Elektronik dünyası eğlenceli ve heyecan verici olabilir, ancak çoğu zaman bir bağlantı şemasına bakarken nereden başlayacağınızı bilemediğinizde oldukça göz korkutucu görünebilir. Ayrıca, bir mikrodenetleyiciye yüklenen kodu anlamak, bu konuda yeniyseniz kafa karıştırıcı olabilir. Neyse ki, öğrenme yolculuğunuza başlamanız için ihtiyacınız olan bilgileri vermek üzere buradayız!
Bu yazıda, faydalarına ve özelliklerine bakarak bir mikrodenetleyicinin ne olduğuna dalacağız. Ardından, bir mikrodenetleyiciden bir lineer aktüatörü nasıl çalıştıracağınıza dair, uzat/geri çek ile başlayarak basit bir proje vereceğiz. İster mikrodenetleyicilerde yeni olun, ister sadece tazelemeye ihtiyaç duyan deneyimli bir hobi meraklısı olun, bu yazı sizin için. Bu yazı, gelecek birçok yazıdan biridir; mikrodenetleyici shield’larına, sensör modüllerine ve motor sürücülerine daha yakından bakacağız. Ama önce temellerle başlayalım!
Mikrodenetleyici Nedir: Faydalar ve Özellikler?
Solunuza sonra sağına bakın. Muhtemelen evinizde veya ofisinizde içinde tümleşik devre (IC) bulunan birkaç şey görmüşsünüzdür – bu küçük silikon tabanlı yongalar, elektronik cihazlarınızın beynidir. Mikrodenetleyici kartları, üzerinde bir veya daha fazla IC’nin yanı sıra bir dizi çevre birimi barındırır.
Mikrodenetleyiciler; küçük, çok yönlü, uygun maliyetli cihazlardır ve yalnızca deneyimli elektrik mühendisleri tarafından değil, aynı zamanda hobi meraklıları, öğrenciler ve diğer disiplinlerden profesyoneller tarafından da başarıyla uygulanıp programlanabilir.
Bir mikrodenetleyici genellikle aşağıdaki ögelere sahiptir:
- Merkezi İşlem Birimi (CPU): Aritmetik işlemler yapar, veri akışını yönetir ve bir dizi komuta (ör. kod) dayalı kontrol sinyalleri üretir.
- Uçucu Olmayan Bellek: CPU’ya ne yapacağını söyleyen mikrodenetleyicinin programını depolar.
- Uçucu Bellek (RAM): Geçici veri depolamada kullanılır. Mikrodenetleyicinin gücü kesildiğinde bu veriler kaybolur.
- Çevre Birimleri: Bir mikrodenetleyicinin haricî sistemle etkileşime girmesine yardımcı olan donanım modülleri.
- Veri dönüştürücüler (AC-DC, DC-AC ve referans gerilim üreteçleri).
- Saat (clock) üretimi.
- Zamanlama.
- Girişler ve çıkışlar.
- Seri haberleşme.
Bir mikrodenetleyici, elektromekanik seleflerine göre daha düşük maliyetle üretilebildiğinden oldukça ekonomiktir. Dahası, Arduino gibi geliştirme kartları hızlı programlama imkânı sağlar ve sistem prototipleri için idealdir. Devrenin büyük kısmı tümleşik devrelerden oluştuğu için, bir mikrodenetleyici kullanmanın enerji maliyeti, röle tipi bir mantık devresindeki tekil bileşenleri kullanmaya kıyasla çok daha düşüktür. Son olarak, tipik bir mikrodenetleyici programlanabilir olduğundan, gerektiğinde başka bir projede tekrar kullanılabilir.
Bir Mikrodenetleyiciyi Lineer Aktüatörle Kullanarak Uzat/Geri Çek
Şimdi bir Progressive Automations lineer aktüatörü bir mikrodenetleyiciyle test etme ve uzatıp/geri çekme zamanı! Kablolamayı ve kodun nasıl çalıştığını adım adım anlatacağız; böylece lineer aktüatörün kontrolünü dilediğiniz gibi değiştirebilirsiniz.
İhtiyacınız Olanlar
Bir mikrodenetleyiciyi lineer aktüatörle eşleştirmeye başlamak için ihtiyacınız olanlar burada. Tüm bileşenler Progressive Automations web sitesinden satın alınabilir:
- 12 VDC Güç Kaynağı
- Arduino Mega
- Düğmeli LCD
- 2 Kanallı Röle
- Aktüatör (12 VDC, maks. 10A akım çekişi)
- USB Kablo Tip A/B, Jumper Kablolar
Kablolama ve Kod Yükleme
Neyse ki, shield’lar sayesinde yapılması gereken çok fazla kablolama yok. Bu basit kablolama, bir mikrodenetleyiciyi nasıl kullanacağınızı öğrenmek için bu projeyi mükemmel bir başlangıç projesi yapar. Gerekli bileşenlere sahip olduktan sonra aşağıdaki bağlantıları adım adım izleyin. Referans olarak Arduino pin çıkış görselini kullanın.
- LCD, Arduino Pin 26 üzerine takılır
- Röle IN1 → Arduino Pin 30
- Röle IN2 → Arduino 5V
- Röle VCC → Arduino GND
- Röle GND → Röle NO2
- 12 VDC → Röle NC2
- 12 VDC → Röle NC1
- Röle NC2 → Röle NO1
- Röle NO2 → Aktüatör Pozitif
- Röle COM1 → Aktüatör Negatif
- Röle COM2
Kod Açıklaması
Bu projenin tam kodunu buradan görüntüleyin.
Arduino mikrodenetleyici kartı tarafından anlaşılan kod dili C’dir. Çeşitli çevre birimlerinin eklenmesini basitleştirmek için yazılmış çok sayıda kütüphane vardır; bu durumda LCD (#include
Kodun ilk kısmı pinlerin kurulumudur. Bu pin numaraları, Arduino pin numaralarındaki röle bağlantılarıyla ilişkilidir. Farklı bir Arduino mikrodenetleyici kartı kullanmaya karar verirseniz, röleleri hangi pine bağladığınıza uygun şekilde bu numaraların değiştirildiğinden emin olun.
Kurulum döngüsü, röle pinlerini OUTPUT olarak atar ve pinleri LOW yapar. Ek olarak LCD’ye metin görüntülemek ve imleç oklarını ayarlamak için birkaç komut gönderilir. Ana döngü içinde ise kod, LCD kartındaki düğmelerden herhangi birine basılıp basılmadığını sürekli kontrol eder. Bu durumda düğmeler Arduino’nun A0 pinine bağlanmıştır. Bir düğmeye basıldığında, Arduino’nun okuduğu değer, hangi düğmeye basıldığına bağlı olarak ya 100’e yakın ya da 255’e yakın olacaktır. Bu değerler her zaman tam olmayabilir; özellikle de sinyale müdahale edebilecek ilave devreler Arduino’ya bağlıysa. Bu nedenle bir eşik değeri dâhil edilmiştir ve düğmeler parazite karşı çok hassassa ayarlanabilir.
Arduino’yu USB üzerinden bilgisayarınıza bağladıysanız, Arduino IDE’deki seri monitörü kullanarak A0 pininden gelen çıkış sinyalini görebilirsiniz. Ana döngüye aşağıdaki kod satırını eklemeniz yeterlidir:
Serial.println(A0);
Okunan sinyalle biraz mantık yürütülerek yukarı veya aşağı düğmesine basılıp basılmadığı belirlenir. Yukarı düğmesine basıldıysa bir röle HIGH, diğeri LOW yapılır. Aşağı düğmesine basıldıysa mantık tersine çevrilir. Rölelerin etkinleştirilip devre dışı bırakılması aktüatörün uzamasına/geri çekilmesine neden olacaktır.
Artık kodun nasıl çalıştığını bildiğinize göre, aktüatör uzarken bir LED yakmak ve geri çekerken söndürmek gibi ek mantıklar ekleyerek kodla oynayabilirsiniz. Bu yapmak oldukça basittir ve pin numarasını ayarlamanızı, pini OUTPUT olarak atamanızı ve ardından if veya else if koşulu içinde bu pini HIGH (digitalWrite komutu) yapmanızı gerektirir.
Sonuç
Diğerlerinin yanı sıra bir aktüatör için Arduino mikrodenetleyiciyle çalışmak oldukça eğlenceli ve ödüllendirici olabilir. Özellikle C dilinde, bir aktüatör için basit bir mikrodenetleyicide kod yazmayı öğrenmek bilgilerinizi geliştirmenin ve potansiyel olarak kodlama becerilerinizi bir kariyere dönüştürmenin harika bir yoludur. Temellerle başlayın ve daha karmaşık projelere doğru ilerleyin.
Gelecek yazılarda, Arduino ile kullanılabilecek çeşitli shield’ları keşfedecek ve biraz daha karmaşık kod parçalarını göstereceğiz. Ayrıca, bir lineer aktüatörü kontrol etmek için kodunuzun bölümlerini sensörlerle kontrol etmeyi de inceleyeceğiz. Mikrodenetleyiciler veya bir lineer aktüatörü mikrodenetleyiciye bağlama konusunda başka sorularınız varsa, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin!