3.4. PIC16F877’nin Besleme Uçları ve Beslenmesi…………………………. 16

3.3.5. PIC16F877’nin Reset Uçları…………………………………………….. 16

3.3.6. PIC16F877’nin Saat Uçları ve Osilatör Tipleri………………………….. 16

3.3.6.1. Kristal Osilatör / Seramik Rezonatör……………………………………... 17

3.3.6.2 RC Osilatör………………………………………………………………... 17

3.4. Pic Basic…………………………………………………………………... 18

3.4.1. Pic Basic’te Matematik Operatörleri……………………………………… 18

3.4.2. Pic Basic’te Karşılaştırma Operatörleri…………………………………… 19

3.4.3. Pic Basic’te Mantıksal Operatörler……………………………………….. 20

3.4.4. Pic Basic’te Komutlar…………………………………………………….. 20

3.4.5. Pic Basic Programlama Hakkında Açıklamalar…………………………... 25

3.4.5.1. Debug Komutu İçin Gerekli Tanımlamalar………………………………. 25

3.4.5.2. Debugin Komutu İçin Gerekli Tanımlamalar…………………………….. 25

3.4.5.3. Hserin, Hserout Komutu İçin Gerekli Tanımlamalar…………………….. 25

3.4.5.4. DTMF ve Freqout Komutlarının Kullanımı İçin Gerekli Devre…………. 26

3.4.5.5. I2CREAD, I2CWRITE Komutlarının Kullanımı İçin Gerekli Devre……. 26

3.4.5.6. LCD Komutları İçin Gerekli Tanımlamalar………………………………. 26

3.4.5.6.1. LCD’de Karakter Yazma Dışındaki İşlemler……………………………... 27

3.4.5.7. Pauseus Komutuyla Kullanılabilecek Minimum Bekleme Süreleri……… 27

3.4.5.8. Pot Komutunun Kullanımı İçin Gerekli Devre……………………………. 27

3.4.5.9. PWM Komutunun Kullanımı İçin Gerekli Devre…………………………. 28

3.4.5.10. Serin Komutunda Mode’a Belirtilebilen Hız Tanımları…………………... 28

V

4. KABLOSUZ HABERLEŞME 29

4.1. Radyo Frekanslı Sistemler………………………………………………… 29

4.1.1. Sistemin Özellikleri………………………………………………………. 30

4.1.2. Sistemi Oluşturan Unsurlar……………………………………………….. 30

4.2. Serbest Uzay Modeli……………………………………………………… 30

4.3. Frekans Yelpazesi………………………………………………………… 31

4.4. Modülasyon İşlemleri…………………………………………………….. 32

4.4.1. Modüle Edilmiş Sinyal Zarfları…………………………………………... 32

4.4.2. Modülasyon Teknikleri…………………………………………………… 32

4.4.3. Dalga Boyu Modülasyonu – Genlik Modülasyonu (DBM)………………. 33

4.5. Sıvı Tanklarda Seviye Kontrol Sisteminde Kullanılan Haberleşme Modülleri………………………………………………………………….

35

4.5.1. Verici Ünitesi (ATX 34)…………………………………………………. 35

4.5.1.1. Verici Ünitesi Teknik özellikleri………………………………………….. 35

4.5.1.1.1. Verici Ünitesi Bacak tanımlamaları……………………………………….. 36

4.5.2. Alıcı Ünitesi (ARX 34)…………………………………………………… 36

4.5.2.1. Alıcı Ünitesi Teknik özellikleri…………………………………………… 36

4.5.2.2. Bacak tanımlamaları………………………………………………………. 37

4.5.3. İletişim Mesafesi…………………………………………………………... 38

5. DEVREDE KULLANILAN DİĞER EKİPMANLAR 39

5.1. I-But………………………………………………………………………. 39

5.1.1. DS1990A seri numaralı iButton………………………………………….. 39

5.1.1.1. Temel Özellikler………………………………………………………….. 40

5.1.1.2. Aksesuar Örnekleri……………………………………………………….. 40

5.1.1.3. Donanım Konfigürasyonu………………………………………………... 41

5.1.2. DS9092 I-button Probu…………………………………………………... 42

5.1.2.1. DS9092 I-But Prob Özellikleri…………………………………………… 43

5.2. DC Motorlar………………………………………………………………. 43

5.2.1. DC Motorların Çalışma Prensibi………………………………………….. 44

5.2.1.1 Manyetik Alan İçerisinde Hareket Eden İletkenin Durumu……………… 45

5.2.1.2. Manyetik Alan İçerisinde İçinden Akım Geçen İletkenin Durumu………. 45

5.3. Röle………………………………………………………………………... 45

VI

5.3.1. Röleler Hakkında Bilgi……………………………………………………. 45

5.4. Transistör………………………………………………………………….. 47

5.4.1. BC547 Transistörü………………………………………………………… 47

5.5. LM7805 5 Volt Gerilim Düzenleyici……………………………………… 48

5.5.1. LM7805 Nedir ?............................................................................................. 48

5.6. HD44780 2x16 Likit Kristalli Ekran…………………………………….. 49

5.7. Tuş Takımı………………………………………………………………... 51

6. DEVRE TASARIMI 52

6.1. Verici Taraf Devre Tasarımı………………………………………………. 52

6.1.1. Verici Devresi Pic Basic Program Kodu………………………………….. 53

6.2. Alıcı Kısım Devre Tasarımı……………………………………………….. 66

6.2.1. Alıcı Kısım Pic Basic Program Kodu……………………………………… 67

7. SONUÇLAR 69

8. ÖNERİLER 70

9. KAYNAKLAR 71

10. ÖZGEÇMİŞ 72

VII

ÖZET

Proje sayesinde tank içerisindeki herhangi bir sıvının seviye kontrolü, seviyeye bağlı

dolum ve boşaltım denetimi ve kablosuz ağ yardımı ile diğer sistemde boşaltılan ve

doldurulan miktar bilgisinin analizi yapılmaktadır. Sıvı seviyesi, dolum, boşaltım

menülerine ulaşmak için ana menüden istenen doğru I-Button kullanılarak geçiş

yapılmasını öngörmektedir. Bu sayede yabancı kişilerin sisteme müdahale etme olasılığı

yok edilerek sistem güvenilirliği artırılmıştır. Depodan su boşaltma işlemi vanayı kontrol

eden DC motor yardımıyla olmaktadır.

Sistem kontrolü PIC16F877 mikrodenetleyicisi ile yapılmıştır. Denetleyici tanktan

aldığı seviye bilgisini değerlendirerek tanktan su boşaltımı için maksimum kaç birim su

boşaltılabileceği ayrıca tankta su azaldığında tankın doldurulması gerektiğini bize

bildirmektedir. Tank doldurulurken ve boşaltılırken ne kadar birim sıvı değişikliği olduysa

bu bilgileri denetleyen denetleyici kablosuz ağ ile diğer sisteme bu bilgileri göndererek,

ayrı bir sistemden bu sıvı değişikliklerini inceleme olanağı elde etmiş oluyoruz.

VIII

ŞEKİLLER LİSTESİ

Sayfa No

Şekil 1.1 Projenin Genel Çalışma Şeması……………………………..…………….….1

Şekil 2.1 Şamandıra Yöntemiyle Seviye Ölçümü………………………..……….…….5

Şekil 2.2 Elektrot Yöntemiyle Seviye Ölçümü…………………………..……….…….6

Şekil 2.3 Basınç Değişimi İle Seviye Ölçü……………………………..………………7

Şekil 2.4 Seviye Propları İçin Kullanılan Bakır Çubuk………………………………...8

Şekil 3.1 PIC16F877 Bacak Tanımlamaları……………………….…….…………… 12

Şekil 3.2 DTMF ve Freqout Komutlarının Kullanımı İçin Gerekli Devre…………….26

Şekil 3.3 I2CREAD, I2CWRITE Komutlarının Kullanımı İçin Gerekli Devre……….26

Şekil 3.4 Pot Komutunun Kullanımı İçin Gerekli Devre………………………………27

Şekil 3.5 Pot kullanımı İçin Gerekli Devre…………………………………………….28

Şekil 4.1 Genlik Modülasyonlu Dalganın Oluşumu……….……………….……….....33

Şekil 4.2 Genlik Modülasyonu…………………………….………………….……….34

Şekil 4.3 ATX 34 Verici Modülü………………………….……………….………….36

Şekil 4.4 ARX 34 Alıcı Ünitesi…………………………….………………….……...37

Şekil 5.1 Projede Kullanılar I-Buttonlar……………………………………………….40

Şekil 5.2 DS1990A ‘nın İç Devre Yapısı………………….………………….……….41

Şekil 5.3 DS9092 I-Button Problarının Şekli……………………………………….....42

Şekil 5.4 Projede Kullanılan I-But Probu………………………………………………42

Şekil 5.5 Projede Kullanılan DC Motor………………………………………………..43

Şekil 5.6 Doğru Akım Makinasının Prensip Şeması………………………………..….44

Şekil 5.7 Röle ve Transistör İle Oluşturulan Tetikleme Devresi……………………….47

Şekil 5.8 LM7805 Tümdevresi…………………………………………..…………….49

Şekil 5.9 Projede Kullanılan 2*16 Lcd Ekran………………………………………….50

Şekil 5.10 Proje İçin Tasarlanan 3*4 Tuş Takımı……………………………………...51

Şekil 6.1 Verici Kısım Simülasyon Devresi……………………………………………53

Şekil 6.2 Alıcı Kısmı Simülason Devresi……………………………………………....66

Şekil 7.1 Projenin Yaklaşık Tamamlanmış Hali……………………………………….68

IX

TABLOLAR LİSTESİ

Sayfa No

Tablo 3.1 Osilatör Çeşitleri…………………………………………………………..17

Tablo 3.2 Frekansa Göre Kondansatör Seçimi...……………………………………..17

Tablo 3.3 Pic Basic’te Matematik Operatörler……………………………………….18

Tablo 3.4 Pic Basic’te Karşılaştırma Operatörleri……………………………………19

Tablo 3.5 Pic Basic’te Mantıksal Operatörler………………………………………...20

Tablo 3.6 Pic Basic’te Komutlar…………………………………………………...…20

X

SEMBOLLER LİSTESİ

A : Amper

I : Akım

V : Volt

AC : Alternatif Akım

DC : Doğru Akım

mA : Miliamper

Hz : Hertz

Ω : Ohm

≥ : Büyük Eşit

dB : Desibel

c : Işık hızı

EA - M(t) : Modüle edilmiş işaretin genliği

EC : Taşıyıcının genliği

Em : Modüle edilecek işaretin genliği

FAKB : Alt kenar band frekansı

fc : Taşıyıcının frekansı

fm : Modülasyon frekansı

FÜKB : Üst kenar band frekansı

h : Anten boyu

Gr : Alıcının kazancı

Gt : Vericinin kazancı

λ : Dalga boyu

Ls : Uzay zayıflaması

Pr : Alıcının hassasiyeti

Pt : Vericinin gücü

Wct : Taşıyıcı sinyalinin açısal frekansı

Wmt : Bilgi sinyalinin açısal frekansı

XI

KISALTMALAR

ADC : Analog sayısal dönüştürücü

AKB : Alt kenar bandı

ALU : Aritmetik lojik ünite

AM : Genlik modülasyonu

ASK : Genlik değişimli anahtarlama

Bps : Saniyedeki bit sayısı

BANK : Küme

C : Taşma biti

CPU : Merkezi işlem birimi

DC : Basamak taşma biti (Yarım elde biti)

FM : Frekans modülasyonu

FSK : Frekans değişimli anahtarlama

FSR : Dosya seçim kaydı

GPR : Genel amaçlı kayıt alanı

LAN : Yerel alan ağı

LCD : Likit kristal gösterge

PM : Faz modülasyonu

PIC : Çevresel Ara Yüz Denetleyici

PORT : Mikro denetleyicinin giriş çıkış ünitesi

PSK : Faz değişimli anahtarlama

RF : Radyo frekansı

RAM : Rasgele erişim belleği

SFR : Özel işlem kaydedicisi

SPI :Yazılım Patent Enstitüsü

USART : Evrensel senkron asenkron alıcı – verici

ÜKB : Üst kenar bandı

WAN : Uzak alan ağı

1.GİRİŞ

Bu projede amaçlanan sıvı seviyesinin ölçümünün yapılmasından sonra sıvı seviye

bilgisinin PIC (programlanabilir mikro denetleyici) tarafından çeşitli amaçlara uygun

işlenerek (Şifreleme, şifre çözme...vs) kablosuz haberleşme tekniği olan RF (radyo

frekansı) metodu ile bir yerden belli bir yere aktarılmasıdır. Ayrıca tank içerisindeki

sıvının istenildiği zaman, istenilen miktarda boşaltılmasını ve I-But ile sadece yetkili

kişinin işlem ve süreci yönetmesini sağlamaktır.

Proje temel olarak dört bölümden meydana gelmektedir;

1. Sıvı tankında seviyenin ölçümü,

2. Bilginin PIC ile işlenmesi,

3. RF haberleşme tekniği kullanılarak işlenen bilginin iletilmesi

4. LCD panel kullanılarak bilginin sunulması

5.I-But ile seviye ölçüm, dolum ve boşaltım kontrolünün yapılması

Projenin genel şeması şekil 1.1 ile gösterilmektedir.

Şekil 1.1 Projenin Genel Çalışma Şeması

2

1.1. Sıvı Tanklarda Seviyenin Ölçümü

Projenin ilk kısmını oluşturan bu bölümde sıvı tanklarda seviye ölçümü yapılırken

kullanılabilecek bazı metotlar hakkında bilgiler sunulmaktadır. Bu bölümde ayrıca projenin

gerçeklenmesi için tercih edilen elektrotla sıvı seviyesi ölçüm metodu hakkın da ayrıntılı

anlatım ve konu ile ilgili genel bir şekil de bulunmaktadır.

1.2. Bilginin PIC İle İşlenmesi

PIC’in proje içerisindeki kullanılış amacı, seviye bilgisinin işlenerek RF haberleşme

modülüne aktarılmasıdır.

1.3. RF Haberleşme Tekniği Kullanılarak İşlenen Bilginin İletilmesi

RF haberleşme tekniğinin nasıl yapıldığı ve bu teknik için uygun görülen modül

hakkında bilgilendirmenin yapıldığı aşamadır.

1.4. LCD Panel Kullanılarak Bilginin Sunulması

Son olarak ise kullanıcının sıvı tank içerisindeki sıvı seviyesinin pratik şekilde

öğrenilmesi için bilginin gösterilmesinin yapıldığı aşamadır.

1.5. I-But İle Seviye Ölçüm, Dolum Ve Boşaltım Kontrolünün Yapılması

I-But kendi içerisinde sahip olduğu şifre sayesinde süreçlerin yönetilmesini ve bu

şekilde sistemi sadece yetkili olarak atanan kişilerin kullanmasını sağlamaktadır,

3

1.6. Diğer Kullanılan Elektronik Araç ve Gereçler

Kullanılan diğer araç ve gereçler hakkında bilgilendirmenin yapıldığı aşamadır.

Proje temel olarak üç ana modülden oluşmaktadır. Bu modüller:

1-) Sıvı içeren tank üzerine yerleştirilecek olan çevre modül. Bu modül; sıvı

seviyesini ölçmede kullanılacak elektrotları (sıvının iletkenliğinden faydalanarak),

elde edilen seviye bilgisini şifreleyerek iletime hazır hale getirecek PIC ve merkez

modül ile haberleşmeyi sağlayacak verici modülünü içermektedir.

2-) Sıvı bilgisini kullanıcıya gösterecek olan merkez modül. Bu modül; çevre

modüller ile haberleşmeyi sağlayacak alıcı modülünü, alınan veriyi çözümleyerek sıvı

seviye bilgisini elde edecek PIC’i ve bilgiyi kullanıcıya sunacak olan LCD (Likit

kristal ekran) paneli içermektedir.

3-) Sıvı dolum ve boşaltımını istenen miktarda ayarlamak ve bunun kontrolünü

sağlayacak I-But modül. Bu modül; One-wire iletişim ile I-But içerisindeki şifre PIC’e

aktarılarak sisteme erişim imkanını yetkili kişilere sağlamayı içermektedir.

2. SEVİYE ÖLÇÜM SİSTEMİNİN YAPISI

Seviye ölçüm sistemi donanımsal olarak üç temel yapıdan oluşmaktadır.Bu üç temel

yapı aşağıda sırasıyla anlatılmaktadır.

2.1. Sıvı Tanklarda Seviye Kontrolü

2.1.1. Sıvı Tanklarda Seviye Ölçme Yöntemleri

Sıvı seviye ölçümü, günlük hayatta sıvı mekaniği ile çalışan araçlar (otomobillerin,

uçakların vs.. yakıt deposu, yağlama sistemi veya hidrolik kaldıraçlar) veya depolama

amaçlı tanklarda büyük önem taşımaktadır.

Günümüzde teknolojinin de gelişmesiyle sıvı seviyesini belirlemede kullanılan metot

sayısı gitgide artmaktadır.

Sıvı tanklarda seviye ölçümü bir çok yöntem ile gerçekleştirilebilmektedir. Bunlar;

Şamandıra metodu kullanılarak seviye ölçümü

Elektrot kullanılarak seviye ölçümü

Ultrasonik sinyaller kullanarak seviye ölçümü,

Basınç farkı kullanılarak seviye ölçümü,

2.1.1.1. Şamandıra Metoduyla Seviye Ölçme Yöntemi

Şamandıralı seviye ölçme sistemleri basit bir yapıya sahiptir. Sıvıların kaldırma

kuvvetinin prensibini esas alarak çalışırlar. Bu sistemde yüzen bir cisim iki kuvvete maruz

kalmaktadır.

5

Şekil 2.1 Şamandıra Yöntemiyle Seviye Ölçümü

Bunlar yerçekiminden kaynaklanan aşağı doğru çekim kuvveti, cismin yüzebilirliğinden

kaynaklanan yer çekimine zıt yönlü kuvvettir. Şekil 2.1’de verilen sistemde taşıtların yakıt

depolarının doluluk durumunu elektronik yöntemlerle ölçülebilmektedir. Depo doluyken

şamandıra yukarı hareket eder ve potun direnci azalır. Azalan direnç pottan daha fazla

akım geçirir ve sürücü kabininde bulunan depo göstergesinin (bu aslında ampermetredir)

ibresi maksimum değeri gösterir. Depo boşaldıkça şamandıra aşağı doğru iner ve potun

değeri büyür. Direnç değeri büyüyen pot az akım geçirir. Bu ise ampermetrenin ibresini

saptırır.

2.1.1.2. Elektrot Metoduyla Seviye Ölçüm Sistemi

Bu yöntemde sıvıların iletkenliğinden faydalanılır. Şekil 2.2’de verilen devrede depo

içinde bulunan iletken sıvının (su, asit, boya vb.) seviyesi yükseldikçe deponun dibindeki

direnç ile devreyi tamamlayan elektrotlardan akım akacaktır. Elektrotların bazına bağlı

olduğu transistorler iletime geçecek ve kolektörlerinde bulunan ledler yanacaktır.

6

Şekil 2.2 Elektrot Yöntemiyle Seviye Ölçümü

2.1.1.3. Ultrasonik Ses Dalgalarıyla (Ses üstü sinyaller ) Seviye Ölçümü

Tankın tepesine yerleştirilmiş ve tankın referans yüksekliği önceden öğretilmiş radar

devresi, 3 - 30 GHz arasındaki bir frekanstaki sinyali sıvıya doğru göndermektedir. Daha

sonra sinyali gönderme ile ilk yansıyan sinyal arasındaki zaman farkını kullanarak

boşluğun yüksekliğini hesaplamaktadır.

Referans yükseklik ile boşluk yüksekliğinin farkını hesaplayan devre, ayrı bir sinyal ile

sıvı seviyesi bilgisini oluşturmaktadır.

2.1.1.4. Basınç Değişimi ile Seviye Ölçümü

Tanka yerleştirilmiş basınç ölçerlerde sıvı ve gaz basıncı ile elde edilen gerilimler bir

voltmetre yardımıyla görüntülenir. Özellikle otomobillerin ve uçakların su ve yağ

ölçümleri bu yöntem ile yapılmaktadır. Aşağıda şekil 2.3’de basınç ile seviye ölçüm

sistemi şekli verilmiştir.

7

Şekil 2.3 Basınç Değişimi İle Seviye Ölçü

2.2. Elektrot Metodu ile Seviye Ölçüm Sisteminin İrdelenmesi

Elektrot ile seviye ölçüm sistemi uygulanış açısından pratikliği ve yaygınlığı olan bir

metod olması nedeniyle bu proje için referans alınan bir modeldir.

Bu yöntemde sıvıların iletkenliğinden faydalanılır. Depo içinde bulunan iletken sıvının

(su, asit, boya vb.) seviyesi yükseldikçe deponun dibindeki besleme kaynağı ile devreyi

tamamlayan elektrotlardan akım akacaktır.

Ayrıntılı anlatılacak olan PIC’in girişlerini lojik 1 yapılabilmesi için 2,5 V tan büyük bir

gerilim uygulanması gerekmektedir. Bu yüzden sıvı seviyesini ölçtüğümüz düzeneğimizin

çıkışlarını 10 k’luk dirençler bağlayarak gerilim oluşturması amaçlanmaktadır.

Böylelikle PIC’in girişlerine verilmesi gereken gerilim seviyeleri seviye problarından elde

edilecektir.

Projede bakır çubukların 2’şerli gruplar halinde tek bi seviye ölçümü için çubukların

paralel ve birbirlerine çok yakın olarak yerleştirilmesi sonucu seviye bilgilerini elde ettik.

Kullanılan bakır çubuk şekil 2.4’de verilmiştir. Projede 8 seviye bilgisi amaçladık ve

böylece şekilde görülen çubuklardan 16 adet kullanarak bunu mümkün kıldık.

8

Şekil 2.4 Seviye Propları İçin Kullanılan Bakır Çubuk

3. PIC MİKRODENETLEYİCİLERİ 3.1. PIC Nedir? PIC Serisi mikroişlemciler MICROCHIP firması tarafından geliştirilmiştir ve üretim

amacı, çok fonksiyonlu mantıksal uygulamaların hızlı ve ucuz bir mikroişlemci ile yazılım

yoluyla karşılanmasıdır. PIC’in kelime anlamı - Peripheral Interface Controller - giriş çıkış

işlemcisidir. İlk olarak 1994 yılında 16 bitlik ve 32 bitlik büyük işlemcilerin giriş ve

çıkışlarındaki yükü azaltmak ve denetlemek amacıyla çok hızlı ve ucuz bir çözüme ihtiyaç

duyulduğu için geliştirilmiştir. Çok geniş bir ürün ailesinin ilk üyesi olan PIC16C54 bu

ihtiyacın ilk meyvesidir. PIC işlemcileri RISC benzeri işlemciler olarak anılır. PIC16C54

12 bit komut hafıza genişliği olan 8 bitlik CMOS bir işlemcidir. 18 bacaklı dip kılıfta 13

G / Ç bacağına sahiptir, 20 MHz osilator hızına kadar kullanılabilir ve 33 adet komut

içermektedir. 512 byte program EPROM’u ve 25 byte RAM`i bulunmaktadır. Bu hafıza

kapasitesi ilk bakışta çok yetersiz gelebilir ama bir RISC işlemci olması birçok işlevin bu

kapasitede uygulanmasına olanak vermektedir. PIC serisi tüm işlemciler herhangi bir ek

bellek veya giriş / çıkış elemanı gerektirmeden sadece 2 adet kondansatör, 1 adet direnç ve

bir kristal ile çalıştırılabilmektedir. Tek bacaktan 40 mA akım çekilebilmekte ve tümdevre

toplamı olarak 150 mA akım akıtma kapasitesine sahiptir. Tümdevrenin 4 MHz osilator

frekansında çektiği akım çalışırken 2 mA, bekleme durumunda ise 20µA kadardır. PIC

16C54’ün fiyatının yaklaşık 2.0 Amerikan Doları civarında olduğu düşünülürse bu

işlemcinin avantajı kolayca anlaşılır. PIC 16C54 ‘un mensup olduğu işlemci ailesi 12Bit

16C5X olarak anılır. Bu gruba temel grup adı verilir. Bu ailenin üyesi diğer işlemciler

PIC16C57, PIC16C58 ve dünyanın en küçük işlemcisi olarak anılan 8 bacaklı PIC12C508

ve PIC 12C509’dur. Interrupt kapasitesi, ilk işlemci ailesi olan 12Bit 16C5X ailesinde

bulunmamaktadır. Daha sonra üretilen ve orta sınıf olarak tanınan 14Bit 16CXX ailesi

birçok açıdan daha yetenekli bir grup işlemcidir. Bu ailenin temel özelliği interrupt

kapasitesi ve 14 bitlik komut işleme hafızasıdır.

Bu özellikler PIC’i gerçek bir işlemci olmaya ve karmaşık işlemlerde kullanılmaya

yatkın hale getirmiştir. PIC16CXX ailesi en geniş ürün yelpazesine sahip ailedir. 16CXX

ailesinin en önemli özellikleri seri olarak devre üstünde dahi programlanması -ki bu özellik

PIC16C5x de epey karmaşıktır, paralel programlanabiliyordu- interrupt kabul edebilmesi,

10

33 G / Ç, A/S Çevirici, USART, I2C, SPI gibi endüstri standardı giriş çıkışları kabul

edecek işlemcilere ürün yelpazesinde yer vermesidir. PIC 16CXX ailesinin amatör

elektronikçiler arasında en çok tanınan ve dünyada üzerinde en çok proje üretilmiş bireyi

PIC16C84 veya yeni adıyla PIC16F84 dur. PIC16F84 un bu kadar popüler olması onun

çok iyi bir işlemci olmasından ziyade program belleğinin EEPROM - Elektrikle silinip

yazılabilen bellek - olmasından kaynaklanmaktadır. Seri olarak dört adet kabloyla

programlanması da diğer önemli avantajıdır. Bugüne kadar amatörce bir işlemciyle

uğraşmış herkesin en büyük sıkıntısı EPROM veya EPROM tabanlı işlemcileri

programladıktan sonra morötesi ışık kaynağı ile silip tekrar programlamaktır. Bu çok

zahmetli ve bir amatör için ekipman gerektiren yöntem olmuştur. Evde üretilmesi zor olan

özel bir programlayıcı da madalyonun diğer yüzüdür. PIC16F84, tasarımcılar tarafından

internette en bol programlayıcısı bulunabilen işlemcilerden biridir. PIC16F84 EEPROM

barındırdığından EPROM silmek diye bir kavram söz konusu değildir . EEPROM belleği

programlayan programlayıcı devre 1 saniye içinde aynı belleği silebilmektedir. Bu özellik

tasarımcıya çok hızlı ve defalarca deneyerek program geliştirme avantajını getirmektedir.

Bu tasarımcı için çok önemli ve gerekli bir özelliktir. Benzetim programları genel fikir

vermek açısından çok yararlı olsalar da ciddi tasarımlarda devreyi fiziksel olarak

gerçeklemek, deneyler yapmak kesinlikle gereklidir. Bu denemeleri yaparken işlemciyi

devrenizden sökmek dahi gerekmez. Bu tip programlamaya ISP -In System Programming -

denmektedir[1].

3.2. Bu Projede PIC Tercih Edilmesinin Sebepleri

PIC, Harvard mimarisi temelli 8 bitlik bir mikro denetleyicidir. Bu mimaride, bellek ve

veri için ayrı yerleşik veri yolları bulunmaktadır. Böylelikle mikroişlemcinin, veriye ve

program belleğine eş zamanlı erişimi sayesinde işlem hızı arttırılmış olur. Geleneksel

mikro denetleyicilerde veri ve programı taşıyan bir tek yerleşik veri yolu bulunur. Bu,

PIC'le karşılaştırıldığında işlem hızını en az iki kat yavaşlatır. Tüm komutlar 12 veya 14

bit'lik bir program bellek sözcüğüne sığar. Yazılımın, programın veri kısmına atlamaya ve

veriyi komut gibi çalıştırması mümkün değildir. Bu risk, 8 bitlik tek veri yolu kullanan ve

Harvard mimarisi temelli olmayan mikro denetleyicilerde ortaya çıkmaktadır. 16Cxx ve

16Fxx ailesi mikro denetleyicileri programlamak için 35 farklı assembly komutu

bulunmaktadır. PIC tarafından kullanılan komutların hepsi saklayıcı (register) temellidir ve

14 bit uzunluğundadır. CALL, GOTO ve bit test eden BTFSS, INCFSZ gibi komutlar

11

dışında, her bir komut, tek bir çevrimde çalışır. Başarılı bir uygulama veya ürün isteniyorsa

yazılım hatasız olmalıdır. Yazılım assembly veya ikili kodlar halinde oluşturulabileceği

gibi PicBasic, C gibi yüksek seviyeli dillerle de oluşturulabilir. PIC, osilatör ve yerleşik

saat yolu (clock bus) arasına bağlı yerleşik bir (divide by 4) 4’lü bölünmeye sahiptir. Bu

özellikle 4 MHz'lik kristal kullanıldığında komut sürelerinin hesaplanmasında kolaylık

sağlar. Her bir komut döngüsü 1 mS' dir. PIC oldukça hızlı bir mikro denetleyicidir.

Örneğin 5 milyon komutluk bir programın, 20 MHz' lik bir kristalle adımlanması yalnız 1

saniye sürer. Bu süre 386 SX 33 mikroişlemcisinin hızının neredeyse 2 katıdır.PIC

tamamıyla statik bir mikroişlemcidir. Başka bir deyişle saati durdurulduğunda, tüm

saklayıcı içeriği korunur. Pratikte bunu tam olarak gerçekleştirmek mümkün değildir. PIC'i

uyutma moduna getirdiğinizde, saat durur ve PIC, uyutma işleminden önce hangi durumda

olduğunu kullanıcıya hatırlatacak çeşitli bayraklar kurar. PIC uyuma modunda yalnızca 1

mA'dan küçük bir değere sahip bekleme (standby) akımı çeker.

3.3. PIC16F877 Özellikleri ve Yapısı

PIC16F877, belki en popüler PIC işlemcisi olan PIC16F84’ten sonra kullanıcılarına yeni

ve gelişmiş olanaklar sunmasıyla hemen göze çarpmaktadır. Program belleği FLASH

ROM olan PIC16F877’de, yüklenen program PIC16F84’te olduğu gibi elektriksel olarak

silinip yeniden yüklenebilmektedir. Özellikle PIC16C6X ve PIC16C7X ailesinin tüm

özelliklerini barındırması, PIC16F877’yi kod geliştirmede de ideal bir çözüm olarak

gündeme getirmektedir. Konfigürasyon bitlerine dikkat etmek şartıyla C6X veya C7X

ailesinden herhangi bir işlemci için geliştirilen kod hemen hiçbir değişikliğe tabi

tutmadanF877’e yüklenebilir ve çalışmalarda denenebilir. Bunun yanı sıra PIC16F877,

PIC16C74 ve PIC16C77 işlemcileriyle de bire bir bacak uyumludur[2].

12

Şekil 3.1 PIC16F877 Bacak Tanımlamaları

3.3.1. PIC16F877 Portlarının Fonksiyonları

3.3.1.1. Port A

Her bir biti bağımsız olarak giriş veya çıkış olarak tanımlanabilmektedir. 6 bit

genişliğindedir (PICF84’de 5 bittir). RA0, RA1, RA2, RA3, RA4 ve RA5 bitleri analog /

sayısal çevirici olarak konfigüre edilebilmektedir. Buna ek olarak RA2 ve RA3 gerilim

referansı olarak da konfigüre edilebilmektedir. (bu durumda bu bitler aynı anda A / S

çevirici olarak kullanılamamaktadır).

İşlemciye ilk defa gerilim uygulandığında RA4 hariç diğer beş PORTA biti A / S

çeviricidir. Eğer RA portunun bazı bitlerini sayısal giriş / çıkış olarak kullanmak istersek

ADCON1 yazmacında değişiklik yapmamız gerekmektedir. Yazmaçlardaki değişikliklerin

nasıl yapılacağı, tümdevrenin kataloğunda bulunmaktadır. Bu projede A portu analog giriş

olarak kullanılmış ve algılayıcılardan gelen sıcaklığa bağlı gerilim değerleri A / S çevirici

yardımıyla sayısallaştırılmıştır.

13

3.3.1.2. Port B

Her bir biti bağımsız olarak sayısal giriş veya çıkış olarak tanımlanabilmektedir. 8 bit

genişliğindedir. B portunun her bacağı dahili bir dirençle Vdd’ye bağlıdır. Bu özellik

varsayılan olarak etkin değildir. Ancak OPTION yazmacının 7. bitini 0 yaparak B

portunun bu özelliği etkinleştirilebilir. RB4 - RB7 bacakları aynı zamanda bacakların

sayısal durumlarında bir değişiklik olduğunda INTCON yazmacının 0. biti olan RBIF

bayrağını 1 yaparak kesme oluşturmaktadır. Bu özelliği, işlemci SLEEP konumundayken,

devreye bağlı tuş takımının her hangi bir tuşa basıldığında işlemcinin yeniden etkinleşmesi

için kullanabilir. Bütün bunların yanı sıra RB6 ve RB7 yüksek gerilim programlama, RB3

ise düşük gerilim programlama modlarında da kullanılmaktadır.

3.3.1.3. Port C

Her bir biti bağımsız olarak sayısal giriş veya çıkış olarak tanımlanabilmektedir. 8 bit

genişliğindedir. Tüm port bacakları Schmitt Trigger girişlidir. TRISE yazmacının 4. biti

olan PSPMODE bitini 1 yaparak “parallel slave mode” da kullanılabilir. Bu fonksiyon

aracılığıyla 8 bit genişliğindeki her hangi bir mikroişlemci bus’ına bağlanabilir.

3.3.1.4. Port D

Her bir biti bağımsız olarak sayısal giriş veya çıkış olarak tanımlanabilmektedir. 8 bit

genişliğindedir. Tüm port bacakları Schmitt Trigger girişlidir. TRISE yazmacının 4.biti

olan PSPMODE bitini 1 yaparak paralel slave modda kullanılabilir. Bu fonksiyon

aracılığıyla 8 bit genişliğindeki herhangi bir mikroişlemci bus’ına bağlanabilir.

3.3.1.5. Port E

Her bir biti bağımsız olarak giriş veya çıkış olarak tanımlanabilmektedir. 3 bit

genişliğindedir. RE0, RE1 ve RE2 bacaklarında Schmitt Trigger giriş tamponları vardır.

Her bir bacak analog / sayısal çevirici olarak konfigüre edilebilmektedir. Eğer port d,

paralel slave port olarak konfigüre edilirse, RE0, RE1 ve RE2 bacakları port d’nin

bağlandığı mikroişlemci bus’ına sırasıyla READ, WRITE ve CHIP SELECT kontrol

girişleri olarak kullanılabilmektedir. Bunun için TRISE uygun biçimde ayarlanmalıdır.

İlgili yazmaçlar ve adresleri aşağıdaki gibidir. RE portlarının A / S veya sayısal giriş / çıkış

14

olarak seçiminde kullanılmaktadır. İşlemciye ilk defa gerilim uygulandığında üç port e biti

de A / S çeviricidir. Eğer RE portunun bazı bitlerini sayısal giriş / çıkış olarak kullanmak

istenirse ADCON1 yazmacında değişiklik yapılması gerekecektir.

3.3.2. Özel Fonksiyonlar

3.3.2.1. Paralel Slave Port

TRISE yazmacının PSPMODE biti 1 yapıldığında PORTD 8 bit genişliğinde

mikroişlemci portu olarak kullanabilir. Bu arada RE0, RE1 ve RE2’yi, TRISE ve

ADCON1 yazmaçlarında ilgili ayarları yaparak sayısal giriş olarak da tanımlamak

gerekmektedir. Böylece harici bir mikroişlemci, RE0, RE1 ve RE2’yi kontrol olarak

kullanarak 8 bitlik veri bus’ına bağlı PIC16F877’nin port d kısmına hem veri

yazabilmekte, hem de okuyabilmektedir.

3.3.2.2. USART

USART, yani senkron / asenkron alıcı verici PICF877’deki iki seri giriş / çıkış

biriminden biridir. Seri iletişim arayüzü ( SCI ) olarak da bilinen USART, monitör veya

PC gibi aygıtlara tam çift yönlü asenkron bağlantıda kullanılmak üzere konfigüre

edilmiştir. A / S veya S / A arayüzlerine, seri kullanılmak üzere konfigüre edilebilmektedir.

USART aşağıdaki gibi konfigüre edilebilmektedir.

Asenkron : Tam çiftyönlü

Senkron : Master, yarım çift yönlü

Senkron : Slave, yarım çift yönlü RC6 verici, RC7 ise alıcı port olarak kullanılmaktadır.

RCSTA ( 0x18 ) ve TXSTA ( 0x98) yazmaçları da konfigürasyonda kullanılmaktadır.

3.3.2.3.Master Synchronous Serial Port (MSSP)

MSSP birimi, diğer çevre birimleri veya mikroişlemcilerle seri iletişimde

kullanılmaktadır. Bu çevre birimleri seri EEPROM, kaydırmalı yazmaçlar ( shift register ),

gösterge sürücüleri, A / S çeviriciler vb. olabilir. MSSP birimi aynı anda aşağıdaki iki

moddan birine konfigüre edilebilir.

RC5: Seri veri çıkışı ( SDO: Serial data out )

RC4: Seri veri girişi ( SDI: Serial data in )

15

RC3: Seri saat ( SCK: Serial clock )

Bu modlardan birine göre konfigüre etmek içinse SSPSTAT (senkron seri port durum

yazmacı, 0x94), SSPCON (senkron seri port kontrol yazmacı, 0x14) ve SSPCON2

(senkron seri port kontrol yazmacı 2,0x91) yazmaçları ayarlanmalıdır.

3.3.2.4. Analog / Sayısal Çevirici Birimi

A / S çevirici birimi 16C7X ailesinden farklı olarak 10 bittir. Toplam 8 A / S kanal

bulunmaktadır. PIC16F877’nin güzel bir özelliği de işlemci SLEEP modunda iken bile A /

S çeviricinin geri planda çalışmasıdır. A / S kanalları için RA4 hariç diğer RA portları ve

RE portları kullanılabilir.

3.3.2.5. Yakalama / Karşılaştırma ve PWM Birimi

Her capture / compare ve pwm birimi 16 bitlik yakalama yazmacı, 16 bitlik

karşılaştırma yazmacı veya 16 bitlik PWM (darbe genişlik modülasyonu) yazmacı olarak

kullanılmaktadır. Yakalama modunda, TMR1 yazmacının değeri, RC2 / CCP1 bacağının

durumunda bir gelişme olduğunda CCPR1H:CCPR1L yazmaçlarına yazılmakta ve PIR1

yazmacının 2. biti olan CCP1IF kesme bayrağı 1 olmaktadır. RC2 bacağının durumu, her

düşen kenarda, her yükselen kenarda, her yükselen 4. veya 16. kenarda kontrol edilecek

şekilde CCP1CON yazmacı aracılığıyla ayarlanarak konfigüre edilebilir.

Karşılaştırma modu ise CCPR1 yazmacındaki 16 bitlik değer düzenli olarak TMR1

yazmaç değeriyle karşılaştır ve bir eşitlik olduğunda RC2 / CCP1 bacağı CCP1CON

yazmacında yaptığımız ayara göre 1, 0 olur veya durumunu korur. PWM modunda ise

RC2 / CCP1 bacağı 10 bit çözünürlükte darbe genişlik modülasyonlu bir işaret üretecek

şekilde konfigüre edilebilir. PR2 yazmacı darbe genişlik periyodunun tayininde

kullanılmaktadır.

3.3.3. RAM Bellek

PIC16F877’nin 0x00~7Fh adres aralığına ayrılmış olan RAM belleği vardır. Bu bellek

içerisindeki dosya yazmaçları içerisine yerleştirilen veriler PIC işlemcisinin çalışmasını

kontrol etmektedir. File register adı verilen özel veri alanlarının dışında kalan diğer bellek

alanları, normal RAM bellek olarak kullanılmaktadırlar.

16

3.3.4. PIC16F877’nin Besleme Uçları ve Beslenmesi

PIC16F877’nin besleme gerilimi 11, 12 ve 31, 32 numaralı bacaklardan

uygulanmaktadır. 11 ve 32 numaralı Vdd ucu +5 V’a ve 12, 31 numaralı Vss ucu toprağa

bağlanır. PIC’e ilk defa enerji verildiği anda meydana gelebilecek gerilim dalgalanmaları

nedeniyle oluşabilecek istenmeyen arızaları önlemek amacıyla 100nF’lık dekuplaj 19

kondansatörünün devreye bağlanması gerekmektedir. PIC’ler CMOS teknolojisi ile

üretildiklerinden 2 ila 6 Volt arasında çalışabilmektedirler. +5 V’luk bir gerilim ise ideal

bir değer olmaktadır.

3.3.5. PIC16F877’nin Reset Uçları

Kullanıcının programı kasti olarak kesip başlangıca döndürebilmesi için PIC’in 1

numaralı ucu MCLR olarak kullanılmaktadır. MCLR ucuna 0 Volt uygulandığında

programın çalışması başlangıç adresine döner. Programın ilk başlangıç adresinden itibaren

tekrar çalışabilmesi için, aynı uca +5 Volt gerilim uygulanmalıdır.

3.3.6. PIC16F877’nin Saat Uçları ve Osilatör Tipleri

PIC16CXX mikrodenetleyicilerinde 4 çeşit osilatör bulunmaktadır. Kullanıcı bu 4

çeşitten birini seçerek iki konfigürasyon bitini (FOSC1 ve FOSC2) programlayabilir. Bu

osilatör çeşitleri Tablo 3.21’te verilmiştir. PIC16F877’de saat uçları 13. ve 14. bacaklardır.

Hazırlanacak olan PIC programlarında kullanılan osilatör tipi PIC programının çalışma

hızını ve hassasiyetini etkileyeceğinden dolayı amaca uygun bir osilatör devresi

kullanılmalıdır.

Tablo 3.1 ’te farklı osilatör çeşitleri ve özellikleri görülmektedir. Osilatör tipinin

seçiminde dikkat edilecek bir başka nokta ise, seçilecek olan osilatörün kullanılan PIC’in

özelliğine uygun olmasıdır. Örnek verecek olursak; en fazla 10 MHz çalışma frekansına

sahip bir PIC16F877 için 20 MHz’lik bir osilatör kullanmak doğru olmaz. Fakat daha

düşük bir frekans değeri ile çalışan bir osilatör devresi kullanılabilir.

17

Tablo 3.1 Osilatör Çeşitleri

OSİLATÖR TİPİ TANIMI ÖZELLİĞİ FREKANSI LP Kristal osilatör veya seramik rezonatör Asgari akım 40 KHz XT Kristal osilatör veya seramik rezonatör Genel amaçlı 4 MHz HS Kristal osilatör veya seramik rezonatör Yüksek hız 20 MHz RC Direnç/Kapasitör zaman sabiti Düşük maliyet 4 MHz

3.3.6.1. Kristal Osilatör / Seramik Rezonatör

XT, LP ve HS modları, RC osilatörlere nazaran çok daha hassastırlar. Bu modlar,

kristal osilatör veya rezonatörlerin, OSC1 / CLKIN ve OSC2 / CLKOUT uçlarına

bağlanmalarıyla kurulmaktadır. Tablo 3.2’te hangi frekansta kaç pF’lık kondansatör

kullanılması gerektiği belirtilmiştir.

Tablo 3.2 Frekansa Göre Kondansatör Seçimi

OSİLATÖR TİPİ FREKANS KONDANSATÖR LP 32 KHz 33-68 pF

200 KHz 15-37 pF 100 KHz 47-100 pF

XT 500 KHz 20-68 pF 1 MHz 15-68 pF 2 MHz 15-47 pF

HS 4 MHz 15-33 pF 8 MHz 15-47 pF 20 MHz 15-47 pF

3.3.6.2. RC Osilatör

Zamanlamanın çok hassas olmadığı durumlarda RC ikilisi osilatör kaynağı olarak

kullanılmaktadır. RC osilatör, maliyetin azaltılmasını sağlamaktadır. Kullanıcı dış R ve C

elemanlarının toleransı nedeniyle meydana gelen değişiklikleri de dikkate almalıdır.

Direncin değeri 3 ila 100 KOhm arasında seçilmelidir. 1 MOhm gibi yüksek direnç

değerleri osilatörü gürültü ve nem gibi çevresel etkilere karşı duyarlı hale getirir. Direnç 2

KOhm değerinin altında ise, osilatör kararsız hale gelebilmekte, hatta tamamıyla

durabilmektedir.

18

3.4. Pic Basic

LCD, EEPROM, analog dijital çevirme, seri haberleşme, shift register, çeşitli

şekillerde sinyal çıkışı almak ve birçok sık görülen uygulamanın Pic’le kolay

yapılabilmesi için bu işleri yapan Assembly komutları makrolar halinde toplanmış ve Pic

Basic dili oluşturulmuştur. Bu porgram dili bu tür işleri sadece parametreleri olan birer

komuta indirgemiştir. Bunlara örnek olarak 24Cxx serisi EEPROM’larla bilgi alışverişini

sağlayan I2CREAD, I2CWRITE, LCD ekrana yazı yazan LCDOUT, koşul kontrolünü

sağlayan IF...THEN...ELSE...ENDIF ve WHILE...WEND, Pic’in içindeki EEPROM’la

bilgi alışverişini sağlayan READ, WRITE ve senkron ve asenkron seri haberleşmeyi

sağlayan SHIFTIN, SHIFTOUT, SERIN, SEROUT komutları gösterilebilir[4].

3.4.1. Pic Basic’te Matematik Operatörleri:

Tablo 3.3 Pic Basic’te Matematik Operatörler

Operatör Açıklaması

+ Toplama

- Çıkarma

* Çarpma

** 16 bit çarpma W0 = 250 W1 = W0 ** 1000

250000 = %111101000010010000 Sonucun üst 16 bitini W1’e atar.

/ Bölme

// Bölümden kalan B = 12 C=5 A = B // C B’nin C’ye bölümünden

kalan 2’yi A’ya atar.

<< Sola kaydırma B0 = B0 << 3 BO’ın içindeki bitler üç kez sola

kaydı.

>> Sağa kaydırma

ABS Mutlak değer

A=5 B=2 C=(B – A) C=253 C = ABS (B – A) C = 3

COS Kosinüs 0-360 derece 0-255 binary karşılıklarıyla ifade

ediliyor.

19

B0=63 B1=COS B0 B1=0 B0’daki 63 sayısı 90 derecenin karşılığı.

SIN Sinüs

DIG Sayının içinden hane seçme B0=123 B1=B0 DIG1 B1=2

MAX Verilen iki sayı arasından en büyük sayıyı seçer

MIN Verilen iki sayı arasından en küçük sayıyı seçer

NCD Sayının içinde en soldaki 1 bitinin kaçıncı bit olduğunu verir

B0=NCD %01001000 B0=7

DCD Söylenen biti 1 yapar, gerisini sıfırlar

REV Değişken içinde yanındaki sayı kadar alt bitin sırasını ters çevirir

A=01000011 B=A REV3 B=01000110

SQR Karekök alır B=4 A=SQR B A=2 B=5 A=SQR B A=2

& İki sayının binary karşılığını VE işlemine sokar

| İki sayının binary karşılığını VEYA işlemine sokar

^ İki sayının binary karşılığını ÖZELVEYA işlemine sokar

~ Bir sayının binary karşılığını DEĞİL işlemine sokar

&/ İki sayının binary karşılığını VEDEĞİL işlemine sokar

|/ İki sayının binary karşılığını VEYADEĞİL işlemine sokar

^/ İki sayının binary karşılığını ÖZELVEYADEĞİL işlemine sokar

3.4.2. Pic Basic’te Karşılaştırma Operatörleri

Tablo 3.4 Pic Basic’te Karşılaştırma Operatörleri

=, == Eşit

<>, != Eşit değil

< Küçüktür

> Büyüktür

<= Küçük eşit

>= Büyük eşit

20

3.4.3. Pic Basic’te Mantıksal Operatörler

Tablo 3.5 Pic Basic’te Mantıksal Operatörler

3.4.4. Pic Basic’te Komutlar

Tablo 3.6 Pic Basic’te Komutlar

@ Tek satırlık assembly komutu kullanmak için.

ADCIN Channel, Var Channel’daki analog değerin karşılığını Var’a atar.

ASM..ENDASM Assembly komut grubu kullanmak için.

BRANCH Index, [Label...] Label dizisinde Index sayısını karşılayan seçeneğe

yönlendirir.

CALL Label Assembly’deki CALL komutunun aynısı

CLEAR Bütün değişkenleri sıfırlar

CLEARWDT WDT’nin içindeki değeri sıfırlayarak WDT’yi kapatır.

COUNT Pin, Period, Var Belirli bir periyod içinde gelen puls sayısını Var’a atar

DATA Location, Constant Pic’e program yüklenirken dahili EEPROM’a Location

adresinden başayarak Constant’ları yükler

DEBUG Var ,Var Define komutuyla önceden belirlenmiş bir pin üzerinden

önceden belirlenmiş bir hızda (baud rate) seri haberleşme

yoluyla Var’daki veriyi yollar.

DEBUGIN Timeout,

Label [Var]

Define komutuyla önceden belirlenmiş bir pin üzerinden

önceden belirlenmiş bir hızda (baud rate) seri haberleşme

yoluyla gelen veriyi Var’a atar.

AND, && Mantıksal VE

OR, || Mantıksal VEYA

XOR, ^^ Mantıksal ÖZELVEYA

NOT AND Mantıksal VEDEĞİL

NOT OR Mantıksal VEYADEĞİL

NOT XOR Mantıksal ÖZELVEYADEĞİL

21

DISABLE Interrupt girişi ve Debug işlemlerini engeller.

DISABLE DEBUG Debug işlemini engeller.

DISABLE INTERRUPT INTCON.GIE’yi sıfırlayarak interrupt girişini kapatır.

DTMFOUT Pin, Onms,

Offms, [Tone]

Tone tuşunun telefondaki sesini Onms süresi boyunca

tuşlar arasında Offms süresi kadar bekleterek çıkarır.

Onms ve Offms belirtilmemişse 200ms Onms, 50 ms

Offms süresi kullanır.

EEPROM Location,

Constant

DATA’yla aynı işi yapar

ENABLE DISABLE komutundan sonra interrupt girişine ve Debug

komutuna izin verir.

ENABLE DEBUG DISABLE komutundan sonra Debug komutuna izin verir.

ENABLE INTERUPT DISABLE komutundan sonra interrupt girişine izin verir.

END Assembly’deki END’in aynısıdır.

FOR i=Start TO End Task

NEXT i

Start değerinden End değerine kadar i’yi birer

birer arttırarak Task’i uygular.

FREQOUT Pin, Onms,

Frequency

Pin bacağında Onms süresi boyunca Frequency

frekansında sinüs dalgası üretir.

GOSUB Label Call komutuyla aynı işi yapar.

GOTO Label Assembly’deki GOTO işleminin aynısı.

HIGH Pin Pin bacağını bir yapar.

HPWM Channel, Dutycycle,

Frequency

16F877 gibi PWM modülü olan mikrodenetleyicilerde

bu modülün Channel numaralı kanalından %(Duty+1)/2.56

duty cycle’da Frequency frekansında PWM çıkışı sağlar

HSERIN

ParityLabel,

Timeout,Label,

[Var]

16F77 gibi USART özelliği olan mikrodenetleyicilerde

donanım asenkron seri haberleşme hattından veri bekler,

gelen veriyi Var’a atar, Timeout ms süre boyunca veri

gelmezse Label bloğuna gider.

HSEROUT [Var] 16F77 gibi USART özelliği olan mikrodenetleyicilerde

Var’daki veriyi donanım asenkron seri haberleşme hattına

yollar.

I2CREAD DataPin, Control ve Address verilerini yollar, harici EEPROM’un

22

ClockPin, Control, Address,

Var

Address bölgesinden gelen veriyi Var’a atar.

I2CWRITE DataPin,

ClockPin, Control, Address,

Var

Control ve Address bilgilerini yollayıp, harici

EEPROM’un Address bölgesine Var’daki veriyi atar.

IF..THEN..ELSE..ENDIF If’ten sonra gelen şart doğruysa Then’den sonraki işlemi,

değilse Else’ten sonraki işlemi yapar.

INPUT Pin Belirtilen Pin’i giriş yapar.

LCDIN Address, Var LCD’deki RAM’in Address bölgesindeki veriyi Var’a

atar.

LCDOUT Item Item’deki değeri LCD’ye gönderir

LET Var = Value Var’a Value’daki işlem veya değeri atar. Gerekli değil

LOOKDOWN Search, [List],

Var

Search’teki veriyi List’in içinde arar, o verinin List’teki

0’dan başlayarak kaçıncı veri olduğunu Var’a atar.

LOOKDOWN2 Search,Test,

[List], Var

LOOKDOWN’dan farkı List’in içinde 16 bit gerektiren

(256’dan büyük) değerler kullanılabilmesi ve Test için

karşılaştırma operatörü kullanılırsa şartı sağlayan ilk

sayıyı seçmesidir.

LOOKUP Index, [List], Var List’in içinde Index’teki sayıya karşılık gelen veriyi Var’a

atar.

LOOKUP2 Index, [List], Var LOOKUP’tan farkı List’in içinde 256’dan büyük sayı

kullanılabilmesidir.

LOW Pin Belirtilen Pin’i sıfırlar.

NAP Period 18*2Period ms süre için uyku moduna girer.

ON DEBUG GOTO Label Debug geldiğinde Label’daki işlemleri yapar.

ON INTERRUPT GOTO

Label

Interrupt geldiğinde Label’daki işlemleri yapar.

OUTPUT Pin Pin’i çıkış bacağı yapar.

PAUSE Period Period’daki sayı kadar milisaniye bekler.

PAUSEUS Period Period’daki sayı kadar mikrosaniye bekler.

POT Pin, Scale, Var Pin’deki potansiyometrenin ayarına göre Scale içindeki

23

uygun değeri Var’a atarak

PULSIN Pin, State, Var Pin’e gelen State (0 veya 1) pulsun süresinin kaç 10us

(4MHz; 20MHz’de 2us) olduğunu Var’a atar.

PULSOUT Pin, Period Pin üzerinden Period’daki sayı kadar 10us(4MHz;

20MHz’de 2us) süresince olan işaretin(0 veya 1) tersi

puls verir.

PWM Pin, Duty, Cycle Pin’den % (Duty+1)/2.56 duty cycle’da Cycle’daki değer

kadar periyod boyunca PWM çıkışı sağlar.

RANDOM Var 0-255 arasında rastgele bir sayı seçip Var’a atar.

RCTIME Pin, State, Var Pin’in State(0 veya 1) durumunda kalma süresinin kaç

10us (4MHz; 20MHz’de 2us) olduğunu Var’a atar.

READ Address, Var Dahili EEPROM’un Address bölgesindeki bilgiyi Var’a

atar.

READCODE Address, Var READ komutundan farkı 16 bit verileri kullanması.

RESUME Interrupt’la devreye giren program bloğunu bitirir, ana

programın kaldığı yere geri dönüş sağlar.

RETURN Call’la çağrılan program bloğunu bitirir, ana programın

kaldığı yere geri dönüş sağlar.

REVERSE Pin Pin girişse çıkış yapar, çıkışsa giriş yapar.

SELECT CASE Var

CASE Expr1 Statement CASE Expr2 Statement CASE ELSE Statement END SELECT

Var’ın içindeki değeri Expr’lerin içinde arar, bulduğu

seçeneğin altındaki Statement komutunu işler, bulamazsa

Case Else’in altındaki Statement komutunu işler.

SERIN Pin, Mode, Timeout,

Label, [Qual], Var

Pin’e bağlı asenkron seri haberleşme hattından Mode’la

belirtilen hızda (baud rate) veri bekler, gelen veriyi Var’a

atar, Timeout ms süre boyunca veri gelmezse Label

bloğuna gider. [Qual] varsa verinin içinde Qual’dan

sonraki ilk veriyi Var’a atar.

SERIN2 Pin, Mode,

Timeout, Label, [Qual],

Var

SERIN’den farkı standart bağlantı hızlarından farklı hızlar

(baud rate) kullanılmasına izin vermesidir. Mode’daki sayı

(1000000/hız)-20 olarak hesaplanır.

24

SEROUT Pin,Mode, [Var] Var’ın içindeki verileri Pin üzerinden Mode hızında (baud

rate) asenkron seri haberleşme hattına gönderir.

SEROUT2 Pin, Mode, [Var] SEROUT’tan farkı standart bağlantı hızlarından farklı

hızlar (baud rate) kullanılmasına izin vermesidir.

Mode’daki sayı (1000000/hız)-20 olarak hesaplanır.

SHIFTIN Datapin, Clockpin,

Mode, Var

Datapin’e bağlı senkron seri haberleşme hattından

Clockpin’e bağlı ortak osilasyonu kullanarak Mode’la

belirtilen transfer protokolünü kullanarak veri alır ve

Var’a atar.

SHIFTOUT Datapin,

Clockpin, Mode, Var

Datapin’e bağlı senkron seri haberleşme hattına

Clockpin’e bağlı ortak osilasyonu kullanarak Mode’la

belirtilen transfer protokolünü kullanarak Var’daki verileri

gönderir.

SLEEP Period Period s süresi için uyku modunda kalır.

SOUND Pin, [Note,

Duration,Note, Duration ]

Pin üstünden Note (1-127) notasını Duration*12ms

süreyle üretir.

STOP Sonsuz nop döngüsü.

SWAP Var1, Var2 Var1 ve Var2’nin içeriklerini takas eder.

TOGGLE Pin Pin’deki değeri (0 veya 1) tersine çevirir.

WHILE Condition Statement

WEND

Condition doğrulandığı sürece Statement komutunu

uygular.

WRITE Address, Var Var’daki veriyi dahili EEPROM’un Address bölgesine

atar.

WRITECODE Address,Var WRITE komutundan farkı 16 bit verileri kullanması.

XIN Datapin, Zeropin,

Timeout, Label, [Var]

Datapin ve Zeropin’e bağlı X-10 interface entegresinden

veri bekler, gelen veriyi Var’a atar, Timeout ms süre

boyunca veri gelmezse Label bloğuna gider.

XOUT Datapin, Zeropin,

[Housecode\Keycode

Datapin ve Zeropin’e bağlı X-10 interface entegresine

Housecode ve Keycode verilerini yollar.

25

3.4.5. Pic Basic Programlama Hakkında Açıklamalar

Burada verilen örneklerde görünmese de Pic Basic’te program içinde kullanılan

açıklama metinleri önlerine ‘ işareti eklenerek ayrılırlar. Zamanlama kullanan bütün fonksiyonlar standart olarak 4 Mhz’lik kristal osilatör

kullanılacağı öngörülerek ayarlanmıştır. Örneğin 20 MHz’lik bir osilatör kullanılacaksa

programın başında “Define osc 20” komutuyla yeni osilatör programa tanıtılır. Aşağıda

görülen tanımlamalar o komutların kullanılacağı programın başında yazılmalıdır.

3.4.5.1. Debug Komutu İçin Gerekli Tanımlamalar

DEFINE DEBUG_REG PORTB Debug verisinin yollanacağı bacağı RB0

DEFINE DEBUG_BIT 0 olarak seçti.

DEFINE DEBUG_BAUD 2400 Debug verisinin yollanacağı hızı 2400 olarak belirledi.

DEFINE DEBUG_MODE 1 Debug verisini invert ederek gönderecek, 0 olsaydı

olduğu gibi gönderecekti.

3.4.5.2. Debugin Komutu İçin Gerekli Tanımlamalar

DEFINE DEBUGIN_REG PORTB Debug verisinin alıcağı bacağı seçti.

DEFINE DEBUGIN_BIT 0

DEFINE DEBUGIN_BAUD 2400 Debug verisinin alınacağı hızı 2400 olarak belirledi.

DEFINE DEBUGIN_MODE 1 Debug verisinin invert edilmiş olarak geleceği

anlatıldı, 0 olsaydı olduğu gibi geleceği anlaşılacaktı.

3.4.5.3. Hserin, Hserout Komutu İçin Gerekli Tanımlamalar

DEFINE HSER_RCSTA 90h

DEFINE HSER_TXSTA 20h

DEFINE HSER_BAUD 2400

26

3.4.5.4. DTMF ve Freqout Komutlarının Kullanımı İçin Gerekli Devre

Şekil 3.2’de dtmf ve freqout komutlarının kullanımı için gerekli devre verilmiştir.

Şekil 3.2 DTMF ve Freqout Komutlarının Kullanımı İçin Gerekli Devre

3.4.5.5. I2CREAD, I2CWRITE Komutlarının Kullanımı İçin Gerekli Devre

Şekil 3.3’de I2cread ve I2cwrite komutlarının kullanımı için gerekli devre verilmiştir.

5 V P i c A 0

A 1 A 2 V s s

V c c W P

S C L K S D A T

S C L K S D A T

2 4 L C x x

Şekil 3.3 I2CREAD, I2CWRITE Komutlarının Kullanımı İçin Gerekli Devre

3.4.5.6. LCD Komutları İçin Gerekli Tanımlamalar

DEFINE LCD_DREG PORTB

DEFINE LCD_DBIT 4

DEFINE LCD_RSREG PORTB

DEFINE LCD_REBIT 0

DEFINE LCD_RWREG PORTB

DEFINE LCD_RWBIT 1

DEFINE LCD_EREG PORTB

DEFINE LCD_EBIT 2

DEFINE LCD_BITS 4

DEFINE LCD_LINES 2

100nF

1K

100nF

1KPic

Output

27

3.4.5.6.1. LCD’de Karakter Yazma Dışındaki İşlemler

LCDOUT $FE, 1 Ekranı temizleme

LCDOUT $FE, 2 Üst satırın ilk harfine gitme

LCDOUT $FE, $0C İmleçi gizler

LCDOUT $FE, $0E Alt çizgiyi açar

LCDOUT $FE, $0F Yanıp sönen imleçi açar

LCDOUT $FE, $10 İmleçi bir adım sola alma

LCDOUT $FE, $14 İmleçi bir adım sağa alma

LCDOUT $FE, $C0 İmleçi ikinci satırın ilk harfine götürme

LCDOUT $FE, $94 İmleçi üçüncü satırın ilk harfine götürme

LCDOUT $FE, $D4 İmleçi dördüncü satırın ilk harfine götürme

3.4.5.7. Pauseus Komutuyla Kullanılabilecek Minimum Bekleme Süreleri

4MHz osilatör 24us

8MHz osilatör 12us

10MHz osilatör 8us

20MHz osilatör 3us

3.4.5.8. Pot Komutunun Kullanımı İçin Gerekli Devre

Şekil 3.4’de pot komutunun kullanımı için gerekli devre verilmiştir.

Şekil 3.4 Pot Komutunun Kullanımı İçin Gerekli Devre

13

2

100nF

Pic 5-50K

28

3.4.5.9. PWM Komutunun Kullanımı İçin Gerekli Devre

Şekil 3.5’de Pwm komutunun kullanımı için gerekli devre verilmiştir.

10K

1uF

12

Pic

AnalogOutput

Şekil 3.5 PWM Komutunun Kullanımı İçin Gerekli Devre

3.4.5.10. Serin Komutunda Mode’a Belirtilebilen Hız Tanımları

T sinyalin aynı şekilde, N ise invert edilerek aktarıldığını belirtir. Yandaki sayı saniyede

gönderilen veri paketi sayısıdır.

T2400 N2400

T1200 N1200

T9600 N9600

T300 N300

4. KABLOSUZ HABERLEŞME

Başlangıçta sadece ses haberleşmesini karşılamak amacıyla tasarlanan haberleşme

şebekeleri artık veri iletişimini de kapsayacak şekilde tasarlanabilmektedir.

Veri hızını kullanılan frekans ve frekans üstündeki frekans aralığı belirler. Sınırlı bant

hızlarında veri hızları sınırlıdır. 19200 bps hız için 25kHz, 9600 bps hız için ise 12.5kHz

kanal aralığı yeterlidir.

Veri bütünlüğü trafik içinde bozulmamalı, beklememeli ve kaybolmamalıdır. Sistem

hatalara karşı koruma ve düzeltme teknikleri içermelidir.

Kullanım Alanları ;

Endüstriyel Otomasyon Sistemleri

Su Pompa İstasyonları Kontrol ve Otomasyon Sistemleri

Boru Hatları

Uzak Mesafeli Network Sistemleri (WAN)

Sınırlı Alanlarda Kablosuz Network Sistemleri (LAN)

Trafik Lambaları Kontrolu

Süreç Kontrolü...vs

Gelişen teknolojide kablosuz veri transferi de önemini artırarak koruyacağı kesindir.

4.1. Radyo Frekanslı Sistemler

Radyo Frekanslı (RF) Sistemler, adından da anlaşılacağı üzere, verinin radyo

dalgalarıyla kablosuz olarak cihaz ve bilgisayar arasında iletilmesini sağlar. Bu tarz

uygulamalarda anında (online) iletişim sağlanmakta ve iletişim sırasında kablo ve

haberleşme birimleri kullanılmadığından, kablodan veya haberleşme birimlerinden

kaynaklanabilecek problemler yaşanmamaktadır. Ayrıca, veri alış verişi doğrudan arka

plandaki uygulamaların çalıştığı platformlarla (bilgisayar sistemleriyle) yapıldığından,

genellikle cihazlar üzerinde program yazma gereksinimi olmadan "tak ve çalıştır"

yapısındadır.

30

4.1.1. Sistemin Özellikleri

-Ana bilgisayar sistemiyle kablosuz ve anında haberleşilir.

-Anlık sorgulamalar kablosuz ve hızlı biçimde yapılır.

-Veri anlık olarak ve kablosuz gönderilir.

-433 mhz, 450-470 MHz ve 2.4 GHz frekanslarında çalışılabilir.

-Toz, tazyikli su ve helikopter testlerinden geçmiş, endüstriyel standartlara sahip

cihazlar kullanılır.

-Mevcut uygulamalarda büyük değişiklik yapmadan kullanılır.

-Kısa sürede kullanıma geçilir.

4.1.2. Sistemi Oluşturan Unsurlar

-433 MHz ,450 – 470 Mhz Dar Band, 2.44 GHz Spread Spectrum.

-Gerekli kapsama alanını sağlayacak kadar istasyon ünitesi.

-Veri toplama ve entegrasyon yazılımı.

-Gerekli kapsama alanını sağlayacak kadar sisteme giriş noktası.

4.2. Serbest Uzay Modeli

Radyo sistemleri bilgileri, serbest bir uzayda dağılır. Doğal olarak diğer dağıtım

sistemlerinde karşılaşılan problemlerle bu dağıtım sistemlerinde karşılaşmak söz konusu

değildir. Örneğin kablolu sistemler fiziksel bir ortama gereksinim duyarlar ve bunları bazı

coğrafik alanlara kurmak hemen hemen olanaksızdır. Radyo sistemlerini özelliklerini

aşağıdaki şekilde özetlemek olasıdır;

Göl ve nehir gibi engellerin kolayca aşılmasını sağlar. Bu ortamlarda kullanılması

olası bakır malzemelere su ulaşmasını engellemek için çok pahalı özel bazı malzemelere

gereksinim vardır.

Dağların ve derin vadilerin aşılmasında da çok büyük güçlükler yaşanır. Bu gibi

yerlerde hem kuruluş çok güçtür hem de çok pahalıdır.

Yöresel telefon sağlayıcıları veya telefon şebekesini kolayca aşmak olanaklıdır.

31

Son zamanlarda terörist ataklar nedeniyle kablolu sistemlerin kolaylıkla tahrip

edilebilmeleri nedeni ile yöneticiler, kablosuz sistem kullanımına yönelmeye başlamış

bulunmaktadır.

4.3. Frekans Yelpazesi

İki yönlü hücresel, kişisel iletişim (Personel Communication) , mikro dalga ve uydu

gibi radyo sistemleri sabit bir frekans ile iletişim kurarlar. Birçok ülkede bununla ilgili

yetkili organlar bulunmaktadır. Radyo sistemleri, bilgileri göndericiden (transmitter),

alıcıya (receiver) sabit frekans temeli üzerinden iletirler.

İşlemler, dalga boyu ve içinde dalganın üretildiği frekansın birlikte etkinliği ile oluşur.

Eğer bir defada pek çok telefon konuşması arzu ediliyorsa daha büyük bant genişliğine

gereksinim vardır. Bant genişliği, sesin radyo dalgası içine yerleştirilmeye hazır olduğu

her saniye döngüsünün ortalama adedidir. Böylece, çok dalga çok bilginin taşınabileceği

anlamına gelmektedir.

Kısa-dalga radyo frekansına bakılırsa dalga 104 (10.000) metre uzunluğunda bir dalga

boyu saniyede 10.000 dalga kullanır. Bu ise çok kısıtlı kanal adedidir. Buna karşılık mikro

dalga radyo frekansında dalga boyu çok daha kısadır. (10-2=0.01), ancak saniyede 10

milyar dalga iletir. Bu nedenle bu durumda radyo kanallarında çok daha fazla konuşma

iletilebilir.

Ses sabit bir şekilde değişen iki değişkene sahiptir;

1- Dalga Yüksekliği (Amplitute)

2- Frekans ( belirli bir zaman dilimi içinde dalgalanmadaki değişiklik oranı)

Yapı, normal olarak yukarıda görüldüğü gibi sinusodial bir dalga şekli ile temsil

edilebilir.

İnsan konuşmasının elektriksel eşitini temsil eden bu dalga şekli belirli bir zaman

diliminde dalga yüksekliği ve frekansın bir fonksiyonu olarak ortaya çıkar. Dalga şeklinin

tam bir deviri, yukarıda görüldüğü gibi A-noktasından başlayarak 360 derecelik bir devri

tamamlayıp E- notasında sonuçlanır. Bir saniye zaman çerçevesi içinde tamamlanan tam

bir devire Bir Hertz (Hz) adı verilir. Böylece 1 Hz saniyede 1 devirdir. Bir saniyelik

periyotta oluşan devir adedi ise frekanstır. Standart bir konuşmanın frekansı saniyede 3000

devir (3 Kilohertz-3kHz) ile temsil edilir.Bu nedenle insan konuşması 3 kHz dalga şekline

döndürülür ve radyo-temelli taşıyıcı içine modüle edilir.

32

Serbest uzay radyo iletişiminde elektro manyetik dalga havada saniyede 300.000 km.

hızla hareket eder. Radyo dalgaları 10kHz. den başlayıp milyar Hertz’e kadar bir yelpaze

içinde aktarılabilir.

4.4. Modülasyon İşlemleri

Bilginin, belirli bir frekans aralığında çalışan bir taşıyıcı üzerine uygulanmasına

modülasyon adı verilir. Örneğin insan sesi iletiminde en uygun dilim boyu 4khz olarak

görüldüğünden frekans yelpazesinin bu boyda dilimlere bölünmesinde yarar

görülmektedir. Böylece elektriksel dalgalar 4 khz. dilimlere bölünmüş taşıyıcı dalgalara

uyarlanır. Bir önceki başlıkta standart bir konuşmanın frekansının 3 kHz. olduğu

belirtilmişti. Bunun başlama ve bitiş kısımları de içine dahil edilecek olunursa 4 kHz’lik

bir dilimin uygun olacağı görülmektedir.

4.4.1. Modüle Edilmiş Sinyal Zarfları

Radyo temelli sistemler bilgi(ses,veri ve video) taşımada kullandığında, temel taşıyıcı

olarak radyo sistemleri kullanılır. Bu modüle edilmemiş bir taşıyıcıdır. Burada noktadan-

noktaya sabit taşıyıcı tonları gönderilir. Bunlara gönderilmek istenen bilgiler eklenir, yani

modülatör aracılığı ile sinyaller bilgi ile birlikte modüle edilir (temel taşıyıcı frekansına

değiştirilir). Daha sonra taşıyıcı frekansı radyo dalgaları üzerinde örneğin ses taşıyan

modüle edilmiş zarflara dönüştürülür. Bu zarflar alıcı istasyona iletilir ve orada gerekli

değişikliğe uğratılarak sesin iletilmesi sağlanır.

4.4.2. Modülasyon Teknikleri

Önceki bölümlerde dedeğinildiği gibi, modülasyon tekniği radyo haberleşmesinde

mesajların uygun form ve biçimde (formatta) gönderilmesi için gerekli değişikliği yapma

tekniğidir.

Bu iş için 4 temel form kullanılır;

-Genlik Modülasyonu (Amplitude Modulation) : AM veya ASK

-Frekans Modülasyonu (Frequency Modulation) : FM veya FSK

-Faz Modülasyonu (Phase Modulation) : PM veya PSK

33

-Dört Kademeli Genlik Modülasyonu (Quadrature and Amplitude Modulation) : QAM

veya QPSK

Modülasyon geri döndürülebilir bir işlemdir. Alıcı, taşıyıcı dalgaların modülasyonunu

çözerek üzerinde gelen bilgileri ortaya çıkarır. Böylece modüle ve de-modüle ediciler

kullanılarak bilgi transferini gerçekleştirilir.

4.4.3. Dalga Boyu Modülasyonu – Genlik Modülasyonu (DBM)

Bu modülasyon türünde, bilgi sinyalinin frekans ve genliğine bağlı olarak, taşıyıcı

sinyalinin sadece genliği değiştirilir. Uzak mesafelere gönderilmek istenen düşük frekanslı

ses veya müzik şeklindeki bilgiler önce elektriksel enerjiye çevrilir. Sonra taşıyıcı (RF)

sinyal üzerine bindirilerek, elektromanyetik dalgalar şeklinde uzak mesafelere yayınlanır.

Modülasyon için iki önemli sinyalin olması şarttır. Bunlar bilgi sinyali ve taşıyıcı

sinyalidir. Bunlardan frekansı düşük olan uzak mesafelere gönderilecek olan bilgi sinyali,

frekansı yüksek olan ise taşıyıcı sinyalidir. 100 KHz. ve 5 KHz. 'lik iki ayrı sinyalden

hangisinin bilgi, hangisinin taşıyıcı olduğunu tespit edebiliriz. Şekil 4.1’de genlik

modülasyonlu dalganın oluşumu gösterilmiştir.

Şekil 4.1 Genlik Modülasyonlu Dalganın Oluşumu

Alçak frekanslı bilgi sinyalinin pozitif (+) alternanslarında taşıyıcının genliği artar. En

büyük genlik, bilgi sinyalinin (+) tepe noktasında elde edilir. Alçak frekanslı bilgi

34

sinyalinin negatif(-) alternanslarında ise taşıyıcının genliği azalır. En küçük genlik ise,

bilgi sinyalinin (-) tepe noktasında elde edilir. Böylece taşıyıcının genliği, bilgi sinyaline

göre değiştirilmiş olur. Burada modüle eden sinyal, bilgi sinyalidir. Modüle edilen ise

taşıyıcıdır.

Genlik modülasyonu neticesinde; taşıyıcı sinyali, taşıyıcının üstünde ÜKB, taşıyıcının

altında ise AKB oluşur. Kenar bandların genliği ise eşittir.

Modülasyonun tanımı yeniden yapılır ise:

Alçak frekanslı bilgi sinyalleri ile yüksek frekanslı taşıyıcı sinyallerin elektronik devre

elemanı içinde karıştırılarak, taşıyıcı sinyalinin altında ve üstünde olmak üzere iki tarafında

yeni frekanslar elde etme işlemine Modülasyon denir[6].

Şekil 4.2 Genlik Modülasyonu

Bilgi sinyali ile taşıyıcı sinyali lineer çalışma yapmayan bir elektronik devre elemanı

(transistör) içinde karıştırılır. Eğer lineer çalışma yapan bir devre elemanına bu iki sinyal

uygulanırsa, çıkışında girişe benzeyen sinyaller elde edilir. Yani bu durumda giriş ile çıkış

doğru orantılıdır. Modülasyon işlemini gerçekleştiren transistörün çalışma noktası

nonlinear (doğrusal olmayan) bölgeye kaydırılırsa çıkış, girişe benzemez. Yani çıkıştan

girişe benzemeyen, girişten farklı sinyaller alınır. Girişe, farklı frekanslarda iki sinyal

uygulandığında, eleman çıkışından, girişe uygulanmayan yeni frekanslarda başka sinyaller

alınır. Genlik modülasyonunda, bir elektronik devre elemanına taşıyıcı ve bilgi sinyali

35

olmak üzere iki farklı sinyal uygulandığında, eleman veya devrenin çıkışından farklı

frekanslarda kenar bandlar alınır. Bundan dolayıdır ki; modülasyon lineer çalışma

yapmayan bir devre elemanı içinde gerçekleştirilir.

Toplam ve fark frekansları elde etmek için en az iki veya daha fazla sinyalin lineer

çalışma yapmayan bir devre içinde karıştırılması işlemine Heterodin (karıştırma) denir.

Heterodin işleminin verici kademesi içindeki uygulamasına Modülasyon denir.

Genlik modülasyonunda esas olarak antenden yayınlanan frekanslar; taşıyıcı, toplam ve

fark frekanslar (AKB ve ÜKB) dir. Şekil 4.2’de 5 KHz. 'lik bilgi ile 100 KHz. 'lik taşıyıcı

sinyali genlik modülasyonuna tabi tutulmuş ve modülasyon neticesinde 105 KHz. 'lik bir

üst kenar band, 95 KHz. 'lik alt kenar band oluşmuştur. Bilgi sinyalinin frekans ve

genliğine bağlı olarak taşıyıcının genliği değiştirilerek genlik modüleli sinyal elde

edilmiştir. Burada unutulmaması gereken nokta, genlik modüleli sinyalin frekansı da 100

KHz.'dir. Çünkü, modülasyon sonucunda taşıyıcının frekansı değil, genliği değiştirilir.

4.5. Sıvı Tanklarda Seviye Kontrol Sisteminde Kullanılan Haberleşme Modülleri

4.5.1. Verici Ünitesi (ATX 34)

4.5.1.1. Verici Ünitesi Teknik özellikleri

Çalışma Frekansı: 433,92 MHz

RF Gücü: 5 V besleme gerilimi ile 10 dbm

12 V besleme gerilimi ile 17 dbm

Besleme Gerilimi : +5 VDC, +12 VDC

Akım Sarfiyatı: 5 V besleme gerilimi ile 6,5 mA, 12 V besleme gerilimi ile 17 mA

Bilgi Oranı: max. 2400 bps

Modülasyon: ASK

Frekans Toleranası: ± 200 KHz

Kazancı : 1,5

Şekil 4.3’de projede kullanılan Atx 34 verici modül sekli gösterilmektedir

36

Şekil 4.3 ATX 34 Verici Modülü

4.5.1.1.1. Verici Ünitesi Bacak tanımlamaları

1 = Toprak

2 = Anten Çıkış

3 = Toprak

4 = Veri Girişi (Sayısıal Veri Girişi)

5 = Besleme (Vdd)

4.5.2. Alıcı Ünitesi (ARX 34):

4.5.2.1. Alıcı Ünitesi Teknik özellikleri

Çalışma Frekans Aralığı: 300 – 434 MHz

Besleme Gerilimi : 5 VDC

Kanal Genişliği : ± 500 KHz

Bilgi Oranı : 2400 bps

Kazancı : 1,5

37

Aşağıda şekil 4.4’de projede kullandığmız Arx 34 alıcı modül verilmektedir. Bacak

sayısı fazla görünse dahi devre içerisinden fazla bacaklar ilgili yerlere bağlıcır. Yani

devre kurulumu için kesinlikle tüm bacakları kullanmamız gerekmez. Fakat Tüm

bacakları devreye bağlarsak yine devre kompanzasyonu için fayda sağlamış oluruz.

Şekil 4.4 ARX 34 Alıcı Ünitesi

4.5.2.2. Bacak tanımlamaları

1 = Toprak

2 = Veri Çıkış

3 = Besleme (Vdd)

4 = Besleme (Vdd)

5 = Toprak

6 = Toprak

7 = Anten Giriş

38

4.5.3. İletişim Mesafesi

Yukarıdaki veriler ışığında alıcı – verici modüllerinin maksimum haberleşme mesafesi

hesaplanabilir. Verici modülü, maksimum güçte sinyal üretebilmesi için 12 Vdc besleme

ile çalıştırılmalı. Bu durumda modülün çıkış gücü 17 dbm (50 mW) olmaktadır.

5. DEVREDE KULLANILAN DİĞER EKİPMANLAR

Yapılan projede sistemin daha verimli ve istenilen özelliklere uygun çalışması için ek

olarak kullanılan ekipmanlar ve özelliklerinden bahsedilmektedir.

5.1. I-But

Günümüzde yarıiletken hafızalar yardımıyla pek çok çalışmalar yapılıyor ve insanlığın

hizmetine sunuluyor. Bunların başında birbiri ile paralel gelişen güvenlik sistemleri ve

bilgi iletişim teknolojileri geliyor. Yarıiletken hafızalara depolanan bilgiler güvenlikten

haberleşmeye ekonomiden ticarete kadar pek çok alanda kullanılıyor. Bu konu için örnek

olarak verilebilecek bir yarıiletken hafıza ise Dallas Semiconductor firması tarafından

üretilen iButton (information button)’dur. Dallas Semiconductor bu butonları üretirken

aynı seri numarasına sahip ikinci bir butonu üretmeme garantisi vermiş ve giriş çıkış

kontrolleri için bir güvenlik unsuru hazırlamıştır. Şu anda dünya üzerinde yaklaşık 127

milyon iButton mevcuttur. Bu iButtonlar giriş çıkış işlemlerinde kullanılabileceği gibi

değişik işlemler için kullanılmak üzere 13 değişik versiyon da üretilmiştir. Bilgisayar ve

otomasyon teknolojisi hızla gelişmektedir. Bu gelişim sayesinde birçok alanda bilgisayarlı

kontrol sistemleri kullanılmaktadır. Bu çalışmadaki sınıf kontrol sistemi, okulda veya

sınıfta otomasyon için kullanılan bilgisayarlara ilave edilecek ek donanım ve yazılım

bileşenleri ile mevcut okul otomasyonuna yeni işlevler kazandırmayı hedefleyen bir

modeldir[3].

5.1.1. DS1990A seri numaralı iButton

Projede kullanılan I-But serisi DS1990A serisi olup bu I-But’un temel özelliklerine ve

aksesuarlarına aşağıda değinilmektedir. Şekil 5.1’de projede kullandığımız I-But

verilmektedir.

40

Şekil 5.1 Projede Kullanılar I-Buttonlar

5.1.1.1. Temel özellikler

1) DS 1990’ın geliştirilmiş tipidir. Birden çok Seri numaralı iButtonun ortak bir hat

üzerinden kullanılabilmesini sağlar.

2) Bir defa kullanılan 48 bitlik seri numarası ile yüksek güvenlik sağlar.

3) Elektronik erişim için düşük maliyetli bir anahtardır.

4) 8 bit CRC ile veri bütünlüğü kontrolü yapar.

5) 5 ms’ den daha kısa bir sürede okunabilir.

6) -40° ile +85° arası çalışma sıcaklığı aralığı.

5.1.1.2. Aksesuar Örnekleri

DS9096P Kendiliğinden tutunabilen yapışkan ped

DS9101 Çok amaçlı klips

DS9093RA Ayarlanabilen kilitli halka

DS9093F Saat cebi kılıfı

DS9092 iButton probu

DS1990A seri numaralı iButton otomatik kimlik tanımlama için elektronik bir kayıt

numarası gibi işleyen programlanmamış bir data taşıyıcıdır. Bu iButton fabrikasyon olarak

lazerle kılıfa kazınmış her iButton için ayrı olarak atanan ve bir defa kullanılan 48-bitlik

seri numarası, 8-bitlik CRC ve 8-bit ailesi kodu (01H)’ yi içeren bir kayıt numarasına

sahiptir ve programlamlanması ve okunması için gerekli güç tamamen 1-Wire iletişim

41

hattından elde edilir. Bilgi 1-Wire protokolu yolu ile sadece bir tek bilgi yönlendirici ve

toprak dönüşüne ihtiyaç duyarak seri olarak iletilir. DS1990A seri numaralı iButtonu

DS1990 Seri numaralı iButtonu ile tamamen uyumludur ayrıca eklenen 1-Wire protokolu

yeteneği sayesinde iButton Search ROM komutlarını işleyebilir bu da birden fazla

DS1990A Seri numaralı iButtonunun tek bir veri hattı üstünde kullanılmasına olanak

sağlar.

Dayanıklı kılıfı kirlenmeye, neme ve darbelere karşı tam bir koruma sağlar. Az yer

kaplayan düğme şeklindeki görünüş, kendinden düzenlemeli yuvarlak şekilli yuva bu

iButton’nun kullanıcılar yada otomatik donanımlar tarafından kolay kullanılmasına

müsaade etmektedir. Aksesuarlar DS1990A seri numaralı iButtonu baskılı devre üzerine,

plastik anahtarlıklara, resimli kimliklere, kimlik kelepçelerine ve bir çok diğer nesnelere

monte edilmesine izin verir. Çalışma süreci izleme (work-in-progress) , elektronik

yolcular, erişim kontrol ve kalibrasyon kararlılıklarının depolanması gibi uygulama

alanlarını içermektedir.

5.1.1.3. Donanım Konfigürasyonu

1-Wire taşıyıcısının tanımlanması sırasında sadece bir tek nokta özenle belirtilmelidir ki

bu da, taşıyıcı üstündeki bütün cihazların uygun zamanda hattı sürebilmesinin önemli

olduğudur. Kolaylaştırmak için şu söylenebilir 1-Wire taşıyıcısına bağlı bütün cihazlar ya

bir açık kanal bağlantısına ya da 3 durumlu çıkışa sahip olmalıdır. DS1990A seri numaralı

iButtonu Şekil 5.2’de eşdeğer devresinden de görüldüğü gibi açık kanal bir parçadır

(Taşıyıcı yöneticisi de aynı eşdeğer devre olabilir). Eğer iki yönlü bir pin mevcut değil ise

ayrı olan giriş ve çıkış birlikte bağlanabilir. Taşıyıcı yöneticisi eşlenik hattın en sonunda

bir sonlandırıcı direncine gereksinim duyar. Kısa hatlar için sonlandırıcı direnç değeri

yaklaşık 5kΩ olmalıdır.

Şekil 5.2 DS1990A ‘nın İç Devre Yapısı

42

DS1990A seri numaralı iButtonuyla iletişim kurmak için 1-Wire portunu kullanılması

sırasında sırayla gerçekleşen işlemler şunlardır :

- Başlama

- ROM fonksiyon komutları

- Veri okuma

5.1.2. DS9092 I-Button Probu

Aşağıda Şekil 5.3’de DS9092 I-Button Problarının Şekli gösterilmektedir.

Şekil 5.3 DS9092 I-Button Problarının Şekli

Projede Kullandığımız I-But probumuz yukarıdaki şekillere benzer olup şekil 5.4’de

verilmiştir.

Şekil 5.4 Projede Kullanılan I-But Probu

43

5.1.2.1. DS9092 I-But Prob Özellikleri

1) iButton ailesine ait elamanları okuma/yazma probudur.

2) iButton girişlerine rehberlik eder.

3) DS9490R’ye RJ11 soketi yardımı ile basit bir Şekilde bağlanır.

4) Güvenli ve temiz bir arayüz bağlantısı sağlar.

5) Metal yüzü milyonlarca kez iButton bağlantısını gerçekleştirir.

6) DS9092T esnek olarak tasarlanmış hareketli bir giriş paneline sahiptir. DS9092 iButton

probu DS19xx ailesi iButtonlarının daha güvenilir bir data aktarımı için

gerçekleştirilmiştir. Bundan dolayı yapısı okuyucuya iButtonların kolay bir şekilde

yerleştirilmesine imkân sağlamaktadır .

5.2. DC Motorlar

Projede DC motor sıvı seviye tankının vanasının açılışını ve kapanışını kontrol etmek

için kullanılmıştır. Vana açılması için yüksek güçlü motorlar gerektiği için araçların

sileceklerinin çalışmasını sağlayan 12V-DC silecek motoru kullanılmıştır. DC motorların

özellikleri ve çalışma prensiplerine aşağıda değinilmektedir.

Şekil 5.5’de devrede projede kullanılan DC silecek motoru gösterilmektedir.

Şekil 5.5 Projede Kullanılan DC Motor

44

Mantık olarak bobin üzerinden geçen akımın sonucunda oluşturduğu magnetik kaçaklar

sayesinde oluşturduğu kutuplaşmayı ileri ve geri yönlü olarak kullanarak yani zıt

kutupların çekmesi vada aynı kutupların birbirini itmesi prensibinin dairesel harekete

dönüştürülmesini baz alınan en basit yapıdır. Diğer motorların tamamı bu mantık üzerine

kurulmuştur.

Mıknatıs mantığında oluşan N S Kutuplaşması kullanılarak N kutbu tarafına S kutbu

gelecek vada S kutbu tarafında N kutbu gelecek şekilde akımın yönü değiştirilerek hareket

ivmesi kazandırılmaktadır[7].

5.2.1. DC Motorların Çalışma Prensibi

Doğru akım makinesine ait bir devre şeması Şekil 5.6’de verilmiştir. Endüvi dönerken,

endüvi üzerindeki iletkenler de manyetik alan içerisinde döndüklerinden onlarda bir

endüksiyon elektromotor kuvveti indüklenir. Sargılarda indüklenen bu gerilim, makinenin

motor ya da dinamo olarak çalışmasına göre endüvi uç geriliminden farklıdır. Eğer makine

motor olarak çalıştırılırsa endüvi gerilimi, endüvi geriliminin düşüşünden dolayı, endüvi ye

uygulanan uç geriliminden daha küçüktür.

Şekil 5.6 Doğru Akım Makinasının Prensip Şeması

Şekil 5.5’deki devre şeması, makinenin motor olarak çalışma durumuna göre çizilmiştir.

Eğer makine dinamo olarak çalıştırılırsa tork yön değiştirir.

Doğru akım makinesi kullanım amacına göre dinamo ya da motor olarak çalıştırılabilir.

Bu formlardan birisinde çalışma, makinede herhangi bir değişikliği gerektirmez. Burada

45

önemli olan endüvi akımının meydana getiriliş biçimidir. Buna göre endüvi akımının

meydana gelişi iki temel prensibe dayanır. Bu prensiplere aşağıda değinilmektedir.

5.2.1.1. Manyetik Alan İçerisinde Hareket Eden İletkenin Durumu Manyetik alan içerisinde hareket halinde bulunan iletkende bir elektromotor kuvveti

indüklenir. Bu kuvvet iletkenin alana dik olma durumuna, iletkenin boyuna, manyetik akı

yoğunluğuna ve hareketin hızına bağlıdır. İletkenin uçları bir yüke bağlanarak kapalı devre

meydana getirilirse yük endüksiyon elektromotor kuvveti tarafından beslenerek bir akımı

çeker.

5.2.1.2. Manyetik Alan İçerisinde İçinden Akım Geçen İletkenin Durumu Manyetik alan içinde etkin uzunluğu "L" ve içerisinden geçen akımı "i" olan bir iletken

akı yoğunluğu B olan bir alan içerisinde kalırsa, iletken manyetik alan tarafından itilir.

İletkenin alana dik olma durumunda meydana gelen itme kuvvetinin büyüklüğü "Newton"

olarak F=B.i.L olur. Alan tarafından iletken üzerinde oluşturulan itme kuvvetinin yönü

iletkenin taşıdığı akımın yönüne bağlıdır. İletkende itme kuvveti olduğu sürece iletkende

bir hareket veya dönme olayı meydana gelir.

5.3. Röle Kullandığımız DC motor 12V-DC gerilimle çalıştığı için bu motoru tetiklemek için

5V’luk DC Röle kullandık. Aşağıda Röleler hakkında bilgi verilmektedir.

5.3.1 Röleler Hakkında Bilgi Röleler, elektromıknatıs palet ve kontaklar olmak üzere üç kısımdan

oluşur.Elektromıknatıs,demir nüve ve üzerine sarılmış bobinden meydana

gelir.Bobini,doğru akıma bağlanan rölelerde artık mıknatıslık nedeniyle paletin demir

nüveye yapışık kalması,nüvenin ön yüzüne konmuş küçük bir plasti pulla önlenir.Bobini

alternatif akıma bağlanan rölelerde,demir nüve saç plaketinden yapılır.Alternatif akımın

değer ve yön değiştirmesi,rölelerde titreşime neden olur.Bobini alternatif akıma bağlanan

bir rölenin titreşim yapması,demir nüvenin ön yüzünde açılmış oyuğa yerleştirilen bir bakır

halkayla önlenir.Demir nüve üzerinde bulunan bobin bir veya daha fazla sargıdan

oluşur.Röle bobininde birden fazla palet aracılığı ile açılır ve kapanırlar.Normal durumda

palet,yay veya yerçekimi nedeniyle,demir nüveden uzakta bulunur.Rölelerde normalde

46

açık ve normalde kapalı olmak üzere iki çeşit kontak vardır.Bu kontakların yapımında

gümüş,tungsten,paladyum metalleri ve bunların alaşımları kullanılır.

Başka bir deyişle röle’ler ufak yükler ile daha büyük yükler ile çalışan devreleri açıp

kapamak için birbirinden bağımsız yapılmış devrelerde denilebilir.En az 4 tane ucu

bulunmak zorundadır,piyasada genellikle 5 uclu röleler satılmaktadır.İki uc bobine

bağlıdır,diğer üç uctan ikisi sabit biri oynak bi kola bağlıdır,bu kol normalde uclardan

birine değdiği için iki uc iletimdedir doğal olarak son kalan kesimde olur,bobine elektrik

gediği zaman mıknatıslanan parça oynak ucu çeker ve kesimde olan diğer kısımla

birleştirir, artık iletimde olan uç kesime girer, diğer uç iletimdedir. Uygun şekilde

bağlayarak zil bile yapılabilir rölelerle tamamen mekanik bir anahtar gibi çalışırlar. Bu

nedenle yüksek akım ya da hassas sinyalleri en az kayıpla iletmek/engellemek için

birebirlerdir. Düşük güçte analog sinyalin iletimini kontrol etmek için ise 4066 entegresi

kullanılabilir.

Rölenin kontakları üzerinden fazla akım çekerse kontaklar ısınır ve ısındıkları için

bobinler birbirine kaynarlar ve böylece röle bir daha hiç açılmaz ve açılmadığı için normal

olan röle mekanik anahtarlama rölesine dönüşüyor. Birbiri ile görüşmemekte ısrar eden

telsizleri ikna maksatlı kullanılan cihazlardır. Kapsama alanının geniş olması bakımından

yüksek yerlere de konuşabilirler çalışma mantığı, A frekansından aldığı sinyali

güçlendirerek B frekansından yayınlamaktır. Modemin telefon hattını açıp kapatırken

çıkardığı sesin kaynağı röledir.

Röleler, elektromanyetik kuvvetle kontrol edilen elektromekanik anahtar ya da

anahtarlar grubu olarak ifade edilebilirler(Termik röleler hariç).Elektronik sanayinde

kullanılan röleler genellikle 5V - 48V arasında gerilimle çalışan,5mA - 150mA arasında

akım çeken bobin ve 0.5A - 70A arasında akıma dayanabilen kontaklara sahiptirler.AC

yada DC anahtarlama yapabilirler.

Şekil 5.7’de Röle ve transistör ile oluşturulan DC motorun tetikleme devresi

gösterilmektedir.

47

Şekil 5.7 Röle ve Transistör İle Oluşturulan Tetikleme Devresi

5.4. Transistör

Devrede kullanılan röleyi yerli akımla tetiklemek ve devrenin verimini

yükseltmekamacıyla röleyi transistör ile sürdük. Yukarıdaki Şekil 5.6’de tetikleme

devresinde transistor de görülmektedir.

Transistorün emetör ucuna 9V DC gerilim uygulayarak ve baz ucuna Pic’in ilgili

bacağını bağlayarak kolektör ucunu yukarıda özelliklerini anlattığımız 5V DC röleyi

sürmek için kullandık. Aşağıda kullandığımız BC547 transistörü hakkında bilgi

verilmektedir.

5.4.1. BC547 Transistörü

Transistörler elektroniğin ve bilgisayarın en temel elemanlarıdır. İnsanların yapı taşları

nasıl hücreler ise, transistörler de işlemcilerin yapı taşarlıdır. Tam çalışma prensipleri biraz

karışıktır. Bir NPN transistor ün BEYZ, EMİTÖR, KOLLEKTÖR adında üç tane bacağı

vardır. Dolayısıyla üç farklı bağlantı şekilleri vardır; Ortak emitör, ortak beyz, ortak

48

kolektör. Devrede kullanacağımız NPN tipi Bi-Polar transistördür. Projede tetikleme

devresinde kullandığımız transistör BC547 Transistörüdür.

5.5. LM7805 5 Volt Gerilim Düzenleyici

LM7805 yaptığımız proje 5V DC gerilim ile çalıştığı için ve bizim 5V DC gerilimi

sağlıklı bir şekilde elde etmemizi sağlayan bir regüle entegresidir. Aşağıda LM7805

hakkında açıklamalar bulunmaktadır.

5.5.1. LM7805 Nedir?

LM78XX serisi pozitif gerilim düzenleyicileri, elektronik elemanların güç

tüketimlerinin hızla azalmaya devam ettiği günümüzde, devre tasarımında sıklıkla

kullanılmaktadır. Ayrıca LM79XX serisi negatif gerilim düzenleyicileri de bulunmaktadır.

Bir LM7805 devresi, girişine uygulanan 15 Volt’luk gerilimi, 5 Volt’a düşürüp sabitlerken;

LM7905 devresi, aynı gerilim girişine uygulandığında bu gerilimi -5 Volt’a düşürmektedir.

Model olarak; 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24 Volt çıkış gerilimi verebilen modeller

bulunmaktadır. Ayrıca LM117XX serisi gerilim düzenleyiciler 1.2 Volt’ tan 57 Volt’a

kadar çıkış gerilimi sağlayabilmektedirler.

Bu projede kullanılan gerilim düzenleyici modeli LM7805 modelidir. 3 bacağa sahip

olan devrede giriş gerilimi 5 Volt ile 24 Volt arası seçilebilmektedir. Soğutucu blok ile

devrenin ısınma problemine karşı önlem alınmakla birlikte; 24 Voltu aşan giriş gerilimi

değerlerinde, devre aşırı ısınma sorunu ile karşı karşıya kalmaktadır ve soğutucu blok

yeterli olamamaktadır. Şekil 5.8’da devrenin en üstteki bacağı, düzenlenmiş çıkış

bacağıdır. En alttaki bacak pozitif doğru gerilim girişi, ortadaki bacak ise toprağa veya 0

Volt gerilime bağlanması gereken giriştir.

49

Şekil 5.8 LM7805 Tümdevresi

5.6. HD44780 2x16 Likit Kristalli Ekran

HD44780 likit kristalli ekran; günlük yaşamda cep telefonlarında, beyaz eşyalarda,

güvenlik sistemlerinde ve birçok elektronik sistemde kullanılan ve kendi karakter hafızası

bulunan bir birimdir. 2X16; 2 satır ve 16 sütundan oluşan bir ekran anlamına gelmektedir.

Likit kristalli ekran 16 adet bağlantıya sahiptir. Bu bağlantılar aşağıda açıklanmıştır.

1. ve 2. bacaklar güç kaynağı hatları yani Vss ve Vdd' dir. Vdd bacağının pozitif

gerilime, Vss' nin de 0 V' a veya toprağa bağlanması gerekir. Likit kristalli ekran birimleri

veri kitapçıklarının çoğunda kaynak / besleme gerilimi 5V gösterilmesine rağmen, 6V ve

4.5V'luk beslemelerde de oldukça iyi çalışmaktadır. Hatta bazı ekran birimlerinde besleme

gerilimi 3V'a kadar düşmektedir. Bu nedenle ekran birimleri etkin ve ekonomik olarak pil

/ batarya ile beslemek de mümkündür. 3. bacak yani Vss, ekranın parlaklığını ayarlamaya

yarayan bir kontrol ucudur. Bu bacak değişken bir gerilim kaynağına veya besleme hatları

arasına bağlanan bir ayarlı direncin orta ucuna bağlanarak bu ayar yapılabilmektedir.

Ancak bazı likit kristalli ekran birimlerinin -7 V'a varan gerilimlere ihtiyaç duyduğu da

göz önüne alınırsa, en basit olarak bu bacağın 0V'a bağlanması en uygunudur. 4., 5. ve 6.

bacaklar komut kontrol bitleri olarak isimlendirilebilirler. Bunlardan 4. bacak yani RS

yazmaç seçme bitidir ve bu komut kontrol bacaklarının ilkini oluşturur. Bu hat düşük

(Lojik 0) yapıldığı durumda ekrana aktarılan veri bitleri komut olarak algılanır ve gerekli

işlem yerine getirilir. Bu durumda ekrandan okunan veri bitleri ise, ekranın durumu

50

hakkında bilgi verir. Bu hattın yüksek (Lojik 1) yapılması ile de, birime karakter veri

transferi veya alımı yapılacağı anlaşılır. Kısa ve basitçe özetlemek gerekirse, ekranda bir

karakter yazmak veya ekrandan bir karakter okumak için RS hattı yüksek, ekrana bir

komut yollamak veya ekranın durumu hakkında bilgi almak istersek RS hattını düşük

yapmamız gerekmektedir. 5. bacak yani R/W hattı, kısaca oku / yaz anlamına gelmektedir.

Eğer ekrana karakter veri transferi yapılacaksa veya bir komut yollanacaksa düşük,

karakter veri alımı yapılacaksa veya yazmaçlardan durum bilgisi okunacaksa yüksek

yapılır. 6. bacak yani E ise komut kontrol bitlerinin sonuncusunu oluşturur ve yetki biti

olarak isimlendirilebilir. Bu giriş, birim ve veri hatları arasında, komutların veya karakter

verilerinin, gerçek anlamda aktarımını başlatmak için kullanılır. Ekrana yazılırken, veri

aktarımı sadece bu işaretin düşen kenarında gerçekleşir. Bununla birlikte, ekrandan okuma

yapılırken, veri yükselen kenar hemen kısa bir süre sonra hazır olur ve işaret tekrar

düşünceye kadar hatta kalır. 7. ile 14. bacaklar arasındaki uçlar sekiz adet veri hattıdır.

Veri ekrana, ya 8 bit'lik tek bir byte olarak yada, içi 4 bit'lik nibble'lar olarak aktarılır veya

ekrandan okunur. Bu ikinci durumda, sadece üst dört veri hattı (D4' den D7' ye ) kullanılır.

Bu 4 bit modu, bir mikrodenetleyici kullanıldığında, daha az giriş / çıkış hattına gerek

olduğundan kullanışlıdır. 15. ve 16. bacaklar ise aydınlatma girişleridir. 15. bacak +5 Volt

gerilime, 16. bacak ise toprak hattına bağlandığında ekran ışıklı hale gelmektedir.

Projede kullanılan 2*16 lcd ekran şekil 5.9’de verilmektedir.

Şekil 5.9 Projede Kullanılan 2*16 Lcd Ekran

51

5.7. Tuş Takımı

Cep telefonlarındada sıklıkla gördüğümüz 3*4 boyutlarında yani kısaca 12 tuş bulunan

tuş takımını projede menü yönlendirmesi için tasarlanmış olup dışarıdan satın almak yerine

kendimiz yapmış bulunmaktayız. Çalışma mantığı ise şöyledir; 4 satır ve 3 sütundan

oluşan tuş takımında satırlar veri göndermekle ve sütunlarda veri almakla sorumludur.

Satırlar veri gönderdiği anda yani lojik-1 olduğunda sütunlardan hangisinin lojik-1

olduğunu denetleyen Pic bize basılı olan tuşun bilgisini bulmakta yardım etmektedir. Bunu

Pic’in çok hızlı olması ve kalibrasyon yeteneğinin yüksek olmasından dolayı denetleme

işlemlerinin çok verimli olmasına borçluyuz.

Aşağıda şekil 5.10’de proje için tasarlamış olduğumuz 3*4 tuş takımı verilmektedir.

Şekil 5.10 Proje İçin Tasarlanan 3*4 Tuş Takımı

6. DEVRE TASARIMI

Bu bölümde deniz sıvı seviye kontrolü ve akıllı dolum boşaltım sistemi projesindeki

alıcı ve verici taraftaki devrelerin nasıl tasarlandıkları açıklanacaktır. Anlatım 2 parça

halinde; alıcı kısım tasarımı ve verici kısım tasarımı olarak hazırlanmıştır.

6.1. Verici Taraf Devre Tasarımı

Verici kısım devresinde ATX-34 RF verici, PIC16F877, 5 cm aralıklı yerleştirilmiş tank

içerisinde 8 adet seviye probu, 4 MHz osilatör, LM7805 gerilim düzenleyici ve 17.3cm’lik

anten bulunmaktadır. Sıvı seviye probları tarafından algılanan seviye verisi, PIC içine

analog veri halinde alınmaktadır. Bu seviye bilgisi sayesinde sıvı miktarına bağlı olarak

akıllı dolum ve boşaltım algoritması yine Pic içerisinde yazılmıştır. Burada PIC içinde

bulunan kaydırmalı yazmaç ile seri hale getirilen veri, RF verici devresinin sayısal girişine

iletilmiştir. İletim 2400 baud hızında yapılmaktadır. Verici tanktaki doldurulan ve

boşaltılan miktarı göndermeden önce mutlaka uyandırma işareti göndererek alıcı RF

devresi ile anlaşma sağlamalıdır. Bu uyandırma işareti peş peşe gönderilmiş 1 ve 0

rakamları olmalıdır. A ifadesinin ikilik sistemdeki karşılığı 1010’dır. Peşpeşe 2 adet A

gönderilir. Bu işaretten sonra 5 bitlik 11111, ve 5 bitlik 00000 işaretleri ortama yayılır. Bu

işaretleri algılayan alıcı, veri almak için hazır duruma geçecektir.

Alıcının ön uyarma sinyallerinden sonra doldurulan ve boşaltılan miktar bilgilerini

alması, çok daha verimli olmaktadır. Yapılan deneyler süresince ön uyarma işareti

gönderilmediğinde bazı karmaşık harflerin ekranda görüldüğü gözlenmiştir. Bir nevi

filtreleme işlemi yapılmıştır. Uyandırma işareti yollamak ise veri gönderimi için mutlaka

gereklidir. Aksi takdirde gönderilen veri alıcı tarafından algılanamayacaktır.

Menüde görünen sıvı seviye görüntüleme depo doldurma ve depodan sıvı yükleme

komutlarının aktif hale gelebilmesi için I-But yardımı ile şifrelenmiş görüntüleme

çözülmüş olur ve sadece doğru tanımlanmış şifrelere sahip I-But’lar ile sisteme giriş hakkı

elde edilmiş olur.

Sıvı boşaltımı menüsü DC motorun vanayı mantıksal açma ve kapatması sonucunda

istenilen miktarda istenilen anda sıvı boşaltımı sağlamaktadır.

53

Aşağıda Şekil 6.1’de tasarladığımız devrenin simülasyon görüntüsü verici kısmın daha iyi

anlaşılmasında bize kolaylık sağlamaktadır.

Şekil 6.1 Verici Kısım Simülasyon Devresi

6.1.1. Verici Devresi Pic Basic Program Kodu

DEFINE LCD_DREG PORTC 'LCD data port

DEFINE LCD_DBIT 0 'LCD data starting bit 0 or 4

DEFINE LCD_RSREG PORTE 'LCD register select port

DEFINE LCD_RSBIT 0 'LCD register select bit

DEFINE LCD_EREG PORTE 'LCD enable port

DEFINE LCD_EBIT 1 'LCD enable bit

DEFINE LCD_RWREG PORTE 'LCD read/write port

DEFINE LCD_RWBIT 2 'LCD read/write bit

DEFINE LCD_BITS 4 'LCD bus size 4 or 8 KAC BİTDATA YOLU ONU GOSTERİR

DEFINE LCD_LINES 2 'Number lines on LCD

DEFINE LCD_COMMANDUS 2000

54

DEFINE LCD_DATAUS 50 'Data delay time in us

ADCON1=7

OPTION_REG.7=0

DEFINE HSER_BAUD 2400

LOW PORTE.2'R/W O A CEKİLİR

LCDOUT $FE,1

TRISD=%11111111

TRISB=%01110000

PORTD=1

PORTC.6=0

A VAR BYTE[8]

B VAR BYTE[2]

C VAR BYTE

MIKTAR VAR BYTE

SONUC VAR BYTE

TEMPP var byte

YUZDE var byte

TUS VAR BYTE

G VAR BYTE

G1 VAR BYTE

G=0

SATA VAR PORTB.0:SATB VAR PORTB.1:SATC VAR PORTB.2:SATD VAR

PORTB.3

SUTA VAR PORTB.4:SUTB VAR PORTB.5:SUTC VAR PORTB.6

LCDOUT $FE,$82,"SIVI SEVIYE"

LCDOUT $FE,$C2,"GOSTERGESI"

PAUSE 100

LCDOUT $FE,1

'----------------------------------ANA--------------------------------------------

ANA:

GOSUB TUSAL

G1=0

55

A=0

LCDOUT $FE,$80,"1.SEVIYE"

LCDOUT $FE,$88,"2DOLUM"

LCDOUT $FE,$C0,"3.YUKLEME"

IF TUS=1 THEN LCDOUT $FE,1:GOTO SEVIYE1

IF TUS=2 THEN LCDOUT $FE,1:GOTO DOLUM1

IF TUS=3 THEN LCDOUT $FE,1:GOTO YUKLEME1

GOTO ANA

'------------------------------ SEVİYE GÖRÜNTÜ KISMI---------------------

SEVIYE1:

GOSUB TUSAL

LCDOUT $FE,1,"I-BUT OKUTUNUZ"

HIGH PORTA.3

OWOUT PORTA.4,1,[$33]

PAUSE 100

OWIN PORTA.4,0,[A[0],A[1],A[2],A[3],A[4],A[5],A[6],A[7]]

IF A[0]=$01 AND A[1]=$AA AND A[2]=$0F AND A[3]=$82 AND A[4]=$13 AND

A[5]=$00 AND A[6]=$00 AND A[7]=$B1 THEN

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,1,"GIRIS TAMAM"

PAUSE 300

SOUND PORTC.4,[119,30,0,13,119,30]

LOW PORTA.3

GOTO SEVIYE

ENDIF

IF A[0]=$01 AND A[1]=$0D AND A[2]=$71 AND A[3]=$82 AND A[4]=$13 AND

A[5]=$00 AND A[6]=$00 AND A[7]=$A7 THEN

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,1,"SIFRE YANLIS"

PAUSE 1000

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,$83,"BU SIFRE"

LCDOUT $FE,$C5,"GECERSIZ"

56

SOUND PORTC.4,[119,30,0,13,119,30]

ENDIF

IF TUS=12 THEN GOTO ANA

GOTO SEVIYE1

SEVIYE:

LCDOUT $FE,1

GOSUB HESAP

GOSUB EKRAN

PAUSE 1000

IF YUZDE<=15 THEN

GOSUB UYARI

ENDIF

GOSUB TUSAL

IF TUS=12 THEN GOTO ANA

GOTO SEVIYE

UYARI:

GOSUB HESAP

SOUND PORTC.2,[110,5,120,10,125,5,127,10,0,2]

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,1,"DOLUM YAPINIZ"

LCDOUT $FE,$C0,"%",DEC3 YUZDE

SOUND PORTC.4,[110,5,120,10,125,5,127,10,0,2]

GOSUB TUSAL

IF TUS=12 THEN GOTO ANA

GOTO UYARI

EKRAN:

GOSUB HESAP

LCDOUT $FE,$81,"SIVI SEVIYESIII"

LCDOUT $FE,$C5,"% ",DEC3 YUZDE

RETURN

57

'--------------------------SEVİYE KISMI SONU------------------------------------

'----------------------TANK DOLDURMA DURUMUNDA----------------------

DOLUM1:

GOSUB TUSAL

LCDOUT $FE,1,"I-BUT OKUTUNUZ"

HIGH PORTA.3

OWOUT PORTA.4,1,[$33]

PAUSE 100

OWIN PORTA.4,0,[A[0],A[1],A[2],A[3],A[4],A[5],A[6],A[7]]

IF A[0]=$01 AND A[1]=$AA AND A[2]=$0F AND A[3]=$82 AND A[4]=$13 AND

A[5]=$00 AND A[6]=$00 AND A[7]=$B1 THEN

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,1,"GIRIS TAMAM"

PAUSE 300

SOUND PORTC.4,[119,30,0,13,119,30]

LOW PORTA.3

GOTO DOLUM

ENDIF

IF A[0]=$01 AND A[1]=$0D AND A[2]=$71 AND A[3]=$82 AND A[4]=$13 AND

A[5]=$00 AND A[6]=$00 AND A[7]=$A7 THEN

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,1,"SIFRE YANLIS"

PAUSE 1000

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,$83,"BU SIFRE"

LCDOUT $FE,$C5,"GECEERSIZ"

SOUND PORTC.4,[119,30,0,13,119,30]

ENDIF

IF TUS=12 THEN GOTO ANA

GOTO DOLUM1

DOLUM:

GOSUB TUSAL

58

GOSUB HESAP

G=YUZDE

LCDOUT $FE,$80,"DOLUM TUSUNA BASINIZ "

LCDOUT $FE,$C0,"TUS=1 "

IF TUS=1 THEN GOTO EKRAN3

IF TUS=12 THEN GOTO ANA

GOTO DOLUM

EKRAN3:

GOSUB HESAP

GOSUB TUSAL

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,1,"DEPONUZ DOLUYOR"

LCDOUT $FE,$C5,"% ",dec3 yuzde

PAUSE 100

LCDOUT,$FE,1

IF YUZDE>=090 THEN

GOTO TASMA

ENDIF

IF TUS=12 THEN GOTO GONDERIM

GOTO EKRAN3

TASMA:

GOSUB TUSAL

SOUND PORTC.2,[110,5,120,10,125,5,127,10,0,2]

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,1,"DEPONUZ TASIYOR"

LCDOUT $FE,$C3,"GIRISI KAPATIN"

IF TUS=12 THEN GOTO GONDERIM

GOTO TASMA

GONDERIM:

GOSUB HESAP

LCDOUT $FE,1

59

'----------VERİCİDEN GÖNDERİLEN DOLUM BİLGİSİ KISMI---------

C=0

PORTC.6=1

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

PAUSE 100

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT ["MEHMET",C]

HSEROUT ["MEHMET",C]

HSEROUT ["MEHMET",C]

HSEROUT ["MEHMET",C]

HSEROUT ["MEHMET",C]

PAUSE 1000

G1=YUZDE-G

LCDOUT $FE,$C0,"ENES"

LCDOUT $FE,$C0,"GONDERILEN",DEC3 G1

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

PAUSE 100

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT ["ENES",G1]

HSEROUT ["ENES",G1]

HSEROUT ["ENES",G1]

HSEROUT ["ENES",G1]

HSEROUT ["ENES",G1]

PAUSE 1000

PORTC.6=0

'------------------------------RF VERİCİ KISMI SONU------------------------------

60

LCDOUT $FE,1

GOTO ANA

'------------------------DOLUM DURUMUNUN SONU-----------------------------

'-------------------TANKTAN SIVI BOŞALTIM DURUMU----------------------

YUKLEME1:

GOSUB TUSAL

LCDOUT $FE,1,"I-BUT OKUTUNUZ"

HIGH PORTA.3

OWOUT PORTA.4,1,[$33]

PAUSE 100

OWIN PORTA.4,0,[A[0],A[1],A[2],A[3],A[4],A[5],A[6],A[7]]

IF A[0]=$01 AND A[1]=$AA AND A[2]=$0F AND A[3]=$82 AND A[4]=$13 AND

A[5]=$00 AND A[6]=$00 AND A[7]=$B1 THEN

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,1,"GIRIS TAMAM"

PAUSE 300

SOUND PORTC.4,[119,30,0,13,119,30]

LOW PORTA.3

GOTO YUKLEME

ENDIF

IF A[0]=$01 AND A[1]=$0D AND A[2]=$71 AND A[3]=$82 AND A[4]=$13 AND

A[5]=$00 AND A[6]=$00 AND A[7]=$A7 THEN

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,1,"SIFRE YANLIS"

PAUSE 1000

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,$83,"BU SIFRE"

LCDOUT $FE,$C5,"GECEERSIZ"

SOUND PORTC.4,[119,30,0,13,119,30]

ENDIF

IF TUS=12 THEN GOTO ANA

GOTO YUKLEME1

61

YUKLEME:

GOSUB HESAP1

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,$80,"YUKLENECEK MAX"

LCDOUT $FE,$C0,"MIKTAR=",DEC2 MIKTAR

PAUSE 1000

LCDOUT $FE,1

GOTO YUKLEME3

YUKLEME3:

GOSUB TUSAL

LCDOUT $FE,$80,"MIKTAR=",DEC2 MIKTAR

LCDOUT $FE,$C0,"1.ARTIR"," 3.AZALT"

IF TUS=1 THEN MIKTAR=MIKTAR+5

IF TUS=3 THEN MIKTAR=MIKTAR-5

IF MIKTAR=100 THEN MIKTAR=0

IF TUS=10 THEN LCDOUT $FE,1:GOTO YUKLEME2

IF TUS=12 THEN LCDOUT $FE,1:GOTO ANA

GOTO YUKLEME3

HESAP1:

GOSUB HESAP

MIKTAR=YUZDE

RETURN

YUKLEME2:

GOSUB TUSAL

IF MIKTAR<=YUZDE THEN

LCDOUT $FE,$80,"DEPO MIKTARI"

LCDOUT $FE,$C0,"YETERLI"

PAUSE 3000

LCDOUT $FE,1

GOTO VANA1

62

ELSE

LCDOUT $FE,$80,"DEPO MIKRARI"

LCDOUT $FE,$C0,"YETERSIZ"

PAUSE 1000

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,$80,"DEPOYU"

LCDOUT $FE,$C0,"DOLDURUN"

GOTO ANA

ENDIF

GOTO YUKLEME2

VANA1:

GOSUB TUSAL

LCDOUT $FE,1,"VANA ACILSINMI"

LCDOUT $FE,$C0,"1.EVET"

IF TUS=1 THEN

GOSUB TEST2

HIGH PORTA.0

LCDOUT $FE,1,"DOLUM BASLADI"

PAUSE 500

LCDOUT $FE,1

SONUC=YUZDE-MIKTAR

LCDOUT $FE,1,"SONUC=",DEC2 SONUC

GOTO VANA2

ENDIF

GOTO VANA1

VANA2:

GOSUB TUSAL

GOSUB HESAP

'-------VERİCİDEN GÖNDERİLEN BOŞALTIM BİLGİSİ KISMI-------

G1=0

63

PORTC.6=1

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

PAUSE 100

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT ["ENES",G1]

HSEROUT ["ENES",G1]

HSEROUT ["ENES",G1]

HSEROUT ["ENES",G1]

HSEROUT ["ENES",G1]

PAUSE 1000

C=MIKTAR

LCDOUT $FE,$C0,"GONDERILEN",DEC3 C

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

PAUSE 100

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT [REP$AA\5,REP$00\5,REP$FF\5]

HSEROUT ["MEHMET",C]

HSEROUT ["MEHMET",C]

HSEROUT ["MEHMET",C]

HSEROUT ["MEHMET",C]

HSEROUT ["MEHMET",C]

PAUSE 1000

PORTC.6=0

'------------------------------RF VERİCİ KISMI SONU---------------------------

GOTO VANA

64

VANA:

LCDOUT $FE,1,"YÜKLENİYOR."

PAUSE 1000

LCDOUT $FE,1,"YÜKLENİYOR.."

PAUSE 1000

LCDOUT $FE,1,"YÜKLENİYOR..."

PAUSE 1000

LCDOUT $FE,1,"YÜKLENİYOR...."

PAUSE 1000

GOSUB HESAP

IF SONUC>=YUZDE THEN

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,1,"YUKLEME TAMAM"

LCDOUT $FE,$C0,"VANA KAPATILIYOR"

GOSUB TEST2

SOUND PORTC.4,[119,30,0,13,119,30]

LOW PORTA.0

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,1,"ANA MENUYE"

LCDOUT $FE,$C0,"DONULUYOR"

PAUSE 2000

GOTO ANA

ENDIF

IF TUS=12 THEN GOTO YUKLEME

GOTO VANA

TEST2:

HIGH PORTA.1

PAUSE 2500

LOW PORTA.1

RETURN

'----------------------------SIVI BOŞALTIM SONU--------------------------------

'-------------------------TUŞ TAKIMI HESAP KISMI---------------------------

65

TUSAL:

TUS=0

SATA=0:SATB=1:SATC=1:SATD=1

S1:IF SUTA=0 THEN TUS=1:GOTO S1

S2:IF SUTB=0 THEN TUS=2:GOTO S2

S3:IF SUTC=0 THEN TUS=3:GOTO S3

SATA=1:SATB=0:SATC=1:SATD=1

S4:IF SUTA=0 THEN TUS=4:GOTO S4

S5:IF SUTB=0 THEN TUS=5:GOTO S5

S6:IF SUTC=0 THEN TUS=6:GOTO S6

SATA=1:SATB=1:SATC=0:SATD=1

S7:IF SUTA=0 THEN TUS=7:GOTO S7

S8:IF SUTB=0 THEN TUS=8:GOTO S8

S9:IF SUTC=0 THEN TUS=9:GOTO S9

SATA=1:SATB=1:SATC=1:SATD=0

S10:IF SUTA=0 THEN TUS=10:GOTO S10

S11:IF SUTB=0 THEN TUS=11:GOTO S11

S12:IF SUTC=0 THEN TUS=12:GOTO S12

IF TUS<>0 THEN SOUND PORTC.4,[119,10,0,10,119,10]

RETURN

'-----------------------------TUŞ TAKIMI SONU--------------------------------------

'-----------------PROBLARDAN SEVİYE BİLGİSİ ALAN KISIM------------

HESAP:

IF PORTD.0=1 THEN YUZDE=15

IF PORTD.1=1 THEN YUZDE=25

IF PORTD.2=1 THEN YUZDE=35

IF PORTD.3=1 THEN YUZDE=50

IF PORTD.4=1 THEN YUZDE=65

66

IF PORTD.5=1 THEN YUZDE=75

IF PORTD.6=1 THEN YUZDE=90

IF PORTD.7=1 THEN YUZDE=100

RETURN

'---------------SEVİYE BİLGİSİ SONU------------------------------------------

6.2. Alıcı Kısım Devre Tasarımı

Alıcı kısım devrede; 16 satır 2 sütun ekran, ARX-34 RF alıcı devresi, PIC 16F877,

LM7805 gerilim düzenleyici devre, 17.3 cm anten, osilatörler ve temel devre

elemanları ( kapasite, direnç ) bulunmaktadır. Mikrodenetleyicinin C portuna ait 4 bacak

ile ekran veri bağlantıları ve diğer 2 bacak ile ekranın kontrol uçlarına ait bağlantılar

yapılmıştır. PIC’in 1. bacağı 10 KOhm’luk direnç ile artı beslemeye bağlanmıştır. Bu uç

reset ucudur. PIC’in 11. ve 32.bacakları artı beslemeye; 12. ve 31. bacakları devrenin

toprağına bağlanmıştır. PIC’in C portunun 7. bacağı sayısal veri girişi olarak ayarlanmıştır

ve alıcıdan gelen sayısal veriyi kabul etmektedir. Yazılımda bu bacak analog giriş olarak

ayarlanmıştır. Alınan bu analog veri PIC içindeki analog sayısal dönüştürücü yardımı ile

sayısal veriye çevrilip ekrana yollanmaktadır. LM7805 gerilim düzenleyici ile devrenin

besleme gerilimi +5 Volt olarak sabitlenmiştir. PIC için 4 MHz osilatör kullanılmıştır.

Vericinin yolladığı veriler anten sayesinde yakalanıp, alıcının sayısal çıkışından PIC’e

iletilmiştir. PIC bu veriyi ekrana yollayarak doldurulan ve boşaltılan sıvı miktarının

ekranda gösterilmesi işlemini tamamlamaktadır.

Aşağıda Şekil 6.2’de alıcı kısmın simülasyon devre tasarımı verilmektedir.

Şekil 6.2 Alıcı Kısmı Simülason Devresi

67

6.2.1. Alıcı Kısım Pic Basic Program Kodu

‘--------------------------------LCD GÖSTERGE TANIMLARI----------------------

DEFINE LCD_DREG PORTC 'LCD data port

DEFINE LCD_DBIT 0 'LCD data starting bit 0 or 4

DEFINE LCD_RSREG PORTE 'LCD register select port

DEFINE LCD_RSBIT 0 'LCD register select bit

DEFINE LCD_EREG PORTE 'LCD enable port

DEFINE LCD_EBIT 1 'LCD enable bit

DEFINE LCD_RWREG PORTE 'LCD read/write port

DEFINE LCD_RWBIT 2 'LCD read/write bit

DEFINE LCD_BITS 4 'LCD bus size 4 or 8 KAC BİTDATA YOLU ONU GOSTERİR

DEFINE LCD_LINES 2 'Number lines on LCD

DEFINE LCD_COMMANDUS 2000 'Command delay time

DEFINE LCD_DATAUS 50 'Data delay time in us

‘--------------------------------------LCD TANIM SONU------------------------------------

LOW PORTE.2 ' LCD YAZMA MODUNA GEÇİRİLDİ

PAUSE 100 ' LCD NİN AÇILMASI İÇİN 100 ms BEKLE

ADCON1 = 7 ' PORTA VE PORTE DİJİTAL YAPILDI

DEFINE HSER2_BAUD 2400

A VAR BYTE

B VAR BYTE

C VAR BYTE

D VAR BYTE

DOLAN VAR WORD

BOSALAN VAR WORD

DOLAN=0

BOSALAN=0

LCDOUT $FE,1

LCDOUT $FE,$C0,"KTU BITIRME"

PAUSE 1000

'----------------------ALICI KISIM PROGRAM KODLARI----------------------

68

TEKRAR:

HSERIN 10,TEKRAR1,[WAIT ("ENES"),A]

DOLAN=DOLAN+A

C=DOLAN/5

LCDOUT $FE,$80,"DOLAN=",DEC4 C

GOTO TEKRAR 'TEKRAR ETİKETİNE GİT.

TEKRAR1:

HSERIN 10,TEKRAR,[WAIT ("MEHMET"),B]

BOSALAN=BOSALAN+B

D=BOSALAN/5

LCDOUT $FE,$C0,"BOSALAN=",DEC4 D

GOTO TEKRAR1

END

'---------------------------------ALICI KISIM SONU---------------------------------

7.SONUÇLAR

Bu çalışmada sıvı seviye kontrolü, tank içerisinde sıvı miktarına bağlı olarak sıvı

dolumu ve sıvı boşaltımı yapılmıştır. Tüm bu işlemlerin I-Button sayesinde sadece sisteme

tanıtılan I-Buttonlar tarafından yürütülmesi sağlanmıştır. Sistemdeki doldurulan ve

boşaltılan sıvı miktarları kablosuz bağlantı ile başka bir sisteme gönderilmiş böylece diğer

sistemde de sıvı analizi yapılması sağlanmıştır. Bu süreç aşağıda maddeler halinde

gerçekleştirilmiştir.

1. Kontrol yazılımı geliştirilmiş.

2. Sistemin tasarımı yapılmıştır.

3. Tasarıma göre gerekli donanım tespit ve temin edilmiştir.

4. Şematik çizimleri yapılmıştır.

5. Donanımın baskı devresi üretilip montajı gerçekleştirilmiştir.

6. Sistem test edilmiştir.

Projenin tank haricindeki verici, alıcı devreleri ayrıca tankın vana kontrolünü sağlayan

motor ve bağlantıları aşağıda şekil 7.1’de gösterilmektedir.

Şekil 7.1 Projenin Yaklaşık Tamamlanmış Hali

8. ÖNERİLER

Devrede vanayı açmak ve kapamak için kullanılan Dc motor yerine elektronik valfler

kullanılabilir. İsteğe bağlı olarak depoya sıvı girişi, sıvı boşaltımı gibi Dc motor yada

valfler yardımıyla yapılabilir. Kablosuz iletişimi daha kusursuz olması için daha farklı

çözüm ve yöntemlere gidilebilir. Bunlara rağmen çoğu endüstriyel firmaların rahatlıkla

kullanabileceği bir sistemdir.

9.KAYNAKLAR

[1] Microchip Technology Incorporated., PIC16F87X Data Sheet 28/40-Pin 8-Bit CMOS

[2] FLASH Microcontrollers, USA, 2001.

[3] 5. Bakla Ö.F. , " Tom (Touch On Memory- Dokunmatik Bellek Veya İbuton) İle

Sınıf Kontrolü" , Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü , Ankara,

[4] Ak, Nursel, PIC programlama, İstanbul, 2007.

[5] Altınbaşak, Orhan, Mikrodenetleyiciler PIC Programlama, İstanbul, 2008.

[6] Yard. Doç. Demir ÖNER “Bilgisayar Ağları” (Papatya Yayın Evi) 2004

[7] Prof.Dr. Erhan Akın, Yrd. Doc. Dr. Ahmet Orhan “Elektrik Makinalarının Temelleri”

(Çağlayan Kitabevi) 2007

10.ÖZGEÇMİŞ

Enes YILDIZ 1988’de Ankara’da doğdu. İlk ve Ortaöğrenimini Hazar İlköğretim

Okulunda, Lise öğrenimini Özel Ankara Aziziye Lisesinde yaptı. 2005 yılında

Karadeniz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği

Bölümü’nde Lisans Programı’na başladı. Yabancı dil olarak İngilizce bilmektedir.

Mehmet SANDIKCI 1987’de Afyon’da doğdu. İlk ve Ortaöğrenimini İstanbul

Velibaba İlköğretim okulunda ve lise öğrenimini Kartal Yakacık Lisesi’nde yaptı. 2005

yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik

Mühendisliği Bölümü’nde Lisans Programı’na başladı. Yabancı dil olarak İngilizce

bilmektedir.