tc karadeniz teknik üniversitesi mühendislik fakültesi elektrik-elektronik mühendisliği bölümü akıllı

39 Pages·2011·1.41 MB·Turkish

T.C
KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

AKILLI KAHVALTI TABAĞI

BİTİRME ÇALIŞMASI

179989 SAMET YILANCI

TRABZON 2011
T.C
KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

AKILLI KAHVALTI TABAĞI

BİTİRME ÇALIŞMASI

1799989 SAMET YILANCI

PROF. DR. İ. HAKKI ALTAŞ
TRABZON 2011
ÖNSÖZ

Bu projenin ilk taslaklarının hazırlanmasında emeği geçenlere, projenin son halinin
almasında yol gösterici olan Sayın hocam Prof. Dr. Ġsmail Hakkı ALTAġ’ a, bu çalıĢmada
bana yardımcı olan Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü öğrencilerinden değerli
arkadaĢlarım Zafer SATILMIġ ve Cevat AĞIRMAN’ a en içten teĢekkürlerimi sunarım.
Ayrıca eğitimim süresince bana her konuda tam destek veren aileme ve bana hayatlarıyla
örnek olan tüm hocalarıma saygı ve sevgilerimi sunarım.

Samet YILANCI
TRABZON, 2011

II
İÇİNDEKİLER

Sayfa No
ÖNSÖZ .................................................................................................................................. II
ĠÇĠNDEKĠLER .................................................................................................................... III
ÖZET ..................................................................................................................................... V
1. GĠRĠġ……………………………………………………………………………………………..1
1.1. Projede Kullanılan Malzemeler ...................................................................................... 3
1.1.1. Step Motor ................................................................................................................... 3
1.1.1.1. GiriĢ .......................................................................................................................... 3
1.1.1.2. Step motorların Kullanım Alanları ........................................................................... 5
1.1.1.3. Step Motorların Avantajları ..................................................................................... 5
1.1.1.4. Step Motorların Dezavantajları ................................................................................ 6
1.1.1.5. Step Motor Yapısı .................................................................................................... 6
1.1.1.6. Step Motor ÇalıĢma Prensibi .................................................................................... 7
1.1.1.7. Step Motorların Uçlarının Bulunması ...................................................................... 8
1.1.1.8. Step Motor Kontrolü ................................................................................................ 9
1.1.2. ULN2003A Entegresi .................................................................................................. 9
1.1.3. CNY 70 Sensör .......................................................................................................... 10
1.1.4. PIC16F628A Mikrodenetleyicisi .............................................................................. 11
1.1.4.1. Bellek Organizasyonu ............................................................................................ 12
1.1.4.2. Besleme Uçları Ve Bağlantıları .............................................................................. 13
1.1.4.3. Osilatör Konfigürasyonları ..................................................................................... 13
1.1.4.4. Sıfırlama ................................................................................................................. 14
1.1.4.5. GiriĢ / ÇıkıĢ ( I / O) Portları ................................................................................... 14
1.1.4.5.1. Port A .................................................................................................................. 15
III
1.1.4.5.2. Port B ................................................................................................................... 16
1.1.4.6. Kesmeler ................................................................................................................. 17
1.1.5. Dirençler .................................................................................................................... 17
1.1.6. Mercimek Kapasite ................................................................................................... 18
1.1.7. Kristal Osilatör .......................................................................................................... 19
1.1.8. DC Güç Kaynağı ....................................................................................................... 20
1.1.9. Breadboard ................................................................................................................ 20
2. SĠSTEM TASARIMI ...................................................................................................... 22
2.1. GiriĢ .............................................................................................................................. 22
2.1. Sistemin Modellenmesi ................................................................................................ 22
2.2. Sistemin ÇalıĢma Prensibi ............................................................................................ 28
3. GELĠġTĠRĠLEBĠLĠRLER ............................................................................................... 31
4. SONUÇLAR ................................................................................................................... 32
5. KAYNAKLAR ................................................................................................................ 33

IV
ÖZET

Projedeki yapılıĢ amacı akıllı bir kahvaltı tabağı yapmaktı. Büyük otellerde ve büyük
iĢletmelerde kullanılmak üzere yapılabilecek bir uygulama özelliklerde açık büfe menülerde
büyük kullanım kolaylığı sağlayacaktır. AnlaĢılması açısından örnek vermek gerekirse bir
iĢletmede sabah kahvaltısında büyük bir masanın etrafında yemek alacak kiĢilerin masanın
etrafını dolaĢmadan istediği yönde istediği yemeği alabilmesidir.
Uygulamada yapılabilirliği için daha küçük bir proje hazırlanmıĢtır. Yapılan uygulamada
tek katlı bir kontrol mekanizması yapılmıĢtır. Daha da kullanılabilir olması açısından iki,üç
veya dört katlı bir mekanizma düĢünülebilir.

V
1

1. GİRİŞ
Projede günlük hayatta rahatlıkla kullanılabilecek olan bir kahvaltı tabağı yapılmıştır.
Burada bir masanın etrafındaki kişiler masanın etrafını dolaşmadan istediği yönde istediği
yiyeceği alabimesi amaçlanmıştır. Bunun için kahvaltı tabağı 4’ e bölünüp bu 4 dilimi
temsilen masanın her bi tarafına 4 buton konulmuştur. Masanın herhangi bi köşesinde olan
kişi istediği yiyeceği o yiyeceğin isminin yazılı olduğu butona basıp önüne çağırarak o
yiyeceği alabilecektir.
Kahvaltı tabağı olarak kullanılacak olan diskin dönüşünü sağlamak için step motor
kullanılmıştır. Step motor kullanılmasının amacı hassas bir şekilde konum ve hız kontrolü
yapmak içindir. Step motora ilk enerji verildiğinde tabağın referans noktasını bulması
içinde CNY 70 sensör kullanılmıştır. Ayrıca projede kullanılan diğer devre elemanlarıda
aşağıda tanıtılmıştır.
Projenin tasarımı, modellenmesi ve diğer izlenen yollar aşağıda Tablo 1. ’deki çalışma
takviminde belirtilmiştir.
2

Tablo 1. Çalışma Takvimi
3

1.1. Projede Kullanılan Malzemeler
Projenin yapım aşamasında kullanılan malzemeler aşağıdaki Tablo 1.1. ‘ de
gösterilmiştir. Bu malzemelerin neden ve nerde kullanıldığı aşağıda açıklanmıştır.
Tablo 1.1. Projede Kullanılan malzemeler

1 adet Step motor
1 adet ULN2003A entegresi
1 adet 22 pF’ lık mercimek kapasite
7 adet 10 kΩ’luk direnç
1 adet 220 Ω’ luk direnç
1 adet CNY70 sensör
16 adet Push buton
1 adet 4 Mhz kristal osilatör
3 adet LED
1 adet DC güç kaynağı
1 tane PIC 16F628A mikrodenetleyicisi
1 tane Breadboard

1.1.1. Step Motor
1.1.1.1. Giriş
Step motorlar konum ve hareketin hassas olarak kontrol edilmesi gereken yerlerde
kullanılan özel motorlar olduğundan dolayı projede kullanılan motorun türü Şekil 1.1.1’ de
gösterilen step motordur.
Step motorların diğer elektrik motorlarından en büyük farkı bir elektrik motoruna enerji
verildiği zaman rotoru sürekli olarak döner. Eğer motora uygulanan enerji kesilirse dönme
olayı son bulur. Hâlbuki step motorlarda, rotorun dönmesi girişe uygulanan uyartı sayısına
4

göre değişir. Girişe bir tek uyartı verildiğinde, rotor tek bir adım hareket eder ve durur.
Daha fazla uyartı uygulanırsa, uyartı sayısı kadar adım hareket eder. [1]
İsminden de anlaşılacağı gibi step motorları, motorun sargılarından uygun olan birisine
gerilim uygulanarak kontrol edilirler. Motorun yapısına bağlı olarak, step motor 90, 45, 18,
7,5, 1,8… derece veya daha değişik açı aralıklarıyla dönebilir. Projede kullanılan step
motor 7,5 derece açı aralıklarıyla dönmektedir.
Darbe oranı değiştirilerek step motorun bir adımlık hareketi çok yavaşlatılacağı gibi
daha da hızlandırılabilir. Örnek vermek gerekirse projede kullanılacak olan step motorun
adım açısı 7,5 derece idi bu motoru 90 derece döndürebilmemiz için motora 12 adım
attırmamız gereklidir.
Step motorları saat yönünde veya tersi yönde dönebilirler. Bunun için faz sargılarına
uygulanan gerilimlerin sırası değiştirilir. Yapılan uygulamada kahvaltı tabağının dönüş
yönü hem saat yönü hemde tersi yönde döneceği için step motor projede çok büyük
kolaylık sağlamıştır.
Step motorlarının hangi yöne doğru döneceği, devir sayısı, dönüş hızı gibi değerler
mikroişlemci veya bilgisayar yardımı ile kontrol edilebilir. Projede PIC 16F628A
mikroişlemcisi kullanılarak step motor kontrol edilecektir.Sonuç olarak adım motorlarının
hızı, dönüş yönü ve konumu her zaman bilinmektedir. Bu özelliklerinden dolayı projede
Şekil 1.1.1. ‘ de görülen step motor kullanılacaktır.

Şekil 1.1.1. Projede kullanılan step motor