alıcı-verici rf devresi

8/7/2019 alc-verici rf devresi

1/70

1

YILDIZ TEKNK NVERSTES

ELEKTRK ELEKTRONK FAKLTES

ELEKTRK MHENDSL

EMO PROJE YARIMASI

RF ZERNDEN BLGSAYAR KONTROLLFORKLFT ROBOT

PROJE DANIMANI : YRD.DO.DR. ABDULLAH BAL

MURAT AYDIN SIR METN UMAR


2/70

2

stanbul , 2007

1. GR

1.1 Proje Tantm, Akemas ve Malzeme Listesi

Forklift robotun amac eitli endstriyel sektrlerde insan sal asndan olumsuz

durumlar ve tehlikeler ieren ve mutlaka gerekletirilmesi gereken proseslerde i ve

can gvenliini salamaktr.Bu projede robot alma sahas dndaki bir operatr

tarafndan bilgisayar ve uzaktan kumanda vastasyla kontrol edilmektedir.Bylece

tehlikeli ortamdaki insan varl gereksinimi ortadan kaldrlmtr.

AKI DYAGRAMIProblemin Tanmlanmas

Problemin zm Yollarnn Belirlenmesi

En Uygun zm Yolunun Seilmesi

Robotun Mekanik Donanmnn Meydana Getirilmesi

Seilen Yola Uygun Elektronik Elemanlarn Temini

lemciler iin Gerekli Yazlmn Oluturulmas

Deney Ortamnn Hazrlanmas ve Deneyleri Gerekletirilmesi

Deney Sonularnn Deerlendirilmesi ve Eniyileme lemi

Devrenin Son eklinin Hazrlanmas, Bask Devreye Gei ve Robot zerine

Montaj


3/70

3

Tez Raporunun Hazrlanmas

Tablo 1.1 Malzeme Listesi

MALZEME ADEDPIC16F628A 3

ARX-34 RF ALICI 1

ATX-34 RF VERC 2

LM7805 1

LM7808 1

BD137 TRANSSTR 12

FT KONTAKLI RLE 4

1N4001 DYOT 12

PC817 OPTOKUPLR 4

DREN (eitli Deerlerde) 22

KAPASTE (eitli Deerlerde) 20

BUTON 11

LED 3

MAX232 ENTEGRES 1

20 MHZ KRSTAL 1

OYUNCAK EXCAVATOR 1

OYUNCAK FORKLFT 1

DB9 RS232 KONNEKTR 1

BAKIR LEVHA ( 13x6 cm) 1


4/70

4

1.2 LM7805 ve LM7808 Gerilim Dzenleyicileri

LM78XX serisi pozitif gerilim dzenleyicileri, elektronik elemanlarn g

tketimlerinin hzla azalmaya devam ettii gnmzde, devre tasarmnda sklkla

kullanlmaktadr. Ayrca LM79XX serisi negatif gerilim dzenleyicileri de

bulunmaktadr. Bir LM7805 devresi, giriine uygulanan 15 Voltluk gerilimi, 5Volta

drp sabitlerken; LM7905 devresi, ayn gerilim giriine uygulandnda bu gerilimi -

5 Volta drmektedir. Model olarak; 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24 Volt k gerilimi

verebilen modeller bulunmaktadr. Ayrca LM117XX serisi gerilim dzenleyiciler 1.2

Volt tan 57 Volta kadar k gerilimi salayabilmektedirler.

Bu projede kullanlan gerilim dzenleyici modeli LM7805 ve LM7805 modelidir. 3

bacaa sahip olan devrede giri gerilimi 5 Volt ile 24 Volt aras seilebilmektedir.

Soutucu blok ile devrenin snma problemine kar nlem alnmakla birlikte; 24 Voltu

aan giri gerilimi deerlerinde, devre arsnma sorunu ile kar karya kalmaktadr

ve soutucu blok yeterli olamamaktadr. Aada resmi grlen devrenin en stteki

baca, dzenlenmi k bacadr. En alttaki bacak pozitif doru gerilim girii,

ortadaki bacak ise topraa veya 0 Volt gerilime balanmas gereken giritir.

ekil 1.1 LM7805 ve LM7808 Entegresi1.3 PIC16F628A

Microchip firmasnn retmi olduu 8 bitlik 16F628A denetleyicisi projenin temel

elemandr. 2. Blmde denetleyici zerinde ayrntl birekilde durulmutur.

1.4 ARX-34 RF Alc

Udea Elektronik firmasnn retmi olduu ARX-34 radyo frekansl alc devresi, 433

MHz frekansnda almaktadr. Kk fiziksel boyutu ve dk g tketimi sayesinde

uzaktan kontrol sistemleri iin kullan

ma uygun olan devre, 17.3 cmlik bir antenle


5/70

5

birlikte en baarl biimde alabilmektedir. Besleme gerilimi olarak 4.9 Volt ile 5.1

Volt aras bir gerilim seilmelidir. 5.1 Volttan yksek bir besleme gerilimi

uygulanmas durumunda devrenin bozulma olasl ok yksektir. Ayrca besleme

geriliminde en fazla 100 mV dalgalanma olmas, devrenin ngrld gibi almas

asndan nemlidir. 300 baud ile 2400 baud hzlar arasnda veri transferi yapabilen

devre, ev ii uygulamalarda en iyi sonucu 600 baud hznda vermektedir. -10 C ile +55

C arasnda ortam scakl alabilen ARX-34; 5 mA besleme akm ekmektedir.

Hem saysal hem de analog ka sahip olmasna ramen,retici analog kn test

aamasnda olduunu ifade etmektedir.

1.5 ATX-34 RF Verici

Udea Elektronik ( http://www.udea.com.tr) firmasnn retmi olduu ATX-34 radyo

frekansl verici devresi, 433 MHz frekansnda almaktadr. 5 bacakl yapya sahip olan

devre 17.3 cmlik bir antenle birlikte en verimli biimde alabilmektedir. Anten boyu

hesab nasl yaplaca ise ARX-34 alc tantlrken yaplmtr. Besleme gerilimi olarak

5 Volt ile 12 Volt aras bir gerilim seilmelidir. Besleme gerilimi deeri 12 Volta

yaklatka, vericinin performans artmaktadr dolaysyla daha uzaklara veri

iletilebilmektedir. Ayrca besleme geriliminde en fazla 100 mV dalgalanma olmas

devrenin ngrld gibi almas asndan nemlidir. 300 baud ile 2400 baudhzlar arasnda veri transferi yapabilen devre, ev ii uygulamalarda en iyi sonucu 600

baud hznda vermektedir. Hzn ayarlanmas yazlm araclyla yaplmtr ve PIC

araclyla vericiye uygulanmtr. -10 C ile +55 C arasnda ortam scakl

alabilen ATX-34; besleme gerilimi 5 Volt seildiinde 6.5 mA besleme akm

ekmektedir. Sadece saysal girii bulunan verici devreye, uzaa gndermek istediimiz

veri saysallatrlp balanmaldr.

1.6 Anten zellikleriAnten, elektrik iaretlerini ( gerilim ve akm ) elektromanyetik dalgalara ya da

elektromanyetik dalgalar elektrik iaretlerine dntrmek iin kullanlan aratr. Udea

firmasnn retmi olduu UHA-434 anten, ARX-34 alc ve ATX-34 verici devreleriyle

uyumlu almaktadr. 434 MHz frekansnda alan anten, 4MHZ bant geniliine, 50

k empedansna, ve 1.5 gerilim duran dalga oranna sahiptir. Ksaca gerilim duran

dalga oranndan bahsetmek gerekirse; VSWR genel olarak iletim hattnn yk

empedans ile karakteristik empedans arasndaki uygunsuz elemenin bir lsdr.


6/70

6

Eer verici uygun bir antenle sonlandrlmamsa (yani uygun yk) yansma artacaktr.

Dolaysyla VSWR' de artacaktr ve giden gcn byk bir ksm yansyacaktr. Bu

durumda maksimum g iletilmemi olacaktr. Bunun iin verici uygun empedans

deeri olan bir antenle sonlandrlmaldr, empedans deeri 50 Ohm olmaldr.


7/70

7

2. PIC MKRODENETLEYCLER2.1 PIC Nedir?

PIC Serisi mikroilemciler MICROCHIP firmas tarafndan gelitirilmi ve retim

amac ok fonksiyonlu mantksal uygulamalarn hzl ve ucuz bir mikroilemci ile

yazlm yoluyla karlanmasdr. PICin kelime anlam Peripheral Interface Controller

- giri k ilemcisidir. lk olarak 1994 ylnda 16 bitlik ve 32 bitlik byk ilemcilerin

giri ve klarndaki yk azaltmak ve denetlemek amacyla ok hzl ve ucuz bir

zme ihtiya duyulduu iin gelitirilmitir. ok geni bir rn ailesinin ilk yesiolan PIC16C54 bu ihtiyacn ilk meyvesidir. PIC ilemcileri RISC benzeri ilemciler

olarak anlr. PIC16C54 12 bit komut hafza genilii olan 8 bitlik CMOS bir ilemcidir.

18 bacakl dip klfta 13 G / bacana sahiptir, 20 MHz osilator hzna kadar

kullanlabilir ve 33 adet komut iermektedir. 512 byte program EPROMu ve 25 byte

RAM`i bulunmaktadr. Bu hafza kapasitesi ilk bakta ok yetersiz gelebilir ama bir

RISC ilemci olmas birok ilevin bu kapasitede uygulanmasna olanak vermektedir.

PIC serisi tm ilemciler herhangi bir ek bellek veya giri / k eleman gerektirmeden

sadece 2 adet kondansatr, 1 adet diren ve bir kristal ile altrlabilmektedir. Tek

bacaktan 40 mA akm ekilebilmekte ve tmdevre toplam olarak 150 mA akm aktma

kapasitesine sahiptir. Tmdevrenin 4 MHz osilator frekansnda ektii akm alrken 2

mA, bekleme durumunda ise 20uA kadardr. PIC 16C54n fiyatnn yaklak 2.0

Amerikan Dolar civarnda olduu dnlrse bu ilemcinin avantaj kolayca anlalr.

PIC 16C54 un mensup olduu ilemci ailesi 12Bit Core 16C5X olarak anlr. Bu gruba

temel grup ad verilir. Bu ailenin yesi dier ilemciler PIC16C57, PIC16C58 ve

dnyann en kk ilemcisi olarak anlan 8 bacakl PIC12C508 ve PIC 12C509dur.

Interrupt kapasitesi ilk ilemci ailesi olan 12Bit Core 16C5X ailesinde

bulunmamaktadr. Daha sonra retilen ve orta snf olarak tannan 14Bit Core- 16CXX

ailesi birok adan daha yetenekli bir grup ilemcidir. Bu ailenin temel zellii

interrupt kapasitesi ve 14 bitlik komut isleme hafzasdr. Bu zellikler PICi gerek bir

ilemci olmaya ve karmak ilemlerde kullanlmaya yatkn hale getirmitir. PIC16CXX

ailesi en geni rn yelpazesine sahip ailedir. 16CXX ailesinin en nemli zellikleri seri


8/70

8

olarak devre stnde dahi programlanmas -ki bu zellik PIC16C5x de epey

karmaktr, paralel programlanabiliyordu- interrupt kabul edebilmesi, 33 G / , A/S

evirici, USART, I2C, SPI gibi endstri standard giri klar kabul edecek

ilemcilere rn yelpazesinde yer vermesi. PIC 16CXX ailesinin amatr elektronikiler

arasnda en ok tannan ve dnyada zerinde en ok proje retilmi, internetin gzdesi

olan bireyi PIC16C84 veya yeni adyla PIC16F84 dur. PIC 16F84 un bu kadar popler

olmas onun ok iyi bir ilemci olmasndan ziyade program belleinin EEPROM -

Elektrikle silinip yazlabilen bellek - olmasndan kaynaklanmaktadr. Seri olarak drt

adet kabloyla programlanmas da dier nemli avantajdr. Bugne kadar amatrce bir

ilemciyle uram herkesin en byk sknts EPROM veya EPROM tabanl

ilemcileri programladktan sonra mortesi k kayna ile silip tekrar programlamaktr.

Bu ok zahmetli ve bir amatr iin ekipman gerektiren yntem olmutur. Evde

retilmesi zor olan zel bir programlayc da madalyonun dier yzdr. PIC16F84,

amatrler tarafndan internette en bol programlaycs bulunan ilemcilerden biridir.

EPROM silmek diye bir kavram zaten sz konusu deildir ayrca PIC16F84 EEPROM

barndrdndan mmkn deildir. EEPROM bellei programlayan programlayc

devre 1 saniye iinde ayn bellei silebilmektedir. Bu zellik tasarmcya ok hzl ve

defalarca deneyerek program gelitirme avantajn getirmektedir. Bu tasarmc iin oknemli ve gerekli bir zelliktir. Benzetim programlar genel fikir vermek asndan ok

yararl olsalar da ciddi tasarmlarda devreyi fiziksel olarak gereklemek, deneyler

yapmak kesinlikle gereklidir. Bu denemeleri yaparken ilemciyi devrenizden skmek

dahi gerekmez. Bu tip programlamaya ISP - In System Programming - denmektedir.


9/70

9

2.2 Neden PIC?


10/70

10

2.3 PIC16F628A'nn DI GRN

Microchip PIC16F628A'y farkl klf tipiyle retmektedir. Kullanm en kolay olan

PDIP tipi piyasada en kolay bulunandr. Bunun dnda 20 bacakl SSOP klfl ve 28

bacakl QFN klfl tipleri de mevcuttur.


11/70

11

ekil 2.1 PDIP klfl PIC16F628A'nn d grn

A B

ekil 2.2 A -SSOP klfl PIC16F628A B-QFN klfl PIC16F628A

PIC16F628A ile bellek kapasiteleri hari dier tm zellikleri ayn olan PIC16F627A,

PIC16F648A da mevcuttur. Tabloda aralarndaki farkllklar grlmektedir.

Tablo 2.1 PIC16F627A, PIC16F628A, PIC16F648Aarasndaki farklar

.


12/70

12

nW (Nano Watt) teknolojisi ile retildiinden ok az enerji harcar. Flash bellee sahip

olmas nedeniyle clock giriine uygulanan sinyal kesildiinde registerleri ierisindeki

veri aynen kalr. Saat sinyali tekrar verildiinde PIC ierisindeki program tekrar

almaya balar. RA0-RA7 pin'leri ve RB0-RB7 pin'leri l/O port'lardr.

2.4 PIC16F628A'nn ALIMASI

Harvard mimarisi ile retilen PIC16F628A 8-bit'lik bir RISC ilemcidir. Program

bellei ve veri belleine farkl adres/veri yolu ile ulalr. Mikroilemcinin almasn

izilebilecek en basit bir blok diyagram zerinde grelim. Bu diyagram tm PlC'Ierin

almas iin geerlidir.

ekil 2.3 PIC mikrodenetleyicilerin en basitletirilmi blok diyagram.

CPU: erisinde PC-program counter (Program saycs), ALU (Aritmetic-Logic-Unit)

bulunan ve dier bloklar arasndaki almay organize eden ve flash bellekteK kullanc

programn altran ksmdr.

Program bellei (FLASH): Programlarn sakland ve defalarca yazl p, silinebilen

flash bellek.

Veri bellei (EEPROM): PIC zerindeki gerilim kesilse bile kaybolmas istenmeyen

verilerin sakland bellek. Bu bellek zerine de defalarca yazma/silme yaplabilir.

Veri bellei (RAM) : Programn almas esnasnda geici olarak saklanmas gereken

veriler iin kullanlr. GPR (General Purpose Register- Genel amal saklayc) olarak ta

adlandrlan bu bellekte programn yazlmas esnasnda deikenler ierisine atanacak

veriler bu alanda saklanr.


13/70

13

Bu bellekte ayrca SPR (Special Function Register- zel amal saklayc) ad verilen

saklayclarda vardr. Bunlara PC'in alma biimini ynlendiren veriler yazlr.

PORTA ve PORTB : Mikrodenetleyicinin d

ar

ya a

lan elektronik kap

s

d

r. PIC'egirilecek ve PIC'ten darya aktarlacak tm veriler bu bloklar ierisindeki elektronik

devreler aracl ile yaplr.

Zamanlayc (TIMER0/TIMER1/TIMER2) : Programn almasndan bamsz

olarak ierisindeki say binary olarak artan 8-bit'lik (Not: TIMER1->16-bit) bir

saklaycdr. Her 4 harici saat sinyalinde bir defa ierisindeki say bir defa artarak 255'e

ulatnda tekrar O'dan balayarak saymaya devam eder.

Bir mikroilemcinin almas ksaca yledir: Program belleinden CPU tarafndan

alnan komutun kodu zlerek ilenir. Komutun yapaca ileme gre dier nitelerden

veri okunabilir ya da bu nitelere veri gnderilebilir. Program komutlar gerektiriyorsa

zamanlaycdan da veri alabilir. Sonu olarak d ortama elektronik olarak balants

bulunan PORTA/PORTB'den gnderilen lojik veri mikroilemcinin kontrol ettii niteye

veri girii olur. Bu veri lojik "1" veya "0" olduu gibi baz mikroilemcilerde analog bir

gerilim deeri de olabilir. PIC'in d ortama lojik "1" olarak verdii 5V luk gerilim

altnda 25 mA lik akm birok elektronik devreyi srmek iin yeterli olmayabilir, ihtiyaca

gre gerekli ykselte devreleri kullanlarak g devreleri de srlebilir.

Bir Komutun lenme Evreleri

PIC ierisinde bir komutun ne ekilde altn adm adm aklayabilmek iin CPU

ierisinde bulunan ve ilevlerinin bilinmesi gereken birka nite daha vardr. imdi

bunlardan bahsedelim:Program Counter (Program saycs): CPU ierisinde bulunan 13-bit'lik bir

saklaycdr. Program belleinden okunacak bir sonraki komutun adresi saklanr.

Genellikle her bir komut ilendikten sonra ierisindeki adres says bir artar. Ancak bir

atlama komutu altnda bu defa komutun belirttii adres PC ierisine yazlr.

Instruction Register (Komut saklaycs) : lenecek olan komutun ilenmeden nce

bellee arld saklaycdr.


14/70

14

Mikrodenetleyicilerde bir komutun ilenmesinde iki evre vardr:

Fetch (Getir) : Program belleinden alnan bir komut R (Komut

kaydedicisine) getirilir.

Execute (altr) : Komutun yapaca ilemin ne olduuna bal olarak

ilemin gerekletirilmesi.

ekil 2.4 Bir komutun ilenme evreleri.

Saat Sinyali ve Komut Evrelerinin Zamanlama Diyagram

OSC1 ucundan uygulanan saat girii dahili olarak Q1, Q2, Q3, Q4 olarak

adlandracamz 4 eit zaman aralkl kare dalgaya blnr. Bu drt saat evrimi bir

komut evrimini (bir makine evrimi de denilir) oluturur. Bu sre ierisinde bir komut

altrlr.

Program sayc her Q1 evresinde bir arttrlr. Komutun program belleinden getirilmesi

(fetch) ve komut saycnn (IR) ierisine yerletirilmesi Q4 evresinden olur. Komutun

kodunun zlmesi ve altrlmas (execute) Q1 ile Q4 arasndaki evrede olur. Harici

OSC1 saat sinyali ve ona bal olarak komutun ak evreleri tabloda gsterilmitir.

ekil 2.5 Saat sinyali ve komut evrelerinin zamanlama diyagram.

2.4.1 BESLEME GERLM

PIC'in almas iin gerekli olan gerilim 5 ve 14 numaral pin'lerden uygulanr. 14

numaral Vdd ucu +5 V'a, 5 numaral Vss ucu da topraa balanr. PIC'e gerilim


15/70

15

uygulandnda devredeki fazla akm eken elemanlarn devreye girmesiyle ya da

ebekedeki gerilim dalgalanmalar nedeniyle PIC'in resetlenmesini nlemek amacyla

Vdd ile Vss arasna 0.1 uf lk bir dekuplaj kondansatr balamak gerekir. Bu durumda

kararl bir gerilim deeri elde edilmi olur.

ekil 2.6 PIC16F628A'ya besleme geriliminin balanmas

PIC16F628A besleme geriliminin deeri normal artlarda (-40 ile +125 arasnda) 3 -

5.5V arasnda seilebilir. Ancak uygulama devresinin gereksinimine gre

PIC16LF628A kullanlarak alma gerilimi 2 - 5.5V arasnda seilebilir. ekil 3-7'deki

her iki tip PIC'in -40 ile +125 ortam scaklndaki gerilim-frekans erisi verilmitir.

Erinin taral olan ksmndaki deerler PIC iin izin verilen gerilim ve frekans

deerleridir.

ekil 2.7 PIC16F628A ve PIC16LF628A'nn besleme gerilim-frekans erileri.

2.4.2 OSLATR ULARI ve ETLER

PIC belleinde bulunan program komutlarnn altrlmas iin bir kare dalga sinyaline

gereksinim vardr. Bu sinyale saat (clock-klok olarak okunur) sinyali denir. Saat

sinyalinin hz komutlarn ileni hzn da attrr. PIC16F628A'nn saat sinyalinin hz

en fazla 20 MHz olabilir ve giri iin kullanlan iki ucu vardr. Bunlar OSC1(16.pin) ve


16/70

16

OSC2 (15.pin) ulardr. Bu ulara farkl tipte osilatrlerden elde -edilen saat sinyalleri

uygulanabilir. Saat osilatr tipleri unlardr:

LP - Dk frekansl kristal (Low Power).

XT - Kristal veya seramik resonatr (Xtal).

HS - Yksek hzl kristal veya seramik resonatr (High Speed ).

ER - Harici diren (External Resistor).

EC - Harici saat girii (External Clock).

INTRC - 4 Mhz lik dahili osilatr (Intemal Resistor-Capacitor). PC'e balanan saat

osilatrnn tipi programlama esnasnda PIC ierisinde bulunan konfigrasyon bit'lerine

yazlmaldr. Osilatr tipini belirten kodlar (ER, XT, HS gibi) kullanarak konfigrasyon

bit'lerinin nasl yazlaca programlama rnekleri verilirken detayl olarak

incelenecektir.

Seilecek olan osilatr tipi PC'in kontrol ettii devrenin hz gereksinimine baldr.

Aadaki tablo hangi osilatr tipinin hangi frekans snrlar ierisinde kullanlabileceini

gsterir.

2.4.2.1 LP, XT ve HS Osilatrler

Kristal osilatrler ierisinde osilasyonu salayan element kristaldir. PC'e balantlarnda

harici olarak kondansatr gerektirirler.

Seramik rezonatr osilatrlerde ise osilasyon eleman seramiktir. Seramik rezonatrler

iin gereken kondansatrler retimleri esnasnda dahili olarak yerletirildiklerinden

harici kondansatr balamak gerekmez. Fiyatlar

ucuz ve hassast

rlar (+/- %1.3 ). Kkbir seramik kondansatre benzeyen resonatrlerin ucu vardr. Bu ulardan ortadaki

topraa, dier iki ucu da OSC1 ve OSC2 ularna balanrlar. Hangi ucun OSCVe

balanaca nemli deildir, her ikisi de balanabilir.


17/70

17

ekil 2.8 Kristal osilatr ve devreye balants.

Kristal kullanlarak yaplan osilatrler zamanlamann nemli olduu yerlerde kullanlr.

Kristal osilatrlerin kullanld devrelerde kristale balanacak kondansatrn seimine

zen gstermek gerekir. Aada hangi frekansta ka pF lk kondansatr kullanlacan

gsteren tablo grlmektedir.

Tablo 2.2 LP, XT ve HS kristallere balanmas gereken kondansatr deerleri.

2.4.2.2 EC OsilatrKristal kontroll saat osilatrleri zamanlamann ok hassas olmas gerektiinde

kullanlr. Bu tip saat osilatrleri metal bir kutu veya normal bir entegre devre

grnmndedir. Entegre grnmnde olan osilatrlere (Real-time-clock) gerek

zamanl saat ad da verilmektedir. Genellikle programlanabilir olduklarndan ayn chip'ten

farkl frekansta ok hassas saat sinyali alnabilir. Bu tip osilatrlere kondansatr

balants gerekmez.

Bu tip osilatr kullanmann en nemli zellii, RA6 ucunun normal l/O ucu olarakkullanlabilmesidir.


18/70

18

ekil 2.9 Harici osilatrler ve devreye balants.

2.4.2.3 IntRC Osilatr

PIC16F628A, 4 Mhz lik dahili bir osilatre sahiptir. RA6 ve RA7 ular normal l/O ucu

olarak kullanlmak istenildiinde bu osilatr tipi seilir. Bu durumda PC'e hibir harici

osilatr eleman balamak gerekmez. PC'in programlanmas esnasnda yazlan

konfigrasyon bilgileri ile bu osilatr iki farklekilde altrlabilir.

1. RA6 ve RA7 ularnn her ikisinin birlikte l/O ucu olarak kullanlabilir.

2. RA7, l/O ucu olarak RA6 da CLOCKOUT ucu olarak kullanlabilir.

CLOCKOUT ucundan dahili osilatr frekansnn i alnr. Bu saat k PIC ile

ezamanl

al

mas

istenen harici donan

mlarda saat sinyali girii olarak kullan

labilir.

ekil 2.10 PIC16F628A'nn dahili osilatr.

2.4.2.4 ER Osilatr

Bu osilatr tipinde dahili osilatre dardan sadece bir diren balanr. PIC'e yazlacak

konfigrasyon bilgilerine bal olarak iki farkl biimde almas salanabilir.

1. OSC1ediren balanarak RA6 ucu l/O olarak kullanlabilir.

2. OSC1ediren balanarak RA6 ucundan OSC1/4 deerinde saat sinyali alnr.


19/70

19

ekil 2.11 PIC16F628A'nn osilatr sinyalinin harici direnle salanmas.

Tablo 2.3 PIC16F628A'ya harici olarak balanan direnlerle elde edilecek

frekans deerleri.

2.4.2.5 RC Saat Osilatr

PIC16F628A'da bu tip osilatrn kullanlmasna gerek duyulmaz. Ancak dahili

osilatr bulunmayan dier PlC'Ierde ve zamanlamann ok hassas olmas gerekmedii

durumda kullanlr. Belirlenen deerden yaklak %20 sapma gsterebilirler. Bir diren

ve kondansatrden oluan bu osilatrn maliyeti olduka dktr. OSC1 ucundan

uygulanan saat frekans R ve C deerlerine baldr. ekil 3-12'de RC osilatrn saat

giriine balan ve eitli R, C deerlerinde elde edilen osilatr frekanslar rnek

olarak verilmitir.

ekil 2.12 RC Osilatrn PICe balants ve rnek R ve C deerleri

OSC1 ucundan uygulanan harici saat frekansnn 1/4' OSC2 ucunda grlr. Bu saat

frekans istenirse devrede kullanlan dier bir eleman srmek iin kullanlabilir.


20/70

20

2.4.3 Reset Ular ve Reset Devresi

Bir PIC'in reset (yeniden bala) yaplmas, alan programn kesilerek balang

noktasndan itibaren tekrar almaya zorlanmas demektir. Mikrodenetleyici

uygulamalarnda ok gerekli olan bu ilemlerin bazlar donanmsal, bazlar da

yazlmsal olarak yaplr. PIC'e dardan gerilim uygulamak suretiyle yaplan reset

donanmsal resettir.

PIC16F628A'e birbirinden farkl kaynaktan 6 reset (yeniden balatma) uygulanabilir.

Bu uygulamalarn hangisinin aktif olaca PIC'in ierisindeki bir register (saklayc)

ierisine yazlan veri bit'leri ile seilir. Configuration (yaplanma) saklaycsndan

bahsedilirken bu ayarlarn nasl yaplaca daha geni olarak aklanacaktr.

a) Power-On Reset (POR) _______

b) Normal alma esnasnda MCLR resetlemesi.

c) Sleep (uyuma) modunda alrken MCLR resetlemesi.

d) Normal alma esnasnda VVDT resetlemesi.

e) Sleep (uyuma) modunda VVDT resetlemesi.

f) Brown-Out Reset (BOR)

Power On Reset (POR)

PIC16F628A'nn besleme ularna gerilim uygulandktan sonra PIC ularndaki

gerilimin uygun seviyeye kmasna kadar reset durumunda bekleten dahili (on-chip) bir

reset devresi vardr. Bu devreye POR (Power-On-Reset) devresi denir. PIC ularndaki

gerilim uygun seviyeye ulatnda program balang adresinden itibaren normal

almasna balar.

Normal alma Esnasnda MCLR Resetlemesi

MCLR ucu, kullancnn program kesip, kasti olarak balangca dndrebilmesi iin

kullanlr. PIC'in 4 numaral MCLR ucuna uygulanan gerilim 0 V olunca programn

almas balang adresine dner. Programn ilk adresten itibaren tekrar alabilmesi

iin reset ucuna uygulanan gerilimin yeniden +5 V olmas gerekir. ekil 3-13'de bir

butona basldnda PIC'i resetleyen devre grlmektedir.


21/70

21

ekil 2.13 PIC16F628A'nn donanmsal (MCLR) reset devresi.

MCLR ucuna uygulanacak olan maksimum gerilim -0.3V ile14V arasndadr. Herhangi

bir nedenle MCLR ucuna uygulanan gerilim Vss geriliminin ar dlerinde akm 80

mA'in zerine kabilir. Bu durumda programda kilitlenmeler olabilir. Bu nedenle

MCLR ucunu direk olarak Vss' ye balamak yerine 50-100Qluk bir direnle balamak,

emniyet asndan gereklidir.

Sleep Modunda alrken MCLR Resetlemesi

PIC uyku modunda alrken MCLR ucundan uygulanacak OV, PIC'in resetlenmesini

salar. Uyku modu, PIC'in minimum g ekme durumudur ve bu anda program

almaz. lerdeki blmlerde daha detayl bilgi bulacaksnz.

Normal alma Esnasnda WDT Resetlemesi

PIC'in normal olarak alrken WDT (Watch Dog Timer) saycsndan gelen bir kesme ile

resetlenmesidir.PIC'e besleme gerilimi verildii srece alan bir RC osilatrn

tetikledii saycdr. PIC'in yapmas gereken bir ilemin istenilen srede yaplamamas

neticesinde sistemde bir aksaklk olmasn diye program devam ettirmeden reset yaptrr.

Sleep Modunda WDT Resetlemesi

PIC uyuma modunda alrken VVDT saycsndan gelen bir kesme sinyali ile

resetlenmesidir.


22/70

22

Brown Out Reset (BOR)

PIC16F628A ierisinde (on-chip) bulunan reset devresidir. PIC'in yaplanma

(configuration) saklaycsna yazlan veri bit'leri ile aktif hale getirilebilir. Bu devrenin

amac, PIC'in besleme geriliminin belirli bir sre boyunca (TBOR=100 |LLS) belirli bir

deerin (VBOR=4V)altna dtnde PIC'i resetlemektir. Ancak PIC'in ne kadar sreyle

reset durumunda kalacan yine PIC ierisinde bulunan PWRT (Power Up Timer)

belirler. imdi PWRT saycsndan ksaca bahsedelim.

Power Up Timer (PWRT)

PIC ierisindeki bu sayc dahili bir RC osilatr ile tetiklenir. BOR reseti olutuunda

reset sresinin 72 mS daha devam etmesini salar. PVVRT saycs ayn zamanda POR(Power On Reset) reset durumunda da PC'in resette kalma sresini belirler. PC'in

ularndaki gerilim seviyesinin kabul edilebilir (VBOR=4V) bir seviyeye gelince 72 mS

lik sre balar. Yaplanma registerine yazlacak 1-bit'lik bir veri ile PWRT'yi aktif ya da

pasif duruma geirilebilir. BOR reset durumu aktif edildiinde PWRT saycs da aktif

edilmelidir.

imdi BOR reset durumunu bir zaman-gerilim erisiyle inceleyelim:

ekil 2.14 Besleme geriliminin 100 ^S'den fazla 4V'un altna dmesi ve BOR reset

durumunu gsteren zaman- gerilim erisi.

ekil 2.14'de Vdd gerilimi TBOR=100 ^S den daha uzun sre VBOR=4V gerilimin

alt

na dmektedir. Reset durumu olutuu anda PVVRT say

c

s

al

arak PIC'i72mS sreyle reset durumunda tutmaktadr.

ekil 2.15 : BOR reset durumunda 73 mS'lik sre bitmeden gerilimin tekrar 4V'un

altna dmesi durumu.


23/70

23

ekil 2.12'de gerilim ilk VBORgerilimin altna dmesiyle PWRT almaya balar. Ancak

72 mS lik sre bitmeden tekrar VBOR altna dmektedir. Bu durumda PWRT tekrar

almaya balar ve PIC'in resette kalma sresi daha da uzar. Srenin bu ekilde

uzatlmas genellikle ani gerilim dmleri yaanan uygulama devreleri iin ok

uygundur. rnein bir bilgisayar yazcsnn motorunu altran PIC uygulamasn

dnelim. Ksa sreli gerilim dalgalanmalarnda motorun almaya balay p durmas

ve tekrar alp durmas daha byk donanmsal arzalara neden olabilir.

2.4.4 I/O (GR/IKI) PORT'LARI

Bu port'lardan girilen dijital sinyaller vastasyla PIC ierisinde alan programa veri

girilmi olur. Program verileri deerlendirerek port'lar kullanmak suretiyle d ortamadijital sinyaller gnderir. Dijital sinyallerin gerilim deeri ya 5V ya da OV'tur. PIC

16F628A'nn d ortama verilebilecei maksimum akm 25 mA dir. Baz PC'Ier de

(rnein PIC16F84) bu akm 20 mA olabilir. D ortamdan PIC16F628A'ya doru

akabilecek maksimum akm da 25 mA dir. 25 mA lik akm motor, gl lamba gibi

fazla akm ekmesi gereken alclar altrmak iin yeterli deildir. Ancak aada

sralanan baz alclar direk olarak altrmak mmkndr.

1. LED : Tam parlakl

k verebilmesi iin 25 mA lik ak

m yeterlidir.2. BUZZER : ok kk akm ektikleri iin direk olarak srlebilir.

3. RLE : Dk akmla alan baz rleler. 5V'ta 25 mA bobin akm yeterli olanlar.

4. LCD display : Hibir ykseltme devresi gerektirmeden srlebilirler.

5. 7 SEGMENT DISPLAY : Her segment'e bir port ucu balanarak srlr.

D ortama gnderilen bu sinyallerin akm yeterli olmad durumda ykselte

devreleri, transistrler vastasyla ykseltilerek kumanda edilecek cihaza uygulanr.

Hatrlatma amacyla sink ve source akmlarnn ne olduundan bahsedelim. Sink akm,

gerilim kaynandan k port'una doru akan akma, source akm ise I/O pin'inden

GND'ye doru akan akma denir.


24/70

24

ekil 2.16 Sink ve source akmlar.

2.4.5 Yksek Akml Yklen Srmek

I/O port'larndan geebilecek 25 mA lik akm bir snrlama direnci balamak suretiyle

LED'leri dorudan srebilir. Bu akmlar ayn zamanda LCD, lojik entegre ve hatta 220

V lukehirebekesine bal bir lambay kontrol eden triyak bile tetiklemeye yeterlidir.

k akm yetmedii durumda ykselte devreleri kullanarak daha yksek akmlara

kumanda etmek mmkn olabilir.

ekil 2.17 Yksek akm eken alclar iin eitli ykseltme devreleri.

PIC16F628A'n

n 16 adet giri/

k

ucu vard

r. Bunlardan 8 tanesi A port'unda (RA0-RA7), 8 tanesine de B pof undadr (RB0-RB7). RA5/MCLR/Vpp ucunun dndaki tm

ular veri girii ya da k olarak yaplandrlabilir. RA5 ucu sadece giri olarak

yaplandrlabilir. I/O ucu olarak kullanlamayan sadece Vdd(5V) ve Vss (GND)

vardr. Tm PIC mikrodenetleyicilerde olduu gibi PIC16F628A'da da bir ucu

yaplandrmak suretiyle ayn uca farkl ilemler yaptrlabilir. Bu da PlC'Ierin daha

az bacak saysyla daha fazla zellie sahip olmas demektir.


25/70

25

2.4.6 A Port'u ve zellikleri

PORTA'nn detayl elektronik yaps microchip firmasnn Web sitesinde yaynlad

datasheet'lerde (veri katalogu) ayrntl olarak bulunabilir. PORTA'nn zelliklerini

verebilmek iin yapsndaki elektronik detaylara girmeden blok olarak dnrsek,

zelliklerini aadaki gibi verebiliriz:

1. A port'u ierisinde 8-bit uzunluunda adna PORTA registeri denilen bir veri tutucu

(latch) vardr.

2. PORTA saklaycsna bir veri gnderildiinde ierisindeki silinmedike veya yeni bir

veri yazlmadka aynen saklanr. Bu kaydediciye dar gnderilen veya dardan alnan

veriler tutulur.

3. A port'unun yaplandrlmasn salayan ikinci bir saklaycya da TRISA saklaycs

denir. Bu saklayc RAM bellei ierisinde zel amal bir saklaycdr.

4. TRISA saklaycs ierisine yazlan veri bit'leriyle ("1" ya da "0") PORTA'nn

ularnn ynlendirilmesi (giri ya da k) yaplr.

ekil 3-18'de de grld gibi 8-bit'lik TRISA saklaycnn ilgili bit'inin "O"

yazlmasyla o ucun k, "1" yazlmasyla o ucun giri olarak ynlendirilmesi salanr.

ekil 2. 18 A ve B ortlarnn TRISA ve TRISB sakla clar ile nlendirilmesi.


26/70

26

PORTA'nn tm ular Schmitt Trigger (ST) yapdadr. Schmitt trigger yap ile TTL

(Transistor-Transistor-Logic) yap arasndaki farklarunlardr:

1. ST yapl ularda "0" dan "1"e veya "1" den "0" a gei sresi daha ksadr. Bu

nedenle daha yksek frekansl veri girii/k yaplmasna uygundur.

2. ST yapl ularda "0" ve "1" i belirleyen gerilim aralklar birbirinde uzaktr. Bir utan

girilen 0-1V arasndaki gerilimleri "0" V, 4-5.5 V arasndaki gerilimler- "1" olarak

alglanr.

3. TTL yapl ularda "0" dan "1"e veya "1" den "0" a gei sresi daha uzundur.

4. TTL yapl ularda "0" ve "1" i belirleyen gerilim aralklar birbirine daha yakndr.

Bir utan girilen 0-2V arasndaki gerilimler- "0"V, 2-5.5 V arasndaki gerilimler- "1"

olarak alglanr.

RA4 ucu pen drain (ak kollektr) zellii nedeniyle k olarak kullanlmak

istenildiinde sink akm ynnde akm geirilmelidir. rnein bir LED'i srmek iin

Vdd besleme gerilimine seri bir direnle birlikte balanmaldr.

ekil 2.19 Ak kolektr zellikli RA4 ucunun yaps ve k olarak kullanlmas.

RA4 dnda kalan tm PORTA ular dijital k olarak ynlendirildiklerinde CMOS

ka sahiptir. CMOS yapl PORTA ularnn yapsekil 3-20'de grlmektedir. N-

kanal CMOS iletimdeyken port k ucu 5V, P-kanal CMOS iletimdeyken de k ucu

OV seviyesindedir.


27/70

27

ekil 2. 20 CMOS yapdaki PortA ularnn yaps.

RA6 ve RA7 Ular

RA6 ve RA7 ular PC'in osilatr girii olarak kullanlabildii gibi normal l/O ucu olarak

ta kullanlabilir. Bunun iin gerekli kurulumlar konfigrasyon bitleri ile yaplr.

MCLR Ucu

16F628A'nn 4. pin'indeki RA5/MCLR ucu istenirse normal giri port'u olarak

kullanlabilir. Bunun iin gerekli kurulumlar konfigrasyon bit'leri ile yaplr.

Tablo 2.4 PortAnn ular ve farkl kullanm zellikleri


28/70

28

2.4.7 B Port'u ve zellikleri

B port'unun knda FET kullanlmayp normal dijital kap devreleriyle srlmtr.

Bu nedenle PORTB dijital giri/k port'u olarak kullanldnda TTL yapya sahip

olmasyla PORTA'dan farkldr. PORTB'nin tm klar bir FET ile pull-up

yaplmtr. Pull-up, giri ucunu Vdd potansiyeline ekmek demektir. Normal olarak bir

giri ucunu Vdd seviyesine ekmek iin bir diren kullanlr. Ayn grevi PIC16F628A

ierisinde port ularna bal bir FET yapmaktadr. FET iletimde deilken yksek drain-

source direnci vastasyla port ularn zayf pull-up (week pull-up) yapmaktadr.

PORTB'nin bir ucu giri olarak ynlendirildiinde zayf pull-up direncinin etkisi chip

tarafndan otomatik olarak aktif yaplr. k olarak ynlendirildiinde ise pull-up direnci

pasif yaplr. PORTB'nin bu zelliinden dolay ou uygulamalarda

harici olarak balanan pull-up direncine gerek duyulmaz. PIC'e enerji verildiinde

(Power-on-reset) ise tm dahili pull-up direnleri iptal edilir.

ekil 2.21 TTL zellikteki PortB ular ve zayf pull-up yaps.


29/70

29

PORTB ular deiik biimde yaplandrlarak USART, CCP, harici kesme girii, TMR1 saat

girii gibi zelliklerde de kullanlabilir. Tablo 3-5'de ularn hangi ilevleri olduu ve

aklamalar bulunmaktadr. Programlama detaylar anlatlrken bu ularn yaplandrma

saklayclaryla ne ekilde ilevlerinin deitirilebilecei daha detayl olarak verilecektir.

Tablo 2.5 PortB'nin ular ve farkl kullanm zellikleri.

2.4.8 PIC16F628A'nn BELLE

Harvard mimarisine sahip olan PlC'Ierin program ve RAM bellei olmak zere iki ayr bellek

bloundan olutuunu mikrodenetleyici mimarilerini anlatrken bahsetmitik. PIC16F628A,

2K'lk FLASH program belleine sahiptir. Bu bellein hcrelerine erimek iin adreslerini

saklayan ve PIC'e uygulanan her 4 saat sinyalinde bir defa ierisindeki say bir artan saklayc

bulunduunu ve adna program saycs (PC-Program Counter) denildiini bu blmn

balarnda anlatmtk. PIC16F628A'nn 13-bit uzunluunda program saycm vardr. 13 bit'lik

bu sayc 8Kx14 program hcresini adresleyebilecek kapasiteye'sahiptir (213=8192 bayt=8K).

2.4.8.1Program Bellei

PIC16F628A'nn 2 Kbyte'lk program belleinin ierisinde 14 bit uzunluundaki program

komutlar saklanr. Program bellei flash olmasna ramen, programn almas esnasnda veri


30/70

30

yazmak mmkn deildir. Programda deiiklik yapmak istenirse, program durdurulup, yeni

program PIC'e ykleme aralaryla yklemek gerekir.

ekil 3-22'de PIC16F628A'nn program bellei haritas grlmektedir. PIC'e yazlan program

komutlar reset vektr olarak gsterilen 0000h adresinden itibaren altrlr. PIC'e enerji

verildiinde veya herhangi bir reset durumunda programn ak 0000h adresinden itibaren

tekrar balar. En son komut yazlabilecek adres 07FFh dir. Bellek haritasnn ba tarafnda

grlen ve yn seviyesi (stack level) olarak belirtilen ksm program dallanmalar esnasnda

kullanlan yn belleidir (stack memory). PIC16F628A'nn 8 seviyeli yn bellei vardr. Alt

programlar konusunda bu konuda daha ayrntl bilgi verilecektir.

Bellek haritasnda interrupt vektr olarak gsterilen ve adresi 0004h olan bellek hcresine bir

kesme (interrupt) olutuunda otomatik olarak ulalr. Bu adrese yazlan komut kesme alt

programna dallanma yaptran CALL xxx gibi bir komuttur. Kesme alt programlar konusunda

daha ayrntl bilgi verilecektir.

ekil 2. 22 PIC16F628A'nn program bellei haritas

PIC16F628A'nn program bellei ierisinde sadece makine koduna evrilmi assembly

komutlar saklanr. Bu komutlar dnda RETLVV komutu ile birlikte kullanlan snrl

miktarda veri de yklenilebilir.PIC16F628A'nn program bellek haritasndaki adresler gsterilirken saylarn sana

heksadesimal notasyon kullanlmtr. PIC programlarnda bellek adreslen gstermenin bir

yolu da bu ekildedir. 07FFh heksadesimal notasyonunda saynn sonundaki "h" harfi bu

saylarn heksadesimal olduunu belirtir. rnein 07FFh, desimal 2047 saysna karlk

gelmektedir. PIC16F628A'nn program belleine 14 bit uzunluunda toplam 2048 tane komut

yazlabilir. Acre adresi O'dan baladndan en son adres 2047 olmaktadr.

2.4.8.2 Veri (RAM) Bellei


31/70

31

PIC16F628A'nn 00h~1FFh aralndaki veri bellei 4 paraya ayrlmtr. Bu paralarn her

biri BANK olarak adlandrlr. Veri bellei ierisinde 8-bit'lik zel amal saklayclar (SFR-

Special Function Registers) ve genel amal saklayclar (GPR-General Purpose Registers)

bulunmaktadr.

zel Amal Saklayclar

PIC'in CPU'sunun ve evresel arabirimlerin (PORTA, PORTB, USART gibi) istenilen biimde

almasn salamak amacyla baz ynlendirme veri bit'lerinin yazld saklayclardr. Her

BANK'n ilk 32 adresi bu saklayclara ayrlmtr. Statik RAM (SRAM) yapsndadrlar.

Programlama rnekleri verildike sras geldiinde bu saklayclardan ayrntl olarak

bahsedilecektir.

Genel Amal Saklayclar

PIC16F628A'nn veri belleinde toplam 8-bit'lik 224 adet GPR bulunmaktadr. PIC

programlarnda kullanlan deikenler ierisinde saklanmas gereken veriler iin kullanlr.

ou zaman RAM da denilir. Bellek hcresinin adresi kullanlarak direkt olarak ulalabildii

gibi bellek seme saklaycs (FSR-File Select Register) kullanlarak endirekt olarak ta

ulalabilirler. SRAM yapsndadrlar.

ekil 3-23'e dikkat edilirse 4 BANK'tan oluan PIC16F628A'nn veri belleindeki baz zel

amal saklayclar dier bellekte de bulunmaktadr. rnein PCL, STATUS, FSR, PCLATH,

INTCON gibi. Bir bank'taki saklaycy kullanabilmek iin o bank'a gemek gerekir. Baz sk

kullanlmas gereken zel saklayclarn birden fazla bank'ta da bulunmasnn nedeni, bank

deitirme ilemine gerek duyulmakszn kullanlabilmesi iindir.

Program ierisinde bir deikenin adresi belirlenirken u adresler kullanlmaldr: BankO'n

h'20'-h'6F', bankl'in h'AO'-h'EF', bank2'nin h'120'- h'14F'.

Veri belleinin en alt ksmnda kalan 16 adres alan da program ierisinde kullanlan deiken

yeri olarak tanmlanabilir. Ancak bu alanlarn dierlerinden fark hep h'70' ile h'7F' arasnda bir

adres bilgisi ile ulalabilmeleridir. Yani buradaki bir genel amal saklaycya bank deitirme

ilemi yaplmadan ulalabilir.


32/70

32

ekil 2. 23 PIC16F628A'nn veri (RAM) bellei haritas.

2.4.8.3 W saklaycs

PIC16F628A'nn veri bellei alannda grlmeyen bir de 8-bit'lik W saklaycs vardr. W

saklaycs bir akmlatr veya geici depolama alan olarak dnlebilir. W saklaycsna

dier saklayclarda olduu gibi hcre adresini kullanlarak direkt olarak ulamak mmkn

deildir. Aslnda W saklaycsnn bir bellek adresi de yoktur. Komutun ilevi W saklaycs

zerindeyse adresi belirtilmeden ulalabilir. PIC'te gerekleen tm aritmetik ilemler ve

atama ilemleri iin W saklaycs kullanlmak zorunluluu vardr.


33/70

33

ekil 2. 24 A) Sabit bir veriyi W saklaycsna yazp, portB'ye aktarmak.

B) PortA'nn ieriini VV'ye yazp, portB'ye aktarmak.

rnein PORTA'dan okunan veriler PORTB'ye aktarlmak isteniyorsa PORTA'nn ierii

nce W saklaycsna aktarlr. Daha sonra da W'nin ieri: PORTB'ye aktarlr. Bu registerin

kullanm zellikleri yine programlama konusunda detayl olarak ele alnacaktr.

ekil 2. 25 TRISB ile ynlendirilmi PORTB'ye, PORTA'dan alnan verilerin

aktarlmas.

3. ROBOTUN MEKANK TASARIMI

Robotun gerekli ilevleri yerine getirebilmesi iin sahip olmas gereken mekanik zellikler

belirlenmitir.Bu zellikleri salayabilecekekilde iki oyuncak alnmtr.Bunlardan robotun

ataln oluturan ksm oyuncak forkliftten alnmtr.Dier ksm ise robotun hareketsistemini oluturan paletlerdir ve bu palet ksm da oyuncak excavatorden alnmtr.Daha

sonra bu oyuncaklar demontaj edilerek robot iin gerekli olan mekanik ilevleri salayan

ksmlar alnp uygun birekilde birbirlerine monte edilmitir.Ayrca her iki oyuncakta da

zellik olarak bulunmayan ancak forklift robotun malzemeleri rahat bir ekilde alp

brakabilmesi iin gerekli olan bom al-bom ver zellii yine bu oyuncaklardan sklen dier

paralarn birletirilmesiyle salanmtr.


34/70

34

Resim 3.1 Forklft robotun palet ksm


35/70


36/70

36

Resim 3.3 Bom al-bom ver hareketini salayan redktrl motor

Yukardaki resimlerde grlen paralar uygun birekilde biraraya getirilerek forklift robotun

mekanik yaps oluturulmutur.Robotun atal ksm drt adet vida yardmyla palet ksma

monte edilmitir.Daha sonra bu iki ksm arasndaki balanty kuvvetlendirmek iin bu iki

ayr parann birbirine temas eden yzeyleri scak silikon kullanlarak

salamlatrlmtr.Bom al-bom ver hareketini yapacak redktr ise palet ksm zerinde

uygun bir uzakla yalnzca scak silikon kullanlarak sabitlenmitir.Redktr zerine

uygulanan mekanik kuvvetin byk olmasndan dolay forklift robotun enerjisini salayacak

olan iki adet 6V 1.3 Ahlik akler ard ardna redktrn arkasna yerletirilmitir.Aklerin

birbirleriyle ve redktrle olan montaj scak silikon kullanlarak gerekletirilmitir.Bu yap

Resim.4te gsterilmitir.


37/70

37

Resim 3.4 Forklift robotun mekanik ksm

4.DEVRE TASARIMI

Bu k

s

mda forklift robotun ilevlerini yerine getirecek olan motorlar

sren ve RFhaberlemeyi salayan elektriksel devreler detayl birekilde anlatlmtr.


38/70

38

4.1 Verici Taraf Devre Tasarm

Forklift robotun hareket etmesi iin gerekli olan kontrol sinyallerini oluturan iki ayr ksm

mevcuttur.Bunlardan birincisi tamamen insan kontrolnde olan uzaktan kumanda

ksmdr.kincisi ksm ise RS232 seri port vastasyla bilgisayar balantsn salayan

bilgisayar iletiim devresidir.Bu ksmlar aada aklanmtr.

4.1.1 Uzaktan Kumanda

Uzaktan kumanda devresinde istenilen komutlar yollamak iin sekiz adet buton

kullanlmtr. Bunlardan bir tanesi atal ve palet hareketleri arasnda hanisinin aktif olacan

belirlemek iin kullanlmtr.Forklift robotun farkl hz kademesinde hareket etmesi

amalandndan adet vites seim butonu kullanlmtr.Kalan dier drt buton ise atal ve

paletin kontrolnde atal iin yukar-aa , bom al-bom ver , palet iin ise ileri-geri , sa-sol

hareketlerini gerekletirmek iin kullanlmtr.

Butonlardan gelen bu kontrol sinyallerini alglayarak RF verici modle uygun bir ekilde

iletmek iin PIC16F628A mikrodenetleyicisi kullanlmtr. Bu mikrodenetleyicinin JAL

dilinde olan yazlm ve ekil 4.1de ise uzaktan kumanda verici devresi aada verilmitir.

ekil 4.1 Uzaktan kumanda verici devresi

Uzaktan Kumanda Vericisinin JAL Program

include 16f628_4

include rf

include jlib

port_b_direction = all_input


39/70

39

forever loop

if pin_b7 == low then


rf_trans = "U"

rf_trans = "1"

end if


rf_trans = "U"

rf_trans = "2"

end if


rf_trans = "U"

rf_trans = "3"

end if


rf_trans = "U"

rf_trans = "4"

end if

else


rf_trans = "U"

rf_trans = "5"

end if


rf_trans = "U"rf_trans = "6"

end if


rf_trans = "U"

rf_trans = "7"

end if

if pin_b1 == low thenrf_trans = "U"


40/70

40

rf_trans = "8"

end if

end if


rf_trans = "U"

rf_trans = "A"

end if


rf_trans = "U"

rf_trans = "B"

end if


rf_trans = "U"

rf_trans = "C"

end if

if port_b == 0b_1111_1111 | port_b == 0b_0111_1111 then

rf_trans = "U"

rf_trans = "D"

end if

end loop

JALdaki RF Fonksiyonunun eriiinclude rfp

include hd447804

var byte i , k = 0 , l

function rf_recv ( byte out vx ) return bit is

var bit vx_0 at vx : 0var bit rf_veri_geldi, hata = false


41/70

41

var byte tm

rf_veri_geldi = false

rf_rcv_led = low

if rf_rcv == high then

tmr0 = 0

while rf_rcv == high & tmr0 < 255 loop end loop

if ( tmr0 > 62 ) & ( tmr0 < 156 ) then

tmr0 = 0

while rf_rcv == low & tmr0 < 255 loop end loop

if ( tmr0 > 32 ) & ( tmr0 < 80 ) then

vx = 30

for 8 loop

rf_rcv_led = high

vx = vx 40 then vx_0 = high else vx_0 = low end if

end loop

rf_rcv_led = lowif hata == false then rf_veri_geldi = true end if

end if

end if

end if

return rf_veri_geldi

end function


42/70

42

procedure rf_rcv_lcd is

var byte data

if i == 0 then hd44780_line1 end if

if i == 16 then hd44780_line2 end if

if rf_recv ( data ) then

hd44780 = data

i = i + 1

end if

if i > 31 then

hd44780_clear

i = 0

end if

end procedure

procedure high_25us ( byte in x ) is

assembler

local T1

bsf rf_trns_asm

t1:

nop nop nop nop nop

nop nop nop nop nop nop

nop nop nop nop nop

nop nop nop nop nop nop

decfsz x,f

goto t1

bcf rf_trns_asm

end assembler

end procedure

procedure bekle_25us ( byte in x ) isassembler


43/70

43

local T1

t1:

nop nop nop nop nop

nop nop nop nop nop

nop nop nop nop nop

nop nop nop nop nop

nop nop

decfsz x,f

goto t1

nop

nop

end assembler

end procedure

procedure rf_trans'put ( byte in vx ) is

var bit vx_7 at vx : 7

high_25us ( 160 )

rf_trns = low

bekle_25us ( 80 )

for 9 loop

rf_trns_led = high

high_25us ( 20 )rf_trns = low

if vx_7 == low then bekle_25us ( 40 )

else bekle_25us ( 60 )

rf_trns_led = low

end if

vx = vx


44/70

44

end procedure

intcon_gie = low

option = 0b_0100_0100

rf_trns = low

4.1.2 Bilgisayar letiim Devresi

Forklift robotun bilgisayar ile kontrol edilebilmesi iin bilgisayardan gelecek olan kontrol

sinyallerini alglayp robot zerinde bulunan alc devreye RF sinyal olarak gnderilmesi iin

20 MHz lik kristal ile alan PIC16F628A mikrodenetleyicisi kullanlmtr.Bu

mikrodenetleyici bilgisayardan gelen kontrol sinyallerini RS232 seri comport zerinden

almaktadr.Bu seri iletiim iin PIC16F628Ann USART zellii kullanlmtr. Bu

mikrodenetleyicinin JAL dilinde olan yazlm ve ekil 4.2de ise bilgisayar iletiim verici

devresi aada verilmitir.

Bilgisayar letiim Vericisinin JAL Program

include 16f628_20

include jlib

include h_rs232

include rf_tx_20

var byte v

serial_setup ( 96 )

forever loop

if h_asynch_poll ( v ) then

for 3 loop

rf_trans = "U"rf_trans = v


45/70

45

end loop

v = 0

end if

end loop

JALdaki H_RS232 Dosyasnn erii

if (target_cpu != pic_16 )&(target_cpu != pic_14 )then

pragma error -- not support

end if

Procedure serial_setup ( byte in BAUD_CONSTANT ) is begin

var volatile byte RCtemp

if target_clock == 4_000_000 then

if BAUD_CONSTANT == 192 then

if target_cpu == pic_14 then Bank_1 end if

SPBRG = 12

TXSTA_BRGH = high


elsif BAUD_CONSTANT == 96 then


SPBRG = 25

TXSTA_BRGH = high



if target_cpu == pic_14 then Bank_1 end ifSPBRG = 103

TXSTA_BRGH = high




SPBRG = 207

TXSTA_BRGH = highif target_cpu == pic_14 then Bank_0 end if


46/70

46

end if

end if

if target_clock == 10_000_000 then

if BAUD_CONSTANT == 192 then


SPBRG = 31

TXSTA_BRGH = high




SPBRG = 64

TXSTA_BRGH = high




SPBRG = 64

TXSTA_BRGH = low




SPBRG = 129

TXSTA_BRGH = low


end if

end if

if target_clock == 20_000_000 thenif BAUD_CONSTANT == 192 then


SPBRG = 64

TXSTA_BRGH = high



if target_cpu == pic_14 then Bank_1 end ifSPBRG = 129


47/70


48/70

48

Procedure serial_recv ( byte out data ) is begin

if target_cpu == pic_14 then

Bank_0

while ! PIR1_RCIF loop end loop

file_get ( 0x1A , data )

end if


while ! PIR1_RCIF loop end loop

data = RCREG

end if

end procedure

Procedure serial_transmit ( byte in data ) is begin


Bank_0

while ! PIR1_TXIF loop

end loop

file_put ( 0x19 , data )

end if


while ! PIR1_TXIF loop end loop

TXREG = data

end if

end procedure

procedure H_asynch'put( byte in x ) is

serial_transmit ( x )

end procedure

function H_asynch_poll( byte out x ) return bit is

if PIR1_rcif thenserial_recv ( x )


49/70

49

return true

else

return false

end if

end function

ekil 4.2 Bilgisayar iletiim verici devresi

4.2 Alc Taraf Devre Tasarm

Forklift robotun alc devresi robot zerinde bulunan drt adet motorun, verici devrelerinden

gnderilen kontrol sinyalleri dorultusunda srlmesi ilemlerini yerine getirir. Verici

devrelerinden gnderilen RF kontrol sinyalleri, alc kart zerinde bulunan RF alc modl

tarafndan zlerek PIC16F628A mikrodenetleyicisine gnderilir. PIC16F628A

mikrodenetleyicisi ald bu zlm sinyalleri ierisindeki programa gre ileyerek gerekli

motor srme devrelerine k sinyallerini uygular.

Forklift robot zerinde drt adet motor bulunmaktadr. Bu motorlardan iki tanesi robotun

hareketini salayan sa ve sol palet motorlardr. Sa ve sol palet motorlar robotun farkl

hzda hareket etmesi istendiinden PWM ile kontrol edilmitir. Dier iki motor ise atal

hareketleri iin kullanlmtr. atal hareketlerinde PWM kontrolne ihtiya duyulmamtr.


50/70

50

Sa ve sol palet motorlarn PWM kontrol herbir motor iin ayr bir H kprs kullanlarak

gerekletirilmitir.H kprsnde kullanlan transistrler motorlar besleyebilecek ekilde

akm deerine sahip olan BD137 transistrleridir.H kprsnde bir zaman an iin karlkl

apraz paralel kollardaki transistrler iletime geirilerek motorun bir ynde dnmesi

salanmtr.Motorun dier yana dnmesinde ise H kprsndeki dier transistrler iletime

geirilmitir.H kprsnde adet farkl hz elde etmek iin transistrlerin beyzlerine 100

luk direnler zerinden PWM sinyal uygulanmaktadr. Kontrol devresi ile g devresini

birbirinden elektriksel olarak yaltmak iin PC817 optokuplr entegreleri kullanlmtr.

Ayrca motorlarda oluan zt emk dan dolay transistrlerin olumsuz bir ekilde

etkilenmemesi iin transistrlerin kollektr ve emiter ularna ters paralel bal 1N4001

diyotlar kullanlmtr.Bylece bu diyotlar motor zt emklarn stlerine alarak transistrleri

ters ynde zorlamazlar.

atal hareketlerini gerekletiren motorlar ise sadece her iki ynde dnmesi gerektiinden bu

ilemi gerekletirmek iin her bir motor iki rle ile srlmektedir.Bu rlelerden ilki motoru

enerjilendirir, ikincisi ise motorun dn ynn belirler.Rlelerin bobinlerinde de endktans

zellii grldnden dolay burada da bir zt emk sz konusudur.Bu yzden rlelerin bobin

ularndaki zt emk y engellemek iin 1N4001 diyotlar kullanlmtr.PIC16F628Ann k

akm 25 mA ile snrl olduundan ve bu akm rleleri srmek iin yeterli olmadndan

dolay her bir rleyi srmek iin BD137 g transistr kullanlmtr.Burdaki g

transistrlerinin beyzleri 1 kluk direnler zerinden PIC16F628Ann ilgili bacaklarna

direk olarak balanmtr. Bu mikrodenetleyicinin JAL dilinde olan yazlm ve ekil 4.3

,ekil4.4 ve ekil 4.5de ise alc devresi ksm ksm aada verilmitir.Devrenin bitmi

halinin ve robota monte edilmi halinin resimleri aada verilmitir.


51/70

51

ekil 4.3 Palet motoru srme devresi (Sa ve sol motor iin ayn dzendeki devreler

kullanlmaktadr.)

ekil 4 .4 atal motorlar srme devresi


52/70

52

ekil 4.5 PIC16F628A balant ular ve besleme reglatrleri

Alc Devresinin JAL Programinclude 16f628_4

include rf

include jlib

include pwm

pin_b0_direction = output







pin_a5_direction = input

pin_a7_direction = output


53/70

53

assembler

bank 0

movlw 0x07

movwf 0x1F

end assembler

var byte m

forever loop

if rf_recv(k) then

while k == "U" loop

if rf_recv(m) then

if m == "1" then

pin_b2 = high

pin_a7 = low

end if

if m == "2" then

pin_b2 = high

pin_a7 = high

end if

if m == "3" then

pin_b0 = highpin_b1 = low

end if

if m == "4" then

pin_b0 = high

pin_b1 = high

end if


54/70

54

if m == "5" then

pin_b4 = low

pin_b6 = low

end if

if m == "6" then

pin_b5 = low

pin_b7 = low

end if

if m == "7" then

pin_b5 = low

pin_b6 = low

end if

if m == "8" then

pin_b4 = low

pin_b7 = low

end if

if m == "A" then H_pwm ( 200 ) end if

if m == "B" then H_pwm ( 227 ) end if

if m == "C" then H_pwm ( 255 ) end if

if m == "D" then

pin_b0 = low

pin_b1 = lowpin_b2 = low

pin_b4 = high

pin_b5 = high

pin_b6 = high

pin_b7 = high

pin_a7 = low

end if


55/70

55

k = 0

end if

end loop

end if

end loop

JALdaki PWM Dosyasnn erii

include pwmp

if target_clock != 4_000_000 then

pragma error

end if

procedure delay_10usn ( byte in x ) is

assembler

local T1

t1:

nop

nop

decfsz x,fgoto t1

end assembler

end procedure

procedure pwm (byte in x ,byte in tekrar ) is

for tekrar loopPwm_pin = high


56/70

56

delay_10usn ( x )

Pwm_pin = low

delay_10usn ( 255 - x )

end loop

end procedure

Procedure H_pwm ( byte in value ) is

if value == 0 then

f877_CCP1CON = 0

pin_c2_direction = input

else

if f877_CCP1CON == 0 then

Bank_1

f877_PR2 = 0xFF

Bank_0

f877_CCPR1L = value

pin_c2_direction = output

pin_c2 = low

f877_T2CON = 0x04

f877_CCP1CON = 0x0C

else

f877_CCPR1L = value

end if

end if

end procedure


57/70

57

Resim 4.1 Bask devrenin PNP kad kts

Resim 4.2 Bask devrenin son hali


58/70

58

Resim 4.3 Bask devrenin delinmesi

Resim 4.4 Bask devreye elemanlarn yerletirilmesi


59/70

59

Resim 4.5 Bask devreye elemanlarn lehimlenmesi

Resim 4.6 Bask devrenin tamamlanm hali


60/70

60

Resim 4.7 Alc devre , uzaktan kumanda devresi ,akler ve pil

Resim 4.8 Bask devrenin robot zerine monte edilmi hali

5 JAL PROGRAMLAMA DL

Bu blmde JAL programlama dili hakkndaki detayl bilgi aada verilmitir.


61/70

61

5.1 JAL'IN TANITIMI

JAL, Microchip ve Unicom firmasnn mikro denetleyicileri iin gelitirilmi cretsiz

(Freeware), yksek seviyeli ve ak kaynak koduna sahip bir derleyicidir. Jal cretsiz olmas

sebebiyle Internet zerinden rahatlkla indirilebilir ve lisans probemi yaamadan gnlrahatl ile kullanlabilir. JAL'n ak kaynak koduna sahip olmas sebebiyle

kullanclar JAL'n kaynak kodlarndan yararlan p programlar yazabilir veya JAL'n

kaynak kodlarn gelitirebilirler. JAL yazm kurallar olarak PASCAL ve C'yi temel alm

olup olduka sade ve anlalr bir programyazm teknii kullanr. Dolaysyla nceden Pascal

veya C kullanan kiiler hzla jala uyum salayabileceklerdir. Yeni balayanlar ise kolay yazm

kurallar sebebiyle uyum salamakta glk ekmeyeceklerdir.

Microchip firmas kendi rettii mikro denetleyicilerine PIC adn pektedir. JAL kullanarakPIC16C84, PIC16F84, P1C16F877, PIC12C509A, ri2C508, PIC12CE674, PIC16F628,

PIC18F252, PIC18F242, PIC18F442, PIC18F452, PIC12F629, PIC12F675, P1C16F88 PIC

trleri ve Unicom firmasnn ' B SX28 isimli mikro denetleyicileri iin program yazlabilir.

Ayrca ileriki blmlerde aklanaca gibi temel mimarisi ayn olan mikro denetleyiciler iin

de program yazlmasna imkan salar. rnein PIC16F628 iin yazlacak bir JALprogram,

PIC16F628 ile ayn temel zelliklere sahip PIC16F627 ve PIC16F648 iin de kullanlabilir.

5.2 PWM'NN TANIMIPWM (Pulse Width Modulation) pals genilik modlasyonu anlamna gelmektir. DC

motorlarn hz ayarnda, RC servolarda, R veya RF iletiimde sinyali modle etmekte

kullanlr. PWM sinyali yazlm ile oluturulabildii gibi PIC16F877 gibi stn zellikli

mikro denetleyicilerde donanmsal olarak da oluturulabilir. Bu blmde daha ok DC

motorlarn hz kontrolnde kullanlmak zere yazlmsal ve donanmsal PVVM sinyali retmek

zerinden durulacaktr.


62/70

62

ekil 5.1 Kare dalga sinyal.

PWM sinyali aslnda basit kare dalgaya benzer fakat kare dalgadaki gibi palsin lojik 1 ve lojik

0 blmleri her zaman birbirine eit deildir. PVVM sinyalinde palsin lojik 1 ve lojik 0

ksmlarnn oranlarnn deitirilmesi ile farkl gerilimde k sinyali oluturulur. PWMsinyalinde tam bir sinyale saykl denir, saykln lojik 1 ksmna i saykl denilmektedir.

sayklnn tm saykla oran ktaki sinyalin deerini verir. PIC'in pin klar 5V

verebilir. Eer PC'in kndan saykln %50'si orannda i saykl olan bir

sinyal retilirse ktaki sinyalin deeri 5 v x 50/100 = 2,5 v olur. Sinyal'in yars lojik 1

yars lojik 0'dan oluursa kta 5 volt'un yars alnr.

saykl, tm saykln %80'ni olan bir sinyalin gerilim deeri;

5 x 80/ 100 = 4 v llrktaki gerilimi drmek iin i sayklnn tm saykla orann

drmek gerekir rnein i saykl tm saykl'n %10'u olan bir sinyalin deeri;

5 V x 10/100 = 0,5 v llr.

ekil 5.3 %10 Orannda i saykl olan kare dalga.

PIC'den PWM sinyali retirken dikkat edilecek konulardan biri de kn direkt deil de bir

filtre devresi zerinden alnmas gerektiidir. ekil 5.4'de PIC'in B3 pin'ine bal filtre devresi

grlmektedir.

ekil 5.2 %50 Orannda i saykl' olan kare dalga.


63/70

63

ekil 5.4'de PIC'in B3 pin'ine bal filtre devresi

5.2.1 YAZILIMSAL PWM

Yazlmsal olarak PWM sinyali retmek iin, sresi deitirilebilir bir ka-e dalga program

yazmak yeterlidir.

5.2.2 JAL'da Yazlmsal PWM zelliinin Kullanm

JAL'da PWM sinyali ile ilgili alt programlar pwm.jal ktphane dosyasnda

bulunur. Pwm.jal dosyas ise yazlmsal olarak PWM sinyali retilecek PIC pin'ini

tanmlamakta kullanlr. pwm.jal ktphane dosyasndaki yazlmsal pwm sinyali retmek ile

ilgili alt programlar aadaki gibidir;

procedure pwm (byte in x , byte in tekrar ) : Yazlmsal PWM sinyali retmek iin

kullanlr. x deikeni retilecek sinyalin i sayklnn toplam saykla orann belirler. x

deikeni 0..255 arasnda deer alabilir. Tablo 5.1de i saykl oranna gre x deikenine

yazlacak deerin tablosu grlmektedir. Tekrar deikeni ise her seferinde tekrar edilecek

saykl saysn belirler.

Tablo 5.1 PWM sinyali retme oran tablosu

5.3 DONANIMSAL PWM

PIC16F877 ve PIC16F628 gibi baz PIC trlerinde PWM sinya. donanmsal olarak da

retilebilir. PIC16F877'de PWM sinyali C2 pin'inden retilirken, PIC16F628'de B3 pin'inden

retilir. PIC16F877'de PWM sinyali reten C2 pin'ine CCP1 ad

verilir. PIC16F877'de PWMsinyalinin retiminde TMR2 saycs kullanlr. PWM sinyalinin i sayklnn sresi 10 bit


64/70

64

hassasiyetindedir. PWM sinyalinin i saykl CCPR1L ve CCPR1H kaydedicilerinde

tutulurlar Dilenirse CCPR1H kaydedicisine deer yklenmeyerek 8 bit hassasiyetinde de

deer verilebilir.

PIC'de donanmsal PWM sinyali retebilmek iin aadaki admlarizlenmelidir;

PWM sinyalinin periyodu PR2 kaydedicisine yazlr.

PWM sinyalinin i saykl CCPR1L kaydedicisine kaydedilir.

CCP1 pin'i k yaplarak low yaplr (TRISC).

TMR2'nin prescaler deeri yklenip TMR2 kaydedicisi yetkilendirilir.

CCP1 modl PWM ilemi iin kurulur.

Tablo 5.2 20 Mhz'lik PIC'de retilebilecek PWM sinyalinin frekans

vehassasiyeti.

5.3.1 JAL'da Donanmsal PWM zelliinin Kullanm

PC'de donanmsal PWM sinyali retmek iin pwm. jal ktphane dosyasierisindeki H_pwm ( x ) alt program kullanlr. H_pwm ( x ) alt programnn komutunda

parantez iindeki parametresine i sayklnn deeri yazlr. sayklnn deeri 0..255 arasnda

bir saydr.sayklna deer olarak 255 girilirse bu i sayklnn tm saykln %100'n, 128

girilirse i sayklnn tm saykPn %50'sini kapsad anlamna gelir. Tablo 17.1'de i saykl

oran iin yazlmas gereken deerin tablosu bulunmaktadr.

5.3.2 Donanmsal PWM Uygulamalar

PIC'in BO pin'indeki butonuna baslnca i saykl %12,5, B1 pin'indeki butonuna baslnca i

saykl %25, B2 pin'indeki butonuna baslnca i saykl %50, B3 pin'indeki butonuna baslnca

i Saykl %100 olan donanmsal PWM sinyalini retecek JAL program. Bu rnek iin ekil

17.6 kullanlabilir.

include 16f877_4

include jlib


65/70

65

include pwm -- Unite7\Ornl7_3.jal

port_b_direction = all_input -- Buton girii h_pwm { 125 )

forever loop

if pin_b0 == high then h_pwm ( 32 ) end if

if pin_bl == high then h_pwm { 64 ) end if

if pin_b2 == high then h_pwm ( 128 } end if

if pin_b3 == high then h_pwm ( 255) end if

end loop

Donanmsal PWM sinyali retirken h_pwm komutuna parametre olarak girilecek x

deikeninin deeri iin x=oran*255/100 forml kullanlabilir. rnein i saykl'nn toplam

saykl'a oran %12,5 olaca zaman h_pwm alt programna parametre olarak 12,5*255/100 =

31,875 yaklak 32 deeri yazlmaldr. Tablo 17.1'de %12,5, %25, %50, %100 i saykl'

oranna sahip PWM sinyali retmek iin gerekli deerler grlmektedir. Donanmsal PWM

sinyali retmek iin dng iinde devaml h_pwm alt programn altrmaya gerek yoktur.

PIC H_pwm alt program ile ayarlanan srelerde donanmsal olarak devaml PWM sinyalini

retecektir.

5.4 RF LETM

RF (Radyo Frekans) kablosuz iletiim, radyo sinyallerinin kullanld iletiim yntemidir.

Kablosuz iletiimin mesafesi kk kit'ler ile 10-100 metre arasnda deiirken byk gteki

vericiler ile kilometrelerce alan kapsayabilirler. Gnmzdeki bilgisayarlarda kullanlan

kablosuz iletiim cihazlarnn 54 Mbps hznda alabilmektedirler.

Bu blmde amatr uygulamalarda kullanlabilecek ve ak alanda yaklak 50-100 metre

mesafeli ve 1200 Bps hznda alabilen RF kit'ler zerinde durulacaktr.

ekil 5.5 RF alc ve verici kit'ler.


66/70

66

RF kit'lerin etkili mesafeleri yaklak 50-100 metre civarndadr. Bu mesafe temelde vericinin

k gcne ve kullandmz antene gre deiebilir. RF kit'lerin modlasyon frekanslar

genellikle 433.92 Mhz ve k gleri de 10 mW civarndadr.

ekil 5.6 RF verici kit'in pin balants.

RF kit'ler yurt dndan www.rentron.com adresinden temin edilebilecei gibi bykehirlerdeki elektronikilerde de bulunmaktadrlar. Temin edilen RF kit ile bu blmde

kullanlacak kitler arasnda pin balantlar farkl olabilir.

RF verici kit'lerin bazlar 12V'a kadar almaktadr. Genellikle otomobillerin kap kilidi

kumandalarnda bulunurlar. RF vericilerde kullanlmak iin 12V'luk kk piller

bulunmaktadr. RF verici kit'in dijital veri girii Data input pin'idir. RF verici 2 numaral Data

input pin'den ald dijital veriyi RF vericinin modlasyon frekans ile modle ederek 4

numaralRF output pin'den radyo sinyalleri olarak havaya yaynlar.

ekil 21.15'de grld gibi RF alc biraz daha byktr. Sekiz numaral pin anten balants

iindir ve antenin 30 cm olmas yeterlidir. RF verici tarafndan yaylan radyo frekans dalgalar

RF alcnn 8 numaral anten pin'inden bir anten vastas ile alnr. Alc ierisindeki elektronik

devre alnan RF sinyalini demodle ederek dijital veriye dntrr ve 2 numaral dijital data

output pin'inden darya verir.

ekil 5.7 RF alc ve verici kit'lerin PIC ile olan balantlar.

ekil 5.7da grld gibi RF alc PIC'in A4 pin'ine ve RF verici ise PIC'in A2 pin'inikullanmaktadr. RF alc ve verici kit'ler dk hzlarda direkt olarak bilgisayarn seri port'una


67/70

67

balanarak kullanlabilirler. Normal RF kitler yaklak olarak 2.4 Kbps ..10 Kbps arasnda

iletiim hzlarna sahiptir. RF kit'ler zerinde bu blmde yaplacak uygulamada seri iletiim

protokol her zaman uygun olmayabilir. nk bit'ler arasnda kayma olabilmektedir. Bu

sebepten RF iletiimde R iletiimde kullanlan protokoln benzeri kullanlacaktr.

5.4.1 RF letiim Protokol

Balk sinyali : Gnderilen sinyalin bana eklenen sinyaldir. Alc balk sinyalinin

zellikleri uygunsa sinyalin geri kalann almaya balar. Balk sinyali 4 msn yksek ve 2 msn

dk sinyalden oluur.

ekil 5.8 RF iletiimde balk sinyali.

Lojik O'n ifade edilmesi :RF iletiimde lojik 0, 500 //sn yksek sinyal ve 1000 //sn dk

sinyali ile ifade edilir.

ekil 5.9 RF iletiimde lojik O'in ifade edilmesi sinyali.

Lojik 1'in ifade edilmesi : RF iletiimde lojik 1, 500 //sn yksek sinyal ve 1500//sn dk

sinyali ile ifade edilir.

ekil 5.10 RF iletiimde lojik 1'in ifade edilmesi sinyali.

5.4.2 JAL'da RF letiimin Kullanm

rf. jal ktphane dosyas radyo frekans (RF) kit'ler kullanarak bilgi alp gndermek ile ilgili

alt programlar

bulundurur. RF iletiimde kullan

lan pin'ler ile ilgili tan

mlamalar rfp. jaldosyasnda yaplmaktadr. Bu ktphane dosyasnda bilgi alm esnasnda TMR0


68/70

68

kullanlmaktadr, rf. jal dosyasnn ierisindeki alt programlar ve deikenler aadaki

gibidir;

rf_trans : RF iletiim protokolne gre 1 byte'lik bilgi gndermek iin kullanlr. rf_trans alt

program pseudo tipinde olduundan bilgi gndermek iin direkt deer atanabilir.rf_recv (data) : RF iletiim protokolne gre 1 byte'lik bilgi almak iin kullanlr. rf_recv alt

program bir fonksiyondur ve geerli bir RF bilgi geldiinde true deerini alr. Gelen bilgi

parametre olarak kullanlan data deikeninde tutulur.

RF iletiimde kullanlacak PIC pin'lerinin tanmlar rfp.jal ktphane dosyasndan

deitirilebilir, rfp. jal dosyasn ierii aadaki gibidir;

var volatile bit rf_butor is pin_a3

var volatile bit rf_buton_dir is pin_a3_direction

var volatile bit rf_rcv is pin_a4

var volatile bit rf_rcv_dir is pin_a4_directionvar volatile bit rf_rcv_led . is pin_aO

var volatile bit rf_rcv_led_dir is pin_aO_direction

var volatile bit rf_trns is pin_a2

var volatile bit rf_trns_asm at port_a : 2

var volatile bit rf_trns_dir is pin_a2_direction

var volatile bit rf_trns_led , is pin_al

var volatile bit rf_trns_led_dir is pin_al_direction

rf_trns_led_dir = output

rf_trns_dir = output

rf_rcv_led_dir = output

rf_rcv_dir = input

rf_buton_dir = input


69/70

69

6 SONULARBu projede endstride insan gvenliini daha st seviyelere kartmak iin forklift robot

prototipi zerinde allmtr. Forklift robotun hareket kabiliyetini artrmak iin tekerlek

yerine paletler kullanlmtr. Bylece forklift robotun olduu yerde 360 derece dnebilmesi

salanmtr.Forklift robotun kontrol ise hem uzaktan kumanda hem de bilgisayar vastasyla

salandndan bu iki noktann da robotun zerinde olmamasndan dolay robotun zerinde

kontrol amal bir insan varlna ihtiya kalmamtr. Sanayide uygulanma alanlar asndan

ise nkleer tesisleri, ortam scaklnn insan iin uygun olmad ar deerlerde allmasgereken ortamlar rnek gsterebiliriz.

Devrenin maliyeti asndan ise forklift robotun yerine getirdii tm ilevleri (motor

hareketlerinin ift ynl kontrol, RF sinyalinin alglan p deerlendirilmesi, PIC16F628A

mikrodenetleyicisinde bulunan bir adet PWM modlnden iki adet motorun ift ynl olarak

srlmesi, atal hareketlerinin ift ynl kontrol) sadece bir tane PIC16F628A ile

gerekletirilmitir.Bylece maliyet minimum seviyede tutulmutur.

Bu projenin geniletilmeye ynelik bir sonraki ad

m

al

ma ortam

na yerletirilenkameralardan elde edilen grntnn bilgisayar vastasyla ilenerek gerekli kontrol

sinyallerinin retilmesi ve retilen bu sinyallerin yine bilgisayar vastasyla projemizde

hazrlam olduumuz bilgisayar iletiim verici devresi zerinden forklift robota gnderilerek

insan gereksinimi tamamen ortadan kaldrmaktr. Bylece bu tehlikeli endstriyel ortamlardan

insan tamamen izole edilmi olacaktr.

Bu projenin yapm aamasnda edindiimiz tecrbelerden bazlarunlardr:


70/70

70

Maliyeti minimum dzeyde tutabilmek iin projenin gerekletirilmesi dnlen

mikrodenetleyicinin sahip olduu zelliklere iyi bir ekilde hakim olmak

gerektiidir.

Mikrodenetleyiciyi programlama dili olarak hem ak kaynak kodlu olmas hasebiyle

hem de PASCAL tabanl bir yazlm diline sahip olduundan JAL (Just Another

Language) PIC programlama asndan kolay renilebilir ve uygulanabilirdir.

Motorun ift ynl hareket etmesine ihtiya duyulan sistemlerde eer PWM kontrol

kullanlmayacaksa H kprsndeki kaynak ksa devresi dezavantajna kar rleler

kullanlarak bir avantaj salanabilir.

alıcı-verici rf devresi

Documents