grafİksel kullanici arayÜzÜ yardimiyla elektrİk...

T.C

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Mühendislik Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

GRAFİKSEL KULLANICI ARAYÜZÜ

YARDIMIYLA ELEKTRİK DEVRELERİ

EĞİTİM SETİ TASARIMI

243391 Zafer ALTUN

243468 Mehmet Emre TURAL

228432 Erman Cemal DURMUŞ

210263 Ayhan ÇAMYAR

DANIŞMAN

Öğr. Gör. Dr. Emre ÖZKOP

MAYIS 2014

TRABZON

LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU

234468 numaralı Mehmet Emre TURAL, 243291 numaralı Zafer ALTUN, 210263

numaralı Ayhan ÇAMYAR, 228432 numaralı Erman Cemal DURMUŞ tarafından Öğr. Gör.

Dr. Emre ÖZKOP yönetiminde hazırlanan “GRAFİKSEL KULLANICI ARAYÜZÜ

YARDIMIYLA ELEKTRİK DEVRELERİNİN BENZETİMİ” başlıklı lisans bitirme projesi

tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve niteliği açısından bir Lisans Bitirme Projesi olarak kabul

edilmiştir.

Danışman: Öğr. Gör. Dr. Emre ÖZKOP

Jüri Üyesi 1: …………………………………………………………………………..........................................

Jüri Üyesi 2: .…………………………………………………………………………………………………….

Bölüm Başkanı: Prof. Dr. İsmail Hakkı ALTAŞ

v

ÖNSÖZ

Bitirme proje çalışması Karadeniz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi,

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Lisans Programı’nda yapılmıştır.

Bu projenin hazırlanmasında emeği geçen başta yardımlarını esirgemeyen danışman

hocamız Sayın Öğr. Gör. Dr. Emre ÖZKOP’a teşekkürlerimizi sunuyoruz.

Ayrıca bizlere tüm hayatımız boyunca destek olan, maddi ve manevi hiçbir yardımdan

kaçınmayan ailelerimize hayat boyu minnettarız.

MAYIS 2014

Mehmet Emre TURAL

Zafer ALTUN

Ayhan ÇAMYAR

Erman Cemal DURMUŞ

vii

İÇİNDEKİLER

LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU ....................................................................... iv

ÖNSÖZ ....................................................................................................................................... v

İÇİNDEKİLER ......................................................................................................................... vii

ÖZET ......................................................................................................................................... ix

ŞEKİL DİZİNİ .......................................................................................................................... xi

ÇİZELGE DİZİNİ ................................................................................................................... xiii

SEMBOLLER VE KISALTMALAR ..................................................................................... xiv

1. GİRİŞ .................................................................................................................................. xvi

1.1 Literatür Çalışması ........................................................................................................... 2

2. TEORİK ALTYAPI ............................................................................................................... 4

2.1 Grafiksel Kullanıcı Arayüzü ............................................................................................. 4

2.1.1 Matlab Gui ................................................................................................................. 4

2.1.1.1 Figür Penceresinin Açılması ............................................................................... 4

2.1.1.2 Figür Penceresindeki Butonlar ve Görevleri .................................................... 5

2.1.1.3 M - Dosyası ........................................................................................................ 7

2.1.2 Matlab Gui ’ de Devre Benzetimleri .......................................................................... 8

2.2 Deney Seti ve Bilgisayar Arasında Veri Aktarma .......................................................... 11

2.2.1 Bilgisayardan Deney Setine Veri Gönderme ........................................................... 11

2.2.2 Deney Setinden Bilgisayara Veri Gönderme ........................................................... 13

3. TASARIM ............................................................................................................................ 14

3.1 Deney Seti ....................................................................................................................... 14

3.1.1 Deney Seti Özellikleri .............................................................................................. 15

4. SİMÜLASYON .................................................................................................................... 15

4.1 Deney Setindeki Devreler ........................................................................................... 15

viii

4.1.1 DA Simetrik Güç Kaynağı Devresi ...................................................................... 15

4.1.2 AA Güç Kaynağı Devresi .................................................................................... 17

4.1.3 Ölçü Aletlerini Besleme Devresi .......................................................................... 18

4.1.4 Osilatör Devresi .................................................................................................... 19

4.1.5 Yükseltici Devre ................................................................................................... 20

4.1.6 Gerilim Sensörü Devresi ...................................................................................... 21

4.1.7 Akım Sensörü Devresi ......................................................................................... 21

5.SONUÇLAR ......................................................................................................................... 23

6. YORUMLAR VE DEĞERLENDİRMELER ...................................................................... 26

KAYNAKLAR ......................................................................................................................... 27

EKLER ..................................................................................................................................... 28

EK‐1 IEEE Etik Kuralları ................................................................................................... 28

EK-2 Disiplinlerarası Çalışma .............................................................................................. 31

EK-3 Standartlar ve Kısıtlar Formu ...................................................................................... 32

EK-4 Deney Seti Maliyet Tablosu ........................................................................................ 37

EK-5 Çalışma Takvimi ......................................................................................................... 39

EK-6 Matlab Gui’de Oluşturulan Arayüzler ........................................................................ 40

ÖZGEÇMİŞLER ...................................................................................................................... 45

ix

ÖZET

Bilgisayarların birçok alanda daha etkin olarak kullanıldığı günümüzde, bilgisayarla

veri alışverişi ve programlanan arayüzler de büyük bir önem taşımaktadır. Eğitim alanında da

bilgisayarın etkinliğini arttırmanın maliyet ve kullanım açısından avantajları bulunmaktadır.

Bu projede; temel elektrik laboratuarlarında kullanılan deney seti, sinyal generatörü,

ve osiloskobu daha kullanışlı ve daha az maliyette elde etmek için bilgisayarı Matlab

yardımıyla sinyal generatörü ve osiloskop olarak kullanacağımız ve bilgisayar ile veri

alışverişi yapabilen deney seti tasarlanmıştır.

Oluşturulan ara yüzler yardımıyla bilgisayar ve deney seti kullanarak deneyler ve

ölçümler yapılabilecektir. Bunun yanında hazırlanan arayüzler yardımıyla kullanıcıya temel

elektrik bilgileri denenerek öğrenme imkânı verilmektedir.

Projede bilgisayarda ara yüz hazırlanması ve deney setinin tasarlanması başlıklar

halinde verilmektedir.

xi

ŞEKİL DİZİNİ

SAYFA NO

Şekil 1 : Matlab programında Gui arayüzünün açılması 4

Şekil 2 : Matlab Gui’de arayüz oluşturulacak kısmın seçilmesi 5

Şekil 3 : Matlab Gui’de arayüzün yapılacağı pencere 5

Şekil 4 : Matlab Gui’de arayüz oluşturma akış diyagramı 5

Şekil 5 : Matlab Gui araç editörü 7

Şekil 6 : Matlab Gui programında programlama yapılacak kısmın seçimi 7

Şekil 7 : Matlab Gui programında programlama yapılan editör penceresi 8

Şekil 8 : Matlab Gui editör penceresi akış diyagramı 8

Şekil 9 : Gui’de oluşturulan arayüz ana sayfası 9

Şekil 10 : Arayüz menü içeriği 9

Şekil 11 : Devre benzetimleri alt ara yüzü 10

Şekil 12 : Temel kavramlar alt ara yüzü 10

Şekil 13 : Sıcaklık – direnç hesabı ara yüzü 10

Şekil 14 : Sıcaklık – direnç hesabı akış diyagramı 11

Şekil 15 : Ana sayfa ara yüzü 12

Şekil 16 : Menü ara yüzü 12

Şekil 17 : Matlab programında bulunan sinyal üreteci akış diyagramı 12

Şekil 18 : Matlab programında bulunan sinyal üreteci ara yüzü 12

Şekil 19 : Bilgisayardan deney setine veri gönderimi 13

Şekil 20 : Matlab’da osiloskop arayüzü 13

Şekil 21 : Matlab’da osiloskop akış diyagramı 14

Şekil 22 : Deney setinden bilgisayara veri gönderimi 14

xii

Şekil 23 : DA Gerilim kaynakları devresi 15

Şekil 24 : AA gerilimin DA gerilime çevrilmesi 15

Şekil 25 : LM78XX ve LM79XX regüleleri bacak bağlantları 17

Şekil 26 : Regüle devresinin gerçeklenmiş devresi 17

Şekil 27 : AA güç kaynağı simülasyon devresi 17

Şekil 28 : AA güç kaynağı devresi 18

Şekil 29 : Ölçü aletlerinin besleme devresi 18

Şekil 30 : Sinyal üreteci simülasyon devresi 19

Şekil 31 : Sinyal üreteci devresi 19

Şekil 32 : Yükselteç simülasyon devresi 20

Şekil 33 : Yükselteç gerçeklenmiş devre 20

Şekil 34 : Gerilim sensörü simülasyon devresi 21

Şekil 35 : Gerilim sensörü gerçeklenmiş devre 21

Şekil 36 : Akım sensörü simülasyon devresi 21

Şekil 37: Akım sensörü gerçeklenmiş devre 22

Şekil 38: Deney seti üst görünüş 24

Şekil 39: Deney seti iç kısmı 25

xiii

ÇİZELGE DİZİNİ

SAYFA NO

Çizelge 1 : Yapılan arayüz çalışmaları 9

xiv

SEMBOLLER VE KISALTMALAR

AA Alternatif Akım

DA Doğru Akım

DAA Denetleyici Alan Ağı

E Gerilim

GUI Grafiksel Kullanıcı Arayüzü (Graphical User Interface)

R Direnç

V Gerilim

T Süre

L Endüktans

C Kapasite

I Akım

T Sıcaklık

PIC Çevresel Ünite Denetleme Arabirimi (Peripheral Interface Controller)

PHP Hiper metin Önişlemcisi (Hypertext Preprocessor)

xvi

1. GİRİŞ

Her şeyin tek tuşla kontrol edildiği çağımızda temel elektrik laboratuarlarında

bilgisayarların yeri de her geçen gün artmaktadır.

Yapacağımız bu projede Matlab programı yardımıyla arayüzler oluşturarak elektriksel

teorik bilgileri bilgisayar ortamında kullanıcıya pratik yapma imkânı sağlayan bir sistem

tasarladık. Arayüz programları bu noktada kullanıcının monitörde sadece verileri girip sonuca

ulaşmasını sağlamaktadır. Kullanıcının yazılım bilgisi gereksinimini ortadan kaldırır.

Projenin bilgisayar tabanlı olması eğitimde önemli bir yeri olacağı inancına bizi itmesi

yadsınamaz bir gerçektir. Bilgisayarın osiloskop ve sinyal generatörü olması laboratuardaki

osiloskop ve sinyal generatörlerinin yerini alarak gereksiz maliyeti ve yer işgalinin önüne

geçmek amaçlanmıştır.

2

1.1 Literatür Çalışması

Teknolojinin gelişmesiyle eğitim sisteminde meydana gelen problemlerin çözümüne

olanak sağlamıştır. Bilgisayarın eğitimde kullanılmaya başlanmasıyla bilgisayar destekli

eğitimin önemi artmıştır. Bunlar sonucunda bilgisayar destekli eğitim ve deney setlerine olan

ilgi artmıştır. Bu alanda yapılan çalışmalar aşağıdaki gibidir.

HI-TECH C dilinde yazılan bir çalışmada güneş enerjisinden elektrik enerjisi elde

etmek için kullanılabilecek bir eğitim seti tasarlanmıştır. Bu eğitim seti mikroişlemci

kontrollü olarak gerçekleştirilmiş ve 18F452 mikroişlemci kullanılmıştır. Yapılan eğitim

setiyle yenilenebilir enerji kaynakları konusunda eğitim verebilecek elemanlar yetiştirme

amaçlanmıştır. Çalışma [1] nolu referansta gösterilmektedir.

Gazi Üniversitesi’nde yapılan bir çalışmada C++ Builder ortamında yapılan güç

elektroniği ve elektrik makinaları laboratuar derslerinde kullanılmak amacıyla bir deney seti

yapılmıştır. Öğrencilerin bulanık mantık esaslarını, bulanık mantık denetimli DA-DA çevirici

devrelerinin öğrenilmesi, devre ve denetleyici parametreleri kullanılarak sistem tepkesinin

anlaşılması, gerçeğe uygun deneyler yapılarak laboratuar deneyleri için öğrencilerin daha iyi

hazırlanması ve öğrencilerin gelişiminde zamandan tasarruf sağlamasını eğitim seti

amaçlamaktadır. Çalışma [2] nolu referansta gösterilmektedir.

Siemens firmasına ait WinCC Flexible yazılımıyla yapılan bir çalışmada, “Marmara

Üniversitesi Mekatronik Eğitimi Bölümünde bulunan Lucas firmasına ait AC Senkron Servo

Motor seti, eğitim amaçlı, konum kontrolü yapan deney setine dönüştürülmüştür.” [3]

Yapılan

eğitim seti bu bölümde olan Elektromekanik Sistemler, Kontrol sistemleri ve Ölçme

derslerinde kullanılmak üzere yapılmıştır. Çalışma [3] nolu referansta gösterilmektedir.

Mersin Üniversitesinde yapılan bir çalışmada Basic yazılım dili kullanılarak PIC

16F84A mikrodenetleyicisiyle bir deney seti yapılmıştır. Çalışmada helikopter üzerindeki tork

ve anti tork etkisi gözlemlenmektedir. Çalışmada kullanılan DA motorlarının hız kontrolleri

yapılmış ve sistemin matematiksel modellemesi çıkartılmıştır. MATLAB/Simulik programı

yardımıyla matematiksel modeli çıkartılmış sistemin simülasyon sonuçları alınmış ve DA

motorlarının dinamik davranışları incelenmiştir. Çalışma [4] nolu referansta gösterilmektedir.

Denetleyici alan ağı (DAA) ve LabVIEW grafiksel ara yüz programı kullanılan bu

çalışmada Esnek Üretim Sistemi(EÜS) istasyonları üzerinden veri toplama ve kontrol

3

işlemleri yapılmıştır. Çalışmada PIC18F4580 mikro denetleyicisinden yararlanılmıştır. DAA

alıcı verici olarak MCP 2551 entegresi kullanılmıştır. Bu uygulama ile çok fazla kablo

kullanımından kaynaklanan karmaşa azaltılmış, bilgisayar ve istasyonlar arasında veri

iletişimi hızlı ve daha güvenli olmuş ve aynı zamanda düşük maliyetli otomasyon

gerçekleştirilmiştir. Çalışma [5] nolu referansta gösterilmektedir.

Bahçeşehir Üniversitesinde yapılan bir çalışmada Gerçek Zamanlı Sistemlerin web

üzerinden kontrolünün gerçekleştirilmesi yapılmıştır. Yapılan çalışma sıcaklık kontrol sistemi

üzerine uygulanmıştır. Çalışmada PIC16F887 mikroişlemcisi kullanılmıştır ve internet

üzerinden görüntüleme ve kontrol için PHP ara yüzü tasarlanmıştır. Yapılan bu çalışmada

sistemin bulunduğu sıcaklığın daha uzak ortamdan görüntülenmesi, istenen sıcaklık değerinde

tutulması amaçlanmaktadır. “Bu uygulama ile dünyanın herhangi bir yerinden gerçek zamanlı

olarak izlenebilen bir sıcaklık kontrol sistemi geliştirilmiş, ekonomik ve hızlı bir kontrol

sisteminin elde edilmesi amaçlanmıştır.” [6]

LabVIEW ara yüz programı kullanılarak Marmara Üniversitesinde yapılan bir

çalışmada, internet üzerinden kontrol edilebilen teknik eğitim amaçlı deney seti yapılmıştır.

Pnömatik kontrollü bir sıvı dolum tesisi deney setinin internet üzerinden uzaktan kontrolü

yapılmıştır. Çalışma [7] nolu referansta gösterilmektedir.

Gazi Üniversitesinde yapılan bir çalışmada C++ Builder programı kullanılarak

geliştirilen bir yazılımıyla elektrik kumanda devrelerinin benzetimi yapılmıştır. Yapılan

çalışmayla öğrencilerin bu devrelerin çalışmasını bilgisayar ortamında görerek bilgi ve

becerilerinin arttırılması amaçlanmıştır. Çalışma [8] nolu referansta gösterilmektedir.

4

2. TEORİK ALTYAPI

2.1 Grafiksel Kullanıcı Arayüzü

2.1.1 Matlab Gui

Matlab Gui, Graphical User Interface (Grafik Kullanıcı Ara yüzü), MATLAB ın bir

ara yüz oluşturma programıdır. Matlab Gui’de ara yüzlerin kullanıcı tarafından görülen tuş

takımları veya yazıların yerleştirildiği figür penceresi (.fig) ve burada kullanılan tuşların

görevlerinin belirlendiği m-dosya (.m) programlama kısmı bulunmaktadır.

2.1.1.1 Figür Penceresinin Açılması

Matlab’ in açılış ekranında komut satırına guide yazarak GUI editörünü veya Şekil 1’

deki gibi “Home” menüsünden “New”, “Graphical User Interface” seçeneğine tıklanır.

Şekil 1. Matlab programında Gui arayüzünün açılması

Şekil 2’ deki “ GUIDE Quick Start” penceresinde “ Blank GUI (Default)” seçilerek

“ OK” butonuna tıklanır.

Şekil 2. Matlab Gui de arayüz oluşturulacak kısmın seçilmesi

5

Şekil 3’te açılan çalışma ekranında sol tarafta ara yüzde kullanılacak görsel elemanlar

(butonlar) bulunmaktadır.

Şekil 3. Matlab Gui’de arayüzün yapılacağı pencere

Şekil 4’te figür penceresini n açılması için izlenecek yolları gösteren akış diyagramı

bulunmaktadır.

Şekil 4. Matlab-Gui’ de arayüz oluşturma akış diyagramı

2.1.1.2 Figür Penceresindeki Butonlar ve Görevleri

Matlab Gui’ de çalışma ekranında kullanılan butonlar ve görevleri şunlardır:

Buton üzerine tıklanarak yapılmak istenen program ataması m-file editör açılarak ilgili

“pushbutton’’un “ callback’’ine yazılır.

6

Çift koşullu bir butondur. Bu butonun işaretli olup olmamasına göre farklı işlemler yapar.

Birden fazla seçenek olması ve bu seçeneklerden birinin işaretlenmesi gerektiği durumda bu

nesne kullanılır.

Birden fazla seçeneğin işaretlenmesi gerektiği koşullar için bu nesne kullanılır.

Kullanıcının görsel olarak bilgi girişi yapabilmesini sağlayan araçtır.

Ara yüz üzerinde dilediğimiz yere bilgilendirme amaçlı yazı yazmamıza imkân verir.

Bilgi girişinin değerini ‘’slider’’ın kaydırılmasıyla değiştirilmesini sağlar.

Kullanıcıyı bilgilendirmek veya herhangi bir değeri liste üzerinden seçmek için kullanılır.

Kullanıcının girmesi gereken veriyi açılan listeden seçme imkânı verir.

Grafik çizimi veya resim gibi görsel öğeleri göstermek için kullanılan araçtır.

Oluşturulan arayüzdeki nesneleri gruplandırmak ve bir arada tutmak için kullanılır.

Radio veya toggle tipi butonların bir arada kullanılarak kullanıcının birden fazla seçenekten

bir tanesini seçmesini sağlamak amacıyla kullanılan bir araçtır.

7

MATLAB GUI yardımıyla yapılan arayüzde kullanılacak nesneler yukarıdakiler ile

sınırlı değildir. Tasarımcı dilediği takdirde ActiveX denilen araçla farklı tipte butonlar

tasarlanabilir. Kullanılan her butonun programlama kısmında kullanılmak üzere bir ‘tag’ ı

vardır. Tag kullanılan butonun etiketi diyebiliriz yani görsel olarak şekli, ismi, yazı tipi vs.

özelliklerini belirtir. Çalışma alanına koyulan araçların üzerine çift tıklayarak Şekil 5’teki araç

editörü açılır ve buradaki menüden araçtaki istenilen özellikler değiştirilebilir.

Şekil 5. Matlab Gui araç editörü

2.1.1.3 M - Dosyası

Figür ekranında kullanılan araçların görevlerin programlanarak belirlendiği dosyadır.

Bu alt programa erişim Şekil 6’daki gibi araç üzerine fare üzerinden sağ tıklanarak sırasıyla

“View Callback ”, “ Callback ” adımları takip edilerek sağlanabilir.

Şekil 6. Matlab Gui programında programlama yapılacak kısmın seçimi

8

Şekil 7. Matlab Gui’de programlama yapılan editör penceresi

“Callback” tıklandıktan sonra bizden programlama öncesi yapılacak çalışmanın bir dosya

altında kaydedilmesi için dosya adı girmemiz istenir. Dosya açıldıktan sonra Şekil 7’deki

programlama kısmı açılır. Açılan pencerede gösterilen alana aracın göreviyle ilgili program

yazılır.

Şekil 8. Matlab Gui editör penceresi akış diyagram

2.1.2 Matlab Gui ’ de Devre Benzetimleri

Matlab Gui’de hazırlanan ara yüzlerde hem görselliğe hem de kullanım kolaylığına

özen gösterilmiştir. Arayüzün giriş sayfası Şekil 9’da gösterildiği gibidir. Alt birimlere menü

butonu yardımıyla erişim sağlanmaktadır.

9

Şekil 9. Gui’de oluşturulan arayüz ana sayfası Şekil 10. Arayüz menü içeriği

Menüye tıklandığında Şekil 10’da bulunan kısma ulaşılmaktadır. Şekil 10’dan da

görüldüğü gibi kullanıcı ‘Devre Benzetimleri’, ‘MATLAB Sinyal Generatörü’, ‘MATLAB

osiloskop’ butonlarına bastığında her biri için oluşturulan farklı ara yüzlere ulaşılmaktadır.

Yapılan arayüz çalışmaları aşağıdaki Tablo 1’de verilmektedir.

Çizelge 1. Yapılan Arayüz Çalışmaları

Sıcaklık Direnç Değişimi Kompanzasyon

Direnç Renk Kodları Kapasite Dolma-Boşalma

Birim Dönüşümü Ortalama ve Efektif Değer

Düğüm Denklemleri Periyot ve Frekans Hesabı

Çevre Denklemleri Norton Teoremi

Thevenin Teoremi Yıldız-Üçgen Dönüşümü

Yukarıda tablo 1 de gösterilmiş olan ara yüzlerden örnek olarak direnç-sıcaklık

değişimi ara yüzüne erişimi incelenecektir. İncelemeye geçmeden önce sıcaklık direnç

değişimini aşağıdaki formülle ifade edebiliriz.

R=R0*(1+a0*(T-T0)) (1)

T0 sıcaklığında R0 direncine sahip olan bir telin T sıcaklığındaki direncini hesaplamak

için (1) nolu denklemi kullanırız. Burada a0 sıcaklık katsayısıdır ve sabit olarak kabul edilir.

Şekil 9’da bulunan menü butonuna basıldığında Şekil 10’daki ara yüz açılır. Burada devre

benzetimlerine tıklanarak Şekil 11’de bulunan ara yüz açılır.

10

Şekil 11. Devre benzetimleri alt ara yüzü Şekil 12. Temel kavramlar alt ara yüzü

Açılan Şekil 11’deki arayüzde temel kavramlar butonuna tıklanarak Şekil 12’de

bulunan arayüz açılır. Şekil 12’deki arayüzde direnç-sıcaklık değişimi butonuna tıklanarak

Şekil 13’te bulunan sıcaklık direnç hesabı ara yüzü açılır. Açılan arayüzde istenilen değerler

girilerek hesapla butonuna basıldığında sıcaklıkla değişen yeni direnç değeri elde edilir.

Şekil 13. Sıcaklık – direnç hesabı ara yüzü

Şekil 11’de bulunan direnç-sıcaklık hesabı akış diyagramı aşağıda Şekil 12’de

gösterilmektedir.

11

Şekil 14. Sıcaklık – direnç hesabı akış diyagramı

Oluşturulan diğer ara yüz çalışmaları ekte bulunmaktadır.

2.2 Deney Seti ve Bilgisayar Arasında Veri Aktarma

Projemizin en önemli kısımlarından biri bilgisayarı, sinyal jeneratörü olarak kullanıp

deney setine sinyal gönderme ve osiloskop olarak kullanıp deney setinden sinyal alma ve

gözlemleme işlemleridir. Bilgisayardan veri gönderme ve alma işlemini deney setinde

bulunan akım sensörleri, gerilim sensörleri ve yükseltme devresi yardımıyla ses kartı

üzerinden gerçekleştireceğiz. Veri alma ve gönderme işlemlerini iki başlık altında daha

detaylı inceleyebiliriz.

2.2.1 Bilgisayardan Deney Setine Veri Gönderme

Bilgisayarı sinyal jeneratörü olarak kullanmak için Matlab 32-bit versiyonunda

mevcut olan alt programından yararlanılmaktadır. Hazırlamış olduğumuz şekil 15’teki ana

sayfadan “menü” ye girildiğinde şekil 16’daki “MATLAB Sinyal Genaratörü ” seçeneğine

girilir.

12

Şekil 15. Ana sayfa ara yüzü Şekil 16. Menü ara yüzü

“MATLAB Sinyal Genaratörü” butonu bizi Şekil 17’deki generatör ekranına götürür.

Şekil 17. Matlab programında bulunan sinyal üreteci arayüzü

Şekil 18. Matlab programında bulunan sinyal üreteci akış diyagramı

13

Bilgisayardan üretilen sinyalin genliği sınırlı büyüklüktedir. Laboratuar ortamında

yapılan ölçümlerde bilgisayarda tepeden tepeye 2 V girişe rağmen osiloskop ekranında

tepeden tepeye 3.2 V olarak ölçülmektedir. Ölçülen bu değer deney setinde kullanılmak

istenilen değerden oldukça küçüktür. İstenilen genlikte gerilim elde etmek için deney setinde

yükseltici devre kullanılarak gerilim 12 V’a yükseltilecektir. Şekil 19’da bilgisayar çıkış

gerilimi ve yükseltilmesine ilişkin blok diyagram gösterilmektedir. Kullanılan yükseltici

devre detaylı bir şekilde deney setindeki devreler kısmında incelenecektir.

Şekil 19.

Bilgisayardan deney setine veri gönderimi

2.2.2 Deney Setinden Bilgisayara Veri Gönderme

Bilgisayarı osiloskop olarak kullanmak için Matlab 32-bit versiyonunda mevcut olan

alt programından yararlanılmaktadır.Hazırlamış olduğumuz ana sayfadan “menü” ye

girildiğinde “MATLAB osilatör ” seçeneğine girilir.

Şekil 20. Matlab programında bulunan osiloskop ara yüzü

14

Şekil 21. Matlab’da osiloskop akış diyagramı

Matlab’ ın osiloskop ekranı sayesinde bilgisayarın mikrofon girişinden kablo

yardımıyla alınan sinyali ekranda görebiliriz. Laboratuar ortamında üst sınır olarak 200 mV

gerilim verildiğinde osiloskop ekranında 1 V görülmektedir yani bilgisayar gerçek değeri 5

kat büyük göstermektedir. Üst sınır olarak belirlenen 30 V’un bilgisayar ortamında

görülebilecek seviyeye indirilmesi gerekir. Şekil 21’de deney setinde ölçülecek gerilim aralığı

ve bilgisayara giriş için düşürülmesi gereken gerilim aralığı blok diyagramı gösterilmiştir.

İndirme işleminde kullanılacak akım ve gerilim sensörü devreleri deney setindeki devreler

kısmında detaylı bir şekilde incelenecektir.

Şekil 22. Deney setinden bilgisayara veri gönderimi

3. TASARIM

3.1 Deney Seti

Deney seti; elektrik ve elektronik bölümlerinde laboratuarlarda sıkça kullanır.

Üstündeki breadbord da kurulan devrelere, deney setinde bulunan gerilim kaynakları ve

ölçüm aletleri yardımıyla gerilim verilip aynı zamanda ölçüm yapılmasına imkân veren

laboratuar elemanıdır. Projemizin tamamlayıcı kısmını ise birebir laboratuarlarda kullanılan

deney seti yapmaktır.

15

3.1.1 Deney Seti Özellikleri

Deney setimizin teknik özellikleri; 0-30 V arası değişebilen AA kaynağı, +5V, -5V,

+9V, -9V, +12V, -12V, +15V, -15V sabit gerilimleri verebilen DA kaynağı, 0-12V, 50 Hz-

10 kHz kare, üçgen, sinüs sinyal üreten osilatör, AA ve DA ölçme elemanları bulunmaktadır.

4. SİMÜLASYON

4.1 Deney Setindeki Devreler

Deney setinde ağırlıklı olarak DA güç kaynağı devresi, osilatör devresi, akım ve

gerilim sensörleri, alçaltıcı ve yükseltici devreler bulunmaktadır.

4.1.1 DA Simetrik Güç Kaynağı Devresi

Şekil 23’te simetrik güç kaynağı devresinin simülasyonu bulunmaktadır.

Simülasyonda görülen devre gerçeklenerek 5-9 V DA gerilim kaynağı elde edilmiştir.

Şekil 23. DA gerilim kaynakları devresi

12-15 V DA gerilim kaynağı da aynı devre üzerinde entegreler değiştirilerek elde edilmiştir.

Şehir şebekesi 220 V alternatif akım gerilimdir. Alternatif akım gerilimini düşük

seviyelerdeki sabit doğru akım şeklinde elde etmek için Şekil 22’deki akış şemanda adımlar

uygulanacaktır.

Şekil 24. AA gerilimin DA gerilimine çevrilmesi

16

Güç kaynaklarının yapısında dört aşama vardır. Bunlar sırasıyla;

AA gerilimini transformatör yardımıyla düşürme

AA gerilimin DA gerilime çevrilmesi (doğrultulması)

Doğrultulan DA gerilimdeki dalgalanmaların önlenmesi (filtrelenmesi)

DA gerilimin sabit tutulması yani regüle edilmesi

Transformatörler, alternatif akım altında iki devreyi birbirine bağlayan manyetik alan

etkisiyle ve sarım sayılarının oranına göre gerilimi alçaltıp yükseltmemize yarayan elektrik

aletidir. Deney setin kullanacağımız trafo özeliği 220 V AA gerilimini, sekonder sargıdan ayrı

ayrı +30V, -30V, +12.5V, -12.5V, +7.5V, -7.5V alternatif akım elde etmemizi sağlayacak

şekilde uçlara sahiptir. Devrelerde kullanılacak entegrelerin yanmaması için özelliklerine göre

+12.5V, -12.5V veya +7.5V, - 7.5V kullanılmaktadır.

Doğrultma işlemi için 100V, 8A 1N4003 tipi kristal diyotların kullanıldığı hazır köprü

adı verilen 4 uçlu doğrultma elemanları yardımıyla alternatif akım doğrultulmaktadır.

Güç kaynaklarında diyotlarla doğrultulan gerilim dalgalı bir yapıya sahiptir. Yani elde

edilen doğru akım gerilim dalgalıdır. Çıkışı tam doğru gerilim hâline getirebilmek için

kondansatör ya da bobinler kullanılarak filtre devreleri yapılır. Bu aşamada kondansatör

seçiminde dikkat edilmesi gereken bazı noktalar vardır. Kullanacağımız kapasitenin değeri

alıcının çektiği akıma göre seçilmeli ve yüksek akım çekilmesi durumunda yüksek kapasiteli

kondansatör seçilmelidir. Ayrıca kapasite değeri büyüdükçe çıkış sinyali daha düzgün

olmaktadır. Dikkat edilmesi gereken bir diğer nokta kondansatörün gerilimidir. Doğrultma

devrelerinde kondansatörler alternatif akım tepe değerlerinde dolacağından (Uç= Ug*1,41 )

trafolarının çıkış gerilimini kaldıracak şekilde kondansatör kullanılmalıdır. Şekil 14’de

alternatif akım doğrulma ve filtreleme devresi ve multisim programıyla gerçeklenmesi

verilmektedir. Devrelerimizde entegrelerden önce 470 uF, 35V elektrolit kondansatör ve

entegrelerden sonra 100 nF’ lık normal kondansatör kullanılmaktadır.

Regüleli güç kaynaklarında, entegre regülatör elemanlarından en çok kullanılan

negatif (LM78XX) ve pozitif regülatör (LM79XX) entegre elemanlarıdır. Pozitif regülatör

entegresi gerilimi pozitif olarak istenen değerde sabitler negatif regülatör ise negatif DA

gerilimi sabitlemeye yardımcı olur. En çok kullanılan 2-24V arası entegrelerdir. Entegreler

kullanılırken dikkat edilmesi gereken çıkışlarında en fazla 1 A akıma izin verilir, dolayısıyla

alıcının çektiği akımın 1 A’i geçmemesi gerekir. Regülelerin zarar görmemesi için koruyucu

17

olarak cam sigortalar kullanılacaktır. Şekil 25’te regülelerin bacak bağlantıları verilmektedir.

Şekil 26’da ise DA regüle devresinin baskı devrede gerçeklenmiş şekli bulunmaktadır.

Şekil 25. LM78XX ve LM79XX regüleleri bacak bağlantıları

Şekil 26’da

Şekil 26. Regüle devresinin gerçeklenmiş devresi

4.1.2 AA Güç Kaynağı Devresi

Şekil 27. AA güç kaynağı simulasyon devresi

18

Alternatif akım güç kaynağımızı ayrıca kurduğumuz + 18V, - 18V gerilimleriyle LM324

op-ampı beslenerek şekildeki direnç değerleriyle devremiz 0-30 V arası aa güç kaynağımızı

tasarlamış oluruz.

Şekil 28. AA güç kaynağı devresi

4.1.3 Ölçü Aletlerini Besleme Devresi

Setimizdeki ölçü aletlerini doğru akım regülatör devresi gibi ayrı bir devre üzerinden

beslenmektedir. Ölçü aletlerimizin çalışması için gerekli akım ve gerilim bu da güç kaynağı

devrelerinden sağlanmaktadır. Deney setimizde ölçü aletlerin çektikleri maksimum akım 22

mA’ dir.

Şekil 29. Ölçü aletlerinin besleme devresi

19

4.1.4 Osilatör Devresi

Şekil 30. Sinyal üreteci simülasyon devresi

ICL8038 adlı entegre devresi kullanılarak üç farklı biçimli (kare, üçgen, sinüs) sinyal

üretebilir. Devrenin ürettiği sinyallerin frekansı 50 Hz- 15 KHz arasındadır. Frekans ayarını

RV2 potansiyometresi ile yapmaktayız. Entegre çıkışında kare dalga 24 V, sinüs dalga 8 V,

üçgen dalga ise 6 V’dur. 0-12 V arası ayarlanabilir genlik elde etmek için entegre çıkışlarını

alçaltıcı ve yükseltici devreler ekleyerek istenilen büyüklüklere getirilmiştir.

Şekil 31. Sinyal üreteci devresi

20

4.1.5 Yükseltici Devre

Yükseltici devreyi bilgisayardan 1 volt olan dalga ( ses tam açıkken) hazırlanan

yükselteç devresi ile 12 volt genliğe yükseltilebilmektedir. Gelen küçük genlikli sinyalin

istenilen büyüklükteki genliğe yükseltmek için kullanıyoruz. Devremizi iki tane LM741 op-

amp ve yükseltilmek istenilen oranda direnç seçimleriyle Şekil 30’daki örnek simülasyonda

görülmektedir.

Şekil 32. Yükselteç simülasyon devresi

Simülasyondaki R1 ve R2 dirençleri aynı ve devrenin akım çekmemesi için yüksek

değerde, R3 ve R4 dirençleri de giriş geriliminin istenilen çıkış gerilimi oranında seçilerek

şekil 9.’ daki gibi bağlanmaktadır. Op-amp beslemeleri ise ayrıca kurulan ve sabit +15, -15

volt veren regüle devresinden sağlanmaktadır.

Şekil 33. Yükselteç gerçeklenmiş devresi

21

4.1.6 Gerilim Sensörü Devresi

Şekil 34. Gerilim sensörü simülasyon devresi

Şekil 32.’deki devremizde LM741 op-ampını kullanıyoruz; beslemelerini ise

yükseltme devresini de besleyen ayrı bir sabit +15, -15 V veren regüle devresinden

almaktayız. Devrede R1 ve R2 dirençleri aynı büyüklükte yüksek değerde R3 ve R4 dirençleri

ise giriş gerilimi ve olmasını istediğimiz çıkış geriliminin arasındaki oranda seçilir.

Şekil 35. Gerilim sensörü gerçeklenmiş devresi

4.1.7 Akım Sensörü Devresi

Şekil 36. Akım sensörü simülasyon devresi

22

Akım sensörü deney setinde kurulan devreden akan akımı bilgisayar ekranındaki

osilatör ekranında görmemizi sağlamaktadır. Şekilde görüldüğü gibi giriş 1 ve giriş 2 uçları

devreye seri olarak bağlanır ve çıkış ucu ise bilgisayara gitmektedir. Akım sensörünün önemli

elemanları LM311 ve 0,1 Ω dirençtir. Op-amp +12 V ve -12 V sabit DA güç kaynağı ile

beslenecektir. Küçük direnç kullanarak devreye olan etki minimuma indirilmiştir. Devrede

ölçülen değer ve ekranda görülen değer aslında gerilim değeridir ancak onu akım değeri

olarak almaktayız.

Şekil 37. Akım sensörü gerçeklenmiş devresi

23

5.SONUÇLAR

Bilgisayar kontrollü birçok deney araçları bulunmaktadır. Yapılan bu çalışmalardan

farklı olarak projemizde bilgisayar ve deney seti arasındaki bağlantıyı ses kartı üzerinden

gerçekleştirdik. Bilgisayardan alınan 3.2 V deney setinde bulunan yükseltme devresiyle

yükselterek 12 V gerilime yükselttik ve deney setinden alınan gerilimi bilgisayarın

ölçebileceği maksimum genlik olan 0 – 200 mV arası tutacak alçaltma devresi de deney

setimizde kullanılmıştır.

Projemizde Matlab programında tasarladığımız, kullanımı kolay ve bilgilerimizi

deneyerek pekiştirmemizi sağlayan ara yüzler EK-6 da bulunmaktadır.

Deney setimizde bulunan devrelerimizin PCB çizimleri EK-3 de bulunmaktadır.

Bu çalışmamızda deney seti tasarımı bilgisayardan veri alışverişi ve bilgisayar ara

yüzleri tasarlanmasının nasıl yapıldığı hakkında bilgi verilmiştir.

Projenin çalışma takvimi EK-5 de verilmiştir.

24

Şekil 38. Deney seti üst görünüşü

Şekil 38’de deney setinde 1 numaralı kısım alternatif akım, doğru akım voltmetre ve

ampermetrelerinin bulunduğu kısım, 2 numara ile gösterilen yer ise bilgisayardan sinyal

gönderdiğimizde kullanacağımız giriş ve breadborda göndereceğimiz kablo giriş ve

çıkışları, 3 numaralı kısımda deney seti üzerinde kuracağımız devreden akım bilgisi alıp

bilgisayara aktaracağımız akım sensörü giriş ve çıkışları, 4 numara aynı şekilde gerilim

sensörü giriş ve çıkışlarıdır, 5 numarayla gösterilen yer ise sabit doğru akım gerilim

kaynaklarının bulunduğu yerdir, 6 numarayla gösterilen yer ise deney setinde bulunan

osilatör çıkışlarıdır.

25

Şekil 39. Deney seti iç kısmı

Şekil 39’de deney setinin iç kısmında üstten görünüşü ve devrelerin yerleştirilmiş hali

bulunmaktadır.

26

6. YORUMLAR VE DEĞERLENDİRMELER

Bitirme projemiz birçok derste öğrendiğimiz bilgileri kullanma imkânı vermiştir.

Yapmış olduğumuz çalışmalarda elektronik devre simülasyon çizim programları öğrenildik ve

bu simülasyonlarının laboratuarda gerçekleştirilmesiyle aslında derslerde öğrendiğimiz birçok

bilginin farkına vardık. Derslerde öğrenilen bilgilerin günlük hayata aktarımı konusunda

öğrencinin daha çok teşfik edilmesi gerektiğini düşünüyoruz. Projemiz temel elektrik

laboratuar kullanım kolaylığı sağlaması açısından yararlı bir çalışma olduğuna inanıyoruz.

Umarız bu çalışma daha iyi ve gelişmiş projelere katkı sağlar.

27

KAYNAKLAR

[1]. İ. Sefa, M. Demirbaş, R. Bayındır, "Güneş Enerjisi Eğitim Seti Tasarım ve Uygulaması

Pamukkale University Engineering Faculty, Journal of Engineering Sciences, Year:2007,

Vol:13, No:3, Page:327-336.

[2]. U. Güvenç, Y. Sönmez, S. Biroğul, "Bulanık Mantık Denetimli DA-DA Çeviricileri için

Geliştirilen Bir Eğitim Seti",Journal of Polytechnic, Vol: 10, No: 4, pp.339-346, 2007.

[3]. A. Güllü, Y. F. Sur, E. Kaplanoğlu, "AC Servo Motor Eğitim Seti Tasarımı ve Konum

Kontrolü",SDU International Technologic Science, Vol. 1, No 2, pp. 74-81, October 2009.

[4]. E. Köse, S. Yamaçlı, Y. G. Ültanır, "Küçük Ölçekli İnsansız Helikopter Kontrol Deney

Seti Tasarımı ve Simülasyonu", Ç.Ü. Müh .Mim. Fak.Dergisi, Cilt.23, Sayı.2, Aralık 2008.

[5]. İ. Yabanova, Sezai T., H. Ekiz, H. Çimen, "Denetleyici Alan Ağı Üzerinden Mekatronik

Bir Sistemin Kontrolü", Electronic Journal of Machine Technologies, Vol: 7, No: 2, pp.63-72,

2010.

[6]. Z. Candan, Y. Çekiç, "Gerçek Zamanlı Sistemlerin Web Üzerinden Kontrolünün

Gerçekleştirilmesi",Bahçeşehir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bilgi Teknolojileri

Programı, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, 2008.

[7]. S. Taşkın, M. Demetgül, "Bir Sıvı dolum tesisi deney setinin uzaktan erişimli

kontrolü",Journal of Polytechnic, Vol: 12, No: 1, pp.35-41, 2009.

[8]. R. Bayındır, "Elektrik Kumanda Devrelerinin Eğitim Amaçlı Benzetimi",

Journal of Polytechnic, Vol: 9, No: 1, pp.1-6, 2006.

28

EKLER

EK‐1. IEEE Etik Kuralları

IEEE üyeleri olarak bizler bütün dünya üzerinde teknolojilerimizin hayat standartlarını

etkilemesindeki önemin farkındayız. Mesleğimize karşı şahsi sorumluluğumuzu kabul ederek,

hizmet ettiğimiz toplumlara ve üyelerine en yüksek etik ve mesleki davranışta bulunmayı söz

verdiğimizi ve aşağıdaki etik kuralları kabul ettiğimizi ifade ederiz.

1. Kamu güvenliği, sağlığı ve refahı ile uyumlu kararlar vermenin sorumluluğunu kabul

etmek ve kamu veya çevreyi tehdit edebilecek faktörleri derhal açıklamak;

2. Mümkün olabilecek çıkar çatışması, ister gerçekten var olması isterse sadece algı olması,

durumlarından kaçınmak. Çıkar çatışması olması durumunda, etkilenen taraflara durumu

bildirmek;

3. Mevcut verilere dayalı tahminlerde ve fikir beyan etmelerde gerçekçi vedürüst olmak;

4. Her türlü rüşveti reddetmek;

5. Mütenasip uygulamalarını ve muhtemel sonuçlarını gözeterek teknoloji anlayışını

geliştirmek;

6. Teknik yeterliliklerimizi sürdürmek ve geliştirmek, yeterli eğitim veya tecrübeolması veya

işin zorluk sınırları ifade edilmesi durumunda ancak başkaları için teknolojik sorumlulukları

üstlenmek;

7. Teknik bir çalışma hakkında yansız bir eleştiri için uğraşmak, eleştiriyi kabul etmek ve

eleştiriyi yapmak; hatları kabul etmek ve düzeltmek; diğer katkı sunanların emeklerini ifade

etmek;

8. Bütün kişilere adilane davranmak; ırk, din, cinsiyet, yaş, milliyet, cinsi tercih, cinsiyet

kimliği veya cinsiyet ifadesi üzerinden ayırımcılık yapma durumuna girişmemek;

9. Yanlış veya kötü amaçlı eylemler sonucu kimsenin yaralanması, mülklerinin zarar görmesi,

itibarlarının veya istihdamlarının zedelenmesi durumlarının oluşmasından kaçınmak;

10. Meslektaşlara ve yardımcı personele mesleki gelişimlerinde yardımcı olmak ve onları

desteklemek.

29

IEEE Code of Ethics

We, the members of the IEEE, in recognition of the importance of our technologies in

affecting the quality of life throughout the world, and in accepting a personal obligation to our

profession, its members and the communities we serve, do hereby commit ourselves to the

highest ethical and Professional conduct and agree:

1. to accept responsibility in making engineering decisions consistent with the safety, health

and welfare of the public, and to disclose promptly factors that might endanger the public or

the environment;

2. to avoid real or perceived conflicts of interest whenever possible, and to disclose them to

affected parties when they do exist;

3. to be honest and realistic in stating claims or estimates based on available data;

4. to reject bribery in all its forms;

5. to improve the understanding of technology, its appropriate application, and potential

consequences;

6. to maintain and improve our technical competence and to undertake technological tasks for

others only if qualified by training or experience, or after full disclosure of pertinent

limitations;

7. to seek, accept, and offer honest criticism of technical work, to acknowledge and correct

errors, and to credit properly the contributions of others;

8. to treat fairly all persons regardless of such factors as race, religion, gender, disability, age,

or national origin;

9. to avoid injuring others, their property, reputation, or employment by false or mlicious

action;

10. to assist colleagues and co‐workers in their professional development and to support them

in following this code of ethics.

Approved by the IEEE Board of Directors

August 1990

ieee‐ies.org/resources/media/about/history/ieee_codeofethics.pdf

30

Mühendisler İçin Etik Kuralları

Etik kuralları ile ilgili faydalı web adresleri

IEEE Code of Ethics

http://www.ieee.org/about/corporate/governance/p7‐8.html

NSPE Code of Ethics for Engineers

http://www.nspe.org/resources/ethics/code‐ethics

American Society of Civil Engineers, UC Berkeley Chapter

http://courses.cs.vt.edu/professionalism/WorldCodes/ASCE.html

Engineering Ethics BY DENISE NGUYEN

http://sites.tufts.edu/eeseniordesignhandbook/2013/engineering‐ethics‐2/

Code of Ethics of Professional Engineers Ontario

http://www.engineering.uottawa.ca/en/regulations

Bir kitap:

What Every Engineer Should Know about Ethics

Yazar: Kenneth K. Humphreys

CRC Press

EMO – Elektrik Mühendisleri Odası

Etik Kütüphanesi

http://www.emo.org.tr/genel/bizden_detay.php?kod=50871&tipi=46&sube=0#.U1QfyVV_tjs

31

EK-2 Disiplinlerarası Çalışma

Bitirme çalışmamızda, deney setimizin plastik kasasını ölçüleri ve görünüş çizimleri

kartal reklamcılığı verilerek bu konuda yardımları bulunmaktadır. Yapılan deney setinin

plastik kasası karşılığında hiçbir maddi karşılık talep edilmemiştir. Katkılarından dolayı

Kartal Reklamcılığa teşekkürlerimiz sunarız.

32

EK-3 Standartlar ve Kısıtlar Formu

Bitirme Projesinin hazırlanmasında Standart ve Kısıtlarla ilgili olarak, aşağıdaki soruları

cevaplayınız.

1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız.

Bu çalışmada bilgisayar ses kartı kullanılarak deney seti ve bilgisayar arasında sinyal

almaş verişi sağlanması ve bu veri aktarımına uygun deney seti yapılması hedeflenmektedir.

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

Evet. Bilgisayarın sinyal generatörü ve osilatör kullanması için ses kartı yardımıyla

yeni devreler tasarlandı böylece elektrik laboratuarında bilgisayarın kullanımıyla maliyet

azaltılması sağlandı.

3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız?

Bilgisayar programlama, elektrik mühendisliği temelleri, analog ve sayısal elektronik

derslerinde öğrenilen bilgilerden faydalandık.

4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir?

IEEE, CENELEC, IEC 60559, IEC 60191, ISO 639, ISO/IEC TR 14543,

standartlarına uygun olarak üretim yapılmaktadır.

5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir?

a) Ekonomi

Bu projenin temel elektrik laboratuvarlarında kullandığımız osiloskop ve osilatör gibi

araçların yerine kullanmak daha ekonomik olacaktır.

b) Sürdürülebilirlik:

Projenin geliştirilmesiyle başta eğitim olmak üzere birçok alanda kullanım alanı

bulabilir.

33

c) Üretilebilirlik:

Projenin bilgisayar tabanlı olması günümüzde bilgisayarların da çok yaygın olarak

kullanılması nedeniyle bilgisayar bulunan her yerde osiloskop ve osilatör de bulunması

anlamına gelir. Bu nedenle kişisel bilgisayara sahip kişilerin osiloskop ve sinyal generatörü

gibi pahalı cihazlara ücret vermeden hem maliyet hem de boyut olarak kazanç sağlamaları

mümkün hale getirilmiş olur.

d) Etik:

Daha önce yapılan projelerden fikir bazında faydalanılmıştır. Başka projelerden

kopyalama yapılmamıştır. Yararlanılan kaynaklar kaynakça da belirtilmiştir.

f) Sağlık:

Can güvenliği açısından herhangi bir tehlike teşkil etmemektedir. Gerekli koruma

sigorta ve topraklama gibi koruma elemanları ile sağlanmıştır.

g) Güvenlik:

Kullanılacak olan malzeme ve devrelerin izolasyonları gerektiği gibi yapılıp insan

sağlığını tehlikeye atacak hiçbir duruma mahal bırakılmayacaktır.

h) Sosyal ve politik sorunlar:

Sosyal ve politik açıdan hiçbir problem arzetmeyen ürün aynı zamanda ihracata da

elverişlidir. Maliyet açısından oldukça hesaplı olması sebebiyle ülke ekonomisine büyük katkı

sağlanmaktadır.

34

EK-3 Deney Setinde Kullanılan Devrelerin Baskı Devre Çizimleri

Şekil E3.1. Osilatör devresi için baskı devre çizimi

Şekil E3.2. Osilatör devresinin sinüs ve üçgen çıkışlarını yükseltme devresi baskı devre çizimi

35

Şekil E3.3. 0-30V alternatif akım kaynağı devresi için baskı devre çizimi

Şekil E3.4. Regülatör devresi için baskı devre çizimi

36

Şekil E3.5. Akım sensörü devresi için baskı devre çizimİ

Şekil E3.6. Bilgisayardan deney setine gönderilen işaretin yükseltme devresi için baskı devre

çizimi

37

EK-4 Deney Seti Maliyet Tablosu

Deney setinde kullanılacak malzemeler hakkında piyasa araştırması yapılıp adet başına

TL fiyatı ve 100 adet başına TL fiyatı belirlenerek maliyet tablosu oluşturulmuştur.

Tablo. 2 Maliyet Tablosu

CİNSİ ADET ADET FİYATI(TL) 100 ADET

FİYATI(TL)

CAM SİGORTA 8 0.10 5.4

CAM SİGORTA YUVASI 8 0.46 32

100 nF KONDANSATÖR 32 0.10 8

1uF ELEKTROLİT

KONDANSATÖR

16 0.10 8

470 uF ELEKTROLİT

KONDANSATÖR

16 0.28 23

KÖPRÜ DİYOT 2 0.25 20

AMPERMETRE 2 21 2000

VOLTMETRE 2 16 1500

BREADBORD 2 4.85 450

KLEMENS 20 0.31 22

SOĞUTUCU 16 1.28 105

POTANSİYOMETRE 4 0.46 35

ANAHTAR 1 1.08 100

GÜÇ FİŞİ 1 1.73 150

TRANSFORMATÖR 1 60 5800

LM311 ENTEGRE 2 0.50 40

LM324 ENTEGRE 4 6.50 440

ICL8038 ENTEGRE 1 17.75 1400

LM78xx, LM79xx ENTG. 16 0.79 55

DİRENÇ 20 0.20 15

38

CİNSİ ADET ADET FİYATI(TL) 100 ADET

FİYATI(TL)

3 KADEMELİ

ANAHTAR

1 2.35 170

TOPLAM

110 8500

39

EK-5 Çalışma Takvimi

Tablo. 3 teki çalışma takviminde toplantı tarihleri bulunmaktadır. İş tanımı kısmı ise bu

toplantı tarihleri arasında yapılan çalışmalar gösterilmektedir.

Çizelge. 3 Çalışma Takvimi

AYLAR İŞ TANIMI TOPLANTI TARİHİ

ŞUBAT

Tasarım projesi değerlendirilip bitirme

projesinde neler yapılacağı belirlendi

21.05.2014

Deney setinde kullanılacak devrelerin

mutlisimleri üzerinde inceleme yapıldı

kullanılacak devre elemanları belirlendi

28.05.2014

MART

Bilgisayarın ses kartının projede

kullanılabilirliği ile ilgili ölçümler yapıldı.

Bilgisayar ve deney seti arasında kullanılacak

alçaltıcı ve yükseltici devreler belirlendi

07.03.2014

Deney setinde kullanılacak devreler borda

kurulmaya başlandı. Kurulan devrelerin

çalışıp çalışmadığı kontrol edildi.

14.03.2014

Devrelerde kullanılacak elemanlar incelendi.

Bilgisayarın giriş çıkış gerilimleri belirlendi.

21.03.2014

Kullanılacak entegrelerin özellikleri incelendi

ve devredeki uyumları gözlendi. Eksik

devrelerin borda kurulmasına devam edildi.

28.03.2014

NİSAN

Borda kurulan devreler kontrol edildi.

Sorunlu devreler tekrar incelendi

18.04.2014

Baskı devre için gerekli malzemeler

belirlendi. Devrelerin nasıl yapılacağına dair

tartışıldı. Baskı devre için gerekli devre

çizimlerine başlandı

25.05.2014

MAYIS

Baskı devrelerin çizimi bitirildi ve incelendi.

Baskı devreler yapıldı. Elemanların montajı

yapıldı.

02.05.2014

40

EK-6 Matlab Gui’de Oluşturulan Arayüzler

Şekil E6.1 Direnç renk kodları ara yüzü Şekil E6.2 4 bantlı direnç hesap ara yüzü

Şekil E6.3 5 bantlı direnç hesap ara yüzü Şekil E6.4 6 bantlı direnç hesap ara yüzü

41

Şekil E6.5 Enerji birim dönüşümü ara yüzü Şekil E6.6 Çevre denklemi ara yüzü

Şekil E6.7 Düğüm denklemi ara yüzü Şekil E6.8 Ohm yasası ara yüzü

42

Şekil E6.9 Paralel direnç hesp. ara yüzü Şekil E6.10 Paralel endüktans hesp. ara yüzü

Şekil E6.11 Seri kondansatör hesp. arayüzü Şekil E6.12 Thevenen Teo. hesp. arayüzü

43

Şekil E6.13 AA devreleri arayüzü Şekil E6.14 Kompanzasyon arayüzü

Şekil E6.15 Kondansatör dolma arayüzü Şekil E6.16 Ort. ve Efektif değer arayüzü

44

Şekil E6.17 Periyot ve frekans Şekil E6.18 Yıldız-Üçgen dönüşüm

45

ÖZGEÇMİŞLER

Erman Cemal DURMUŞ

Erman Cemal DURMUŞ, 16.05.1990 tarihinde Samsun’da doğdu. İlköğretim ve lise

öğrenimini Samsun’da tamamladı. 2009 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik

Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümüne lisans eğitimine başlamıştır. Yabancı

dil olarak İngilizce ve Almanca bilmektedir.

Ayhan ÇAMYAR

Ayhan ÇAMYAR 25.10.1987 tarihinde Ordu’da doğdu. İlköğretim ve lise öğrenimini

Ordu’da tamamladı. 2008 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümüne lisans eğitimine başlamıştır. Yabancı dil olarak

Arapça bilmektedir.

Zafer ALTUN

Zafer ALTUN 10.04.1990 tarihinde Trabzon’da doğdu. İlköğretim ve lise öğrenimini

Trabzon’da tamamladı. 2010 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümüne lisans eğitimine başlamıştır. . Yabancı dil olarak

İngilizce ve Almanca bilmektedir.

Mehmet Emre TURAL

Mehmet Emre TURAL 14.04.1991 tarihinde Erzurum’da doğdu. Öğrenimi yedinci sınıfa

kadar Kahramanmaraş’ta, yediden onikinci sınıfa kadar Erzurum’da orta öğreniminin son

sınıfını Bursa’da tamamladı. 2010 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik

Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümüne lisans eğitimine başlamıştır. Yabancı

dil olarak İngilizce ve İtalyanca bilmektedir.

grafİksel kullanici arayÜzÜ yardimiyla elektrİk...

Documents