T.C.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

PIC PROGRAMLAMA KULLANARAK SESE YÖNELEN ROBOT TASARIMI

BİTİRME ÇALIŞMASI

ARZU AKALIN

179993

DUYGU AKBAY

179996

MAYIS 2011

TRABZON

T.C.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

PIC PROGRAMLAMA KULLANARAK SESE YÖNELEN ROBOT TASARIMI

BİTİRME ÇALIŞMASI

Arzu AKALIN

179993

Duygu AKBAY

179996

ÖĞR. GÖR. CAHİT ALTAN

MAYIS 2011

TRABZON

ÖNSÖZ

İlk olarak hazırlamış olduğumuz bu çalışmada bizlere değerli zamanını ayıran, bizlere

her türlü bilgi ve birikimini sunmaktan kaçınmayan, her konuda bizleri doğru bir şekilde

yönlendiren değerli hocamız Öğr. Gör. Cahit ALTAN’a sonsuz teşekkürlerimizi sunarız.

Ayrıca yine aynı şekilde bu konuda her türlü yardımı sağlayan ve bilgilerini hiç

çekinmeden bizimle paylaşan Karabük Üniversitesi Mekatronik Bölüm Başkanı Doç.Dr. Raif

BAYIR’a teşekkürü bir borç biliriz.

Aldığımız mühendislik eğitiminde, iyi bir mühendis olabilmemiz için gerekli olan

değerli bilgilerini bizlerden esirgemeyen bütün bölüm hocalarımıza teşekkürlerimizi sunar ve

saygılarımızı iletiriz.

Son olarak bu çalışmayı, bizlerin bugünlere gelmesinde her türlü fedakarlığı gösteren ve

tüm imkanları sağlayan saygıdeğer ailelerimize armağan ediyoruz.

Arzu AKALIN

Duygu AKBAY

TRABZON

Mayıs, 2011

ii

İÇİNDEKİLER

Sayfa No

ÖNSÖZ ....................................................................................................................................... ii

İÇİNDEKİLER .......................................................................................................................... iii

ÖZET ......................................................................................................................................... vi

SEMBOLLER VE KISALTMALAR ...................................................................................... vii

ŞEKİLLER ................................................................................................................................ ix

TABLOLAR .............................................................................................................................. xi

1. GİRİŞ ..................................................................................................................................... 1

2. ROBOTUN TASARIMI ........................................................................................................ 2

2.1. Robotun Kart Kontrolü ........................................................................................................ 2

2.1.1. Mikroişlemci .................................................................................................................... 2

2.1.1.a PIC16F628A’nın Özellikleri ......................................................................................... 3

2.1.2. Motor Sürme Devresi ....................................................................................................... 5

2.1.2.1. Transistör ....................................................................................................................... 7

2.1.2.1.a BDX53’ün Fiziki Yapısı .............................................................................................. 8

2.1.2.1.b BDX53’ün Özellikleri ve Karakteristikleri ................................................................. 9

2.1.2.2. Kondansatör .............................................................................................................. 10

2.1.2.2.a Kutuplu Kondansatör ................................................................................................. 11

2.1.2.2.b Kutupsuz Kondansatör ............................................................................................ 11

2.1.2.3. Diyot ............................................................................................................................ 12

2.1.2.3.a Doğru Polarlama ........................................................................................................ 13

2.1.2.3.b Ters Polarlama ........................................................................................................... 14

2.1.2.3.c 1N4007 Diyodu ve Özellikleri .................................................................................. 14

2.1.2.4. LED( Light Emitting Diode) ....................................................................................... 15

2.1.2.5. Direnç .......................................................................................................................... 17

2.1.2.5.a Direnç Türleri ............................................................................................................ 18

iii

2.1.2.5.b Direnç Renk Kodları ................................................................................................. 20

2.1.2.6. Anahtar ...................................................................................................................... 22

2.1.3. Motorlar .......................................................................................................................... 23

2.2. Robotun Sensör Kontrolu ................................................................................................ 28

2.2.1. Mikrofon ....................................................................................................................... 28

2.2.1.a Kapasitif Mikrofon ....................................................................................................... 29

2.2.1.b Kapasitif Mikrofonun Yapısı ve Çalışma Prensibi ...................................................... 30

2.2.2. 1N4148 Diyot ............................................................................................................... 31

2.2.2.a Elektriksel Karakteristikleri .......................................................................................... 32

2.2.3. BC550 Transistör ........................................................................................................... 33

2.2.3.a Elektriksel Karakteristikleri .......................................................................................... 34

2.2.3.b Fiziksel Karakteristikleri .............................................................................................. 35

2.2.4 BC557 Transistör ............................................................................................................ 36

2.2.4.a Elektriksel Karakteristikleri .......................................................................................... 36

2.2.5. Trimpot ........................................................................................................................... 37

3. ROBOTUN PROGRAMLANMASI .................................................................................... 42

3.1. Proton IDE Nedir? ........................................................................................................... 42

3.2. Proton IDE Değişkenleri ................................................................................................... 42

3.3. Proton IDE Komutları ....................................................................................................... 42

3.3.1. DIM Komutu .................................................................................................................. 43

3.3.2. SYMBOL Komutu ......................................................................................................... 43

3.3.3. ABS Komutu .................................................................................................................. 44

3.3.4. DCD Komutu ................................................................................................................. 44

3.3.5. DIG Komutu ................................................................................................................. 44

3.3.6. MAX ve MIN Komutu ................................................................................................... 45

3.3.7. IF..THEN..ELSEIF..ELSE..ENDIF Komutu ................................................................. 45

3.3.8. SELECT..CASE..ENDSELECT Komutu .................................................................... 46

iv

v

3.3.9. GOTO Komutu ............................................................................................................... 47

3.3.10. GOSUB..RETURN Komutu ........................................................................................ 47

3.3.11. FOR..NEXT..STEP Komutu ........................................................................................ 48

3.4. Sayıları ve Karakterleri Yazma ......................................................................................... 48

3.5. Operatörler ........................................................................................................................ 49

3.5.a Karşılaştırma Operatörleri ............................................................................................... 49

3.5.b Mantıksal Operatörler ..................................................................................................... 49

3.5.c Bit Operatörleri ................................................................................................................ 50

3.6. Robotun Proton IDE İle Yazılan Programı ....................................................................... 51

3. SONUÇ ................................................................................................................................ 54

4. KAYNAKLAR ..................................................................................................................... 55

ÖZET

Bu proje PIC programlama kullanılarak hazırlanan basit bir robot uygulamasıdır. Bu

projede herhangi bir ortamda belli bir frekanstaki sese göre hareket eden bir robot yapımı

amaçlanmıştır. Bu robotun algoritması robot etrafına yerleştirilen ses sensörlerinin algılama

kapasitesine göre değişim göstermektedir.

Robotun bütün hareketlerinin tasarımı PIC’in PROTON IDE kullanılarak

programlanmasıyla yapılmıştır. Sensör devrelerindeki kapasitif mikrofonların kullanımı

sayesinde algılanan analog ses sinyali elektriksel sinyallere dönüştürülüp pic’in

algılayabileceği gerilim seviyesine çevirilmektedir. Bu dönüşüm sayesinde pic algıladığı

elektriksel sinyal ile robotun dc motor kontrolünü sağlamaktadır.

Sonuç olarak robot hangi sensör tarafından sesi algılamışsa o tarafa doğru hareket eder.

vi

SEMBOLLER VE KISALTMALAR

I/O : Input / Output (Giriş/ Çıkış)

Hz : Herz

KHz : Kilo Herz

MHz : Mega Herz

V : Volt

EEPROM : Electronically Erasable Programmable Read Only Memory

PWM : Pulse Code Modulation, Darbe Kod Modülasyonu

GND : Ground, Toprak

DC : Direct Current

A : Amper

mA : Mili Amper

K : Kilo ohm

nF : Nano Farad

µF : Mikro Farad

pF : Piko Farad

LED : Light Emiting Diode, Işık Yayan Diyot

°C : Santigrad Derece

W : Watt

hFE : Akım Kazancı

AC : Alternative Current

P : Proton

vii

viii

N : Nötron

EMK : Elektro Motor Kuvvet

s : Saniye

S : Kesit alanı(m2)

L : Uzunluk (m)

ρ : Özdirenç (ohm.metre)

U : Gerilim

R : Direnç

I : Akım

RPM : Round Per Minute

Q : Kondansatör Yükü

C : Kapasite

AF : Audio Frequency, Ses Frekansı

KΩ : Kilo Ohm

SOD27 (D0-35) : Cam Kapsül Türü

RAM : Random Access Memory

ix

ŞEKİLLER DİZİNİ

USayfa No

Şekil 1. PIC16F628A’nın pin diyagramı .................................................................................... 3

Şekil 2. Motor sürücü devresi .................................................................................................... 6

Şekil 3 NPN ve PNP transistörleri sembolleri .......................................................................... 7

Şekil 4. BDX53 pin diyagramı ................................................................................................... 8

Şekil 5. BDX53’ün iç yapısı ...................................................................................................... 9

Şekil 6. Kutuplu kondansatör ve devre bağlantı şekilleri ......................................................... 11

Şekil 7. Kutupsuz kondansatör ve devre bağlantı şekilleri ...................................................... 11

Şekil 8. P ve N birleşmesi ve diyot sembolü ............................................................................ 12

Şekil 9. İdeal diyot karakteristik eğrisi ..................................................................................... 13

Şekil 10. Uygulamada kullanılan diyot karakteristik eğrisi ..................................................... 13

Şekil 11. 1N4007 diyotu ........................................................................................................... 14

Şekil 12. LED’in sembolü ........................................................................................................ 15

Şekil 13. Çeşitli renkte LED’ler ............................................................................................... 16

Şekil 14. Devre üzerindeki LED’lerin konumları .................................................................... 17

Şekil 15. Sabit direnç sembolleri .............................................................................................. 19

Şekil 16. Ayarlı direnç sembolleri ............................................................................................ 19

Şekil 17. PTC direnç ................................................................................................................ 19

Şekil 18. NTC direnç ................................................................................................................ 20

Şekil 19. Direnç çeşitleri 1 ....................................................................................................... 20

Şekil 20. 4 bandlı dirençler ...................................................................................................... 22

Şekil 21. 5 bandlı dirençler .................................................................................................... 22

Şekil 22. Ana devrede kullanılan anahtar ................................................................................. 23

Şekil 23. Anahtar devresi ......................................................................................................... 23

Şekil 24. DC motor ................................................................................................................. 24

Şekil 25. Oluşturulan motor ve tekerlek dizaynı .................................................................... 26

x

Şekil 26. Robotun motor sürme devresinin Proteus (ISIS) dizaynı ......................................... 26

Şekil 27. Robotun motor sürme(anakart) devresinin ARES dizaynı ....................................... 27

Şekil 28. Robotun anakartının baskı devresi ............................................................................ 27

Şekil 29. (a) Kapasitif mikrofon (b) Yükselteç kısmı .......................................................... 30

Şekil 30. 1N4148 diyodu .......................................................................................................... 32

Şekil 31. BC550 transistör ....................................................................................................... 33

Şekil 32. Statik karakteristik .................................................................................................. 35

Şekil 33. Transfer eğrisi ......................................................................................................... 35

Şekil 34. BC557 transistör ....................................................................................................... 36

Şekil 35. Trimpot ...................................................................................................................... 38

Şekil 36. Sensör devresinin Proteus(ISIS) dizaynı ................................................................. 38

Şekil 37. Sensör devresinin ARES dizaynı ............................................................................ 39

Şekil 38. Sensörlerin baskı devresi ........................................................................................ 39

Şekil 39. Robotun gövde kısmı ................................................................................................ 40

Şekil 40. Robotun beslemesi için pil yuvası .......................................................................... 40

Şekil 41. Sese yönelen robotun gerçeklenmiş hali (yandan görünümü) .................................. 41

Şekil 42. Sese yönelen robotun gerçeklenmiş hali (önden görünümü) .................................... 41

TABLOLAR DİZİNİ

Sayfa No

Tablo 1. PIC16F628A’nın pin özellikleri ............................................................................... 4-5

Tablo 2. Robotun hareket yönleri ............................................................................................... 6

Tablo 3. BDX53’ ün elektriksel karakteristikleri .................................................................. 9-10

Tablo 4. 1N4007 diyodunun elektriksel özellikleri .................................................................. 15

Tablo 5. Direnç renk kodları .................................................................................................. 21

Tablo 6. 1N4148 ‘in elektriksel karakteristikleri ................................................................ 32-33

Tablo 7. BC550 ‘nin elektriksel karakteristikleri ..................................................................... 34

Tablo 8. BC557 ’nin elektriksel karakteristikleri ................................................................ 36-37

Tablo 9. Karşılaştırma operatörleri .......................................................................................... 49

xi

1

1. GİRİŞ

Bu proje bir robot tasarımı uygulamasıdır. Projemizde PROTON IDE programı ile

kodları dizayn edilmiş küçük bir robot kontrol edilmiştir. Günümüzde robotların kontrolü

ile ilgili bir çok uygulama bulunmaktadır; çizgi izleyen, ışık izleyen, engelden kaçan, vs.

Biz bu projede sese yönelme algoritması üzerinde çalıştık. Robotun üzerinde 3 adet ses

algılayan sensör ve bu sensörlerden ana devreye kablo vasıtasıyla girişler sağlayan

terminaller bulunmaktadır.

Sese yönelen robot 3 adet mikrofonlu devre düzeneği ile etrafındaki sesleri algılar.

Kapasitif mikrofonların içerisindeki membran ses dalgaların algılanması ile titreşir.

Elektronik yükseltici devre bu titreşimleri elektrik sinyallerine dönüştürür. Elektrik

sinyalleri PIC16F628A mikrodenetleyicisine gönderilir. PIC16F628A mikrodenetleyicisine

yüklenmiş olan program ses sensörü devrelerinden alınan bu sinyalleri işleyerek sesi

kaynağının bulunduğu yönü tespit eder.

PIC16F628A mikrodenetleyicisinde yüklü olan program ile ses sensörlerinden

gelen sinyallerin işlenmesi sonucu belirlenen yöne hareketin sağlanması için

mikrodenetleyiciden motor sürücülere çıkış sinyalleri gönderilir. PIC16F628A

mikrodenetleyicisinden gönderilen bu çıkış sinyalleri BDX53 darlington transistörler ile

hazırlanan motor sürücü devresine gönderilir ve motorların sürüşü sağlanır.

2

2. ROBOTUN TASARIMI

2.1. Robotun Kart Kontrolu

Robotun mekanik parçalarının temini cok zor olmadığından ilk olarak robotun

kontrol kartının dizaynını yapmaya karar verdik. Bu kartın dizaynı sırasında pratik olarak

kullanabileceğimiz; ucuz, kolay bulunabilir ve ihtiyaçlarımızı en iyi şekilde karşılayan

özelliklere sahip malzemeler tercih ettik.

2.1.1. Mikroişlemci

Bu projede PIC16F628A kullanmaya karar verdik. Çünkü 16 adet I/O (giriş/çıkış)

pini bulunmaktadır. Ayrıca besleme ve toprak pinleri hariç tüm pinlerin birden fazla işlevi

vardır ve gerektiğinde bu pinler I/O olarak kullanılabilir. Bunlara ek olarak kolay

bulunabilir ve programlanması oldukça basit bir mikroişlemcidir.

Sensörlerin algıladığı ses bilgisi kontrol kartıyla iletişime geçerek PIC’i gerekli

gerilim seviyesini elde ederek çalıştırmalıdır. PIC için gerekli olan gerilim seviyesini

sensörlerde bulunan kapasitif mikrofonlar ses sinyalini elektriksel sinyale çevirerek sağlar.

Kontrol kartına sensörlerden dönüştürülmüş olarak gelen data yardımıyla çeşitli

PIC programlama dilleri kullanılarak programlanan pic sayesinde robotun kontrolu

sağlanır. Bu programlar java, pic basic, c, c++, c#... gibi bir çok programlama dilleri

olabilir. Biz bu projemizde robotumuzun kontrolunu sağlamak için PROTON IDE adlı

programı kullanarak C tabanlı bir yazılım oluşturduk. Ayrıca kodlamalar yapılırken lojik

programlama yapıldı.

3

16F628A’nın pin diyagramı Şekil 1.’deki gibidir:

Şekil 1. PIC 16F628A’nın pin diyagramı

Ayrıca kristal osilatör bağlantısı kurularak, çalışma frekansı oluşturulabilir. Çünkü

kristal osilatör, dijital entegre devreleri için sabit bir saat darbesi sağlamak için kullanılır.

Biz tasarımını yapmış olduğumuz robot devremizde 4MHz’lik bir kristal osilatörü

kullandık.

2.1.1.a PIC 16F628A’nın Özellikleri

* Çalışma gerilimi 3.0 V - 5.5 V 'tur.

* Çalışma hızı PIC16F84 ile aynıdır, 4 MHz ile 20 MHz aralığında çalışabilir.

* Elektriksel olarak yazılıp silinebilir.

* PIC16F84 ten farklı olarak 2Kx14 word lük Flash program belleği vardır.

* Ram belleği 224x8 byte, EEPROM veri belleği ise 128 byte 'tır.

* PIC16F628 'in data belleği 4 bank 'a ayrılmıştır ve bu bank 'larda genel amaçlı registerler

ve özel fonksiyon registerleri bulunur.

* PIC16F628 kendi iç RC osilatörüne sahiptir.

* 16 I/O pininin 8 tanesi A portu 8 tanesi de B portudur. [1,2]

4

PIC16F628 mikro denetleyicisinin pin özellikleri Tablo 1.’de verilmiştir.

Tablo 1. 16F628A’nın pin özellikleri

PİN ADI ÖZELLİKLER

RA0/AN0-RA1/AN1 Port A 'nın iki yönlü digital I/O pinleri/ Analog komparatör

girişleri

RA2/AN2/Vref Port A 'nın iki yönlü digital I/O pini/ Analog komparatör girişi/

Vref girişi

RA3/AN3/CMP1 Port A 'nın digital I/O pini/ Analog komparatör girişi/ Komparatör

çıkışı

RA4/T0CKI/CMP2 Port A 'nın digital I/O pini/ TIMER1 harici clock girişi /

Komparatör çıkışı

RA5/MCLR/THV Port A 'nın digital I/O pini / Reset girişi ya da programlama

sırasında gerilim giriş ucu/ THV girişi

RA6/OSC1/CLKOUT Port A 'nın digital I/O pini / kristal osilatör girişi

RA7/OSC2/CLKOUT Port A 'nın digital I/O pini / kristal osilatör girişi / harici clock

girişi

RB0/INT Port B 'nin digital I/O pini / Harici kesme girişi

RB1/RX/DT Port B 'nin digital I/O pini / USART veri alış pini/ senkronize data

I/O pini

RB2/TX/CK Port B 'nin digital I/O pini / USART veri gönderme pini/

Senkronize clock I/O pini

RB3/CCP1 Port B 'nin digital I/O pini / Capture-Compare - PWM I/O

5

RB4/PGM Port B 'nin digital I/O pini / düşük gerilim programlama giriş pini.

Pin 'deki seviye değişikliği SLEEP moduna giren PIC 'i uyandırır.

RB5 Port B 'nin digital I/O pini / Pin 'deki seviye değişikliği SLEEP

moduna giren PIC 'i uyandırır.

RB6/T1OSO/T1CKI Port B 'nin digital I/O pini / Timer osilatör çıkışı / Timer1 clock

girişi

RB7/T1OSI Port B 'nin digital I/O pini / Timer1 osilatör çıkışı

Vss Güç kaynağının GND ucunun bağlanacağı pin

Vdd Güç kaynağının pozitif ucunun bağlanacağı pin

2.1.2 Motor Sürme Devresi

Tasarımını yapmış olduğumuz robot iki adet 12V ‘luk DC motora sahiptir. Bu

motorların çalışması için motor sürücü devresi gerekmektedir. Motor sürme devreleri

genellikle L293D entegresi gibi devreler kullanılarak oluşturulur. Ancak biz robotumuz

için BDX53 güç transistörleri kullanarak motor sürme devresi tasarladık. Bu devreyi

kullanarak PIC’ten gelen komutlarla motorların kontrolünü sağladık.

Robotumuz için güç transistörleri ile oluşturmuş olduğumuz devre motorların

çalışması için yeterli olmuştur. PIC’in iki çıkış bacağı transistörlerin bazına 1K’lık

dirençler ile bağlanmıştır. Bu bağlantı ile PIC üzerinden gelen sinyaller motorların

kontrolünü sağlar ayrıca motorların beslemesi, PIC’in besleme bacağının transistörlerin

emetör bacağına bağlanması ile sağlanır. Böylece motorların çalışması ile robotun üç

yönde ilerlemesi sağlanabilir; sağa, sola, ileri. PIC’in RB0 ve RB1 bacaklarından gelen

işaretlere göre robotun aldığı yönler Tablo 2.’deki gibidir:

6

Tablo 2. Robotun hareket yönleri

RB0 RB1 YÖN

0 0 Durur

0 1 Sola gider

1 0 Sağa gider

1 1 İleri gider

Darlington transistörler ile oluşturmuş olduğumuz motor sürücü devremizin şekli

Şekil 2.’de gösterilmiştir.

Şekil 2. Motor sürücü devresi

Şekil 2.’de görülen motor sürücü devremizde NPN güç transistörleri anahtar olarak

kullanılmıştır. Bu transistör modeli devre için gerekli olan akıma bağlı olarak seçilir.

5A’den küçük akımlar için BC108 tipi transistör kullanılır. [3]

Motor sürücü devremizde kullanmış olduğumuz elemanlar şunlardır:

7

-3 adet 100 nF kondansatör

-2 tane 1K direnç

-1 adet 330ohm direnç

-1 adet 4.7K direnç

-2 adet BDX53 darlington transistör

-2 adet 1N4007 diyot

-1 adet anahtar

- 3 adet LED

- 1 adet 100µF 16 V kondansatör

2.1.2.1 Transistör

Transistörler diyotlarda olduğu gibi P ve N eklemlerinden oluşmaktadır. Genellikle

transistör yapısı iki N bir ya da iki P bir N tipi malzemelerden oluşan 3 katmanlı bir yarı

iletken elektronik devre elemanıdır. Bu yapılardan birincisine NPN diğerine ise PNP

transistör adı verilmektedir. Bu yapılar devre içerisinde aşağıdaki Şekil 3.’de olduğu

gibidir.

Şekil 3. NPN ve PNP transistör sembolleri

Baz, kollektör ve emetör uçları bulunmaktadır. Transistör iletim, tıkama ve doyum

olmak üzere üç ana bölgede çalışır. Aktif bölgede emetör-baz eklemi iletim yönünde

kollektör baz eklemi ise tıkama yönünde kutuplanır. Doyum bölgesinde emetör-baz ve

8

kollektör-baz eklemlerinin ikiside iletim yönünde kutuplanır. Tıkama bölgesinde ise her

iki eklemde tıkama yönünde kutuplanır. Özet olarak transistörler baz ve emetör uçlarına

verilen küçük çaptaki akımlarla kolektör ile emetör uçları arasından geçen akımları kontrol

ederler. Baz ve emetör arasına verilen akımın az bir kısmı baz ucundan geri kalan büyük

bir kısmı emetör üzerinden tamamlanır. Transistörler genellikle yükseltme işlemi

yaptıklarından çoğu devrede yükselteç görevi üstlenirler. Ayrıca anahtarlama elemanı

olarak kullanıldığı durumlarda mevcuttur.[4,5,8]

Biz de bu projemizin motor sürme devresinde hızlı anahtarlama yapabilen darlington

güç transistörleri yani BDX53’ü kullandık. BDX53’ü seçmemizdeki amaç küçük akımlar

ile çalışıyor olmasıdır.

2.1.2.1.a BDX53’ün Fiziki Yapısı

Şekil 4. BDX53 pin diyagramı

Şekil 4.’de olduğu gibi BDX53’ün emetör, baz ve kollektor bacaklarının hangi pinler

olduğu görülmektedir ve bu şekle göre devreye bağlantısı yapılmıştır. Ayrıca iç yapısıda

Şekil 5.’deki gibidir.

9

Şekil 5. BDX53’ün iç yapısı

2.1.2.1.b BDX53’ün Özellikleri ve Karakteristikleri

-25° C oda sıcaklığında 60 W güç harcar,

-Sürekli kollektör akımı 8A’dir,

-3V ve 3A’ de minimum akım kazancı(hFE) 750’dir.

25° C oda sıcaklığında BDX53’ün elektriksel karakteristikleri Tablo 3.’de belirtilmştir.[7]

Tablo 3. BDX53’ün Elektriksel karakteristikleri

Parametre Test

Koşulları

MİN MAX BİRİM

VCEO (kollektör-

emetör kırılma

gerilimi)

IC=100 mA

IB=0

45 V

ICO (kollektör –emetör

kesim akımı)

VCE=30V

IB=0

0.5 mA

ICBO(kollektör kesim VCB=45V 0.2 mA

10

akımı) IE=0

IEBO(emetör kesim

akımı)

VEB=5V

IC=0

2 mA

hFE(ileri akım

dönüşüm oranı)

VCE=3V

IC=3 A

750

VBE(SAT)(Baz emetör

doyma gerilimi)

IB=12mA

IC=3A

2.5 V

VCE(SAT)(Kollektör –

emetör doyma

gerilimi)

IB=12mA

IC=3A

2 V

VEC(Paralel diyot

iletim gerilimi)

IE=3A

IB=0

2.5 V

2.1.2.2. Kondansatör

Kondansatör, iki iletken plaka arasına dielektrik malzeme yerleştirilmesi ile oluşturulan

pasif bir devre elemanıdır. Genellikle elektrik depolamaya yarayan yönleryile bilinirler.

Kondansatöre doğru akım uygulandığında kondansatör dolmaya başlar ve bu durumda

akım aktığı için iletimdedir, dolduğu anda artık akım akmadığı için tıkamada gibi çalışır.

Alternatif akım uygulandığında ise akımın yönü devamlı değiştiği için kondansatör

devamlı iletimdedir. Kondansatörün birimi "Farat" 'tir ve "F" ile gösterilir. Faratın

altbirimleri Mikro farat (uF), Nano farat (nF) ve Piko farattir (pF). 1 F = 1,000,000 uF, 1

uF = 1,000 nF, 1 nF = 1,000 pF.

Bu projenin motor sürücü devresinde 3 adet 100nF ‘lık kutupsuz kondansatör

kullanılmıştır. Ayrıca bir adet 100µF 16V’luk kutuplu kapasite kullanılmıştır.Bu

kondansatörlerin devre bağlantı şekilleri Şekil 6. ve Şekil 7.’da gösterilmiştir.[8]

11

2.1.2.2 a Kutuplu Kondansatör

Bu tür kondansatörler üretimleri esnasında kutuplu olarak tasarlanırlar. Bir ‘+’ ve

bir ‘-’ olmak üzere iki ucu bulunmaktadır. Devreye bağlantı şekline dikkat edilmelidir.

Çünkü ters bağlama durumunda kondansatörler patlar. Şekil 6.’da bu tip kondansatörlerin

devre bağlantı şekillerini görmekteyiz.[8]

Şekil 6. Kutuplu kondansatör ve devre bağlantı şekilleri

2.1.2.2.b Kutupsuz Kondansatör

Kutupsuz kondansatörler devreye bağlantı durumu hiçbir önem taşımayan rastgele

bağlanabilen elektronik eleman çeşitlerinden bir tanesidir. Üretiminde seramik ve mika

gibi dielektrik malzemeler kullanılır. Bu malzemelere göre değeri değişkenlik gösterebilir.

Şekil 7.’de devre bağlantı şekilleri görülmektedir. [8]

Şekil 7. Kutupsuz kondansatör ve devre bağlantı şekilleri

12

2.1.2.3. Diyot

Şekil 8. P ve N birleşmesi ve diyot sembolü

Diyot elektrik akımını bir yönde geçiren diğer yönde ise geçirmeyen bir elektronik

devre elemanıdır. Diyot P ve N kutuplarından oluşur. Diyotun P kutbuna "Anot", N

kutbuna da "Katot" adı verilir. Genellikle doğrultma devrelerinde alternatif akımı doğru

akıma çevirmek için kullanılır. Diyot N tipi madde ile P tipi maddenin birleşiminden

meydana gelmektedir . Birleşme esnasında P tipi maddedeki delikler ile N tipi maddedeki

elektronlar iki maddenin birleşim noktasında buluşarak birbirlerini nötrlerler ve burada

"Nötr" bir bölge oluştururlar. Şekil 8.’de bu durum görülmektedir. İdeal diyodun elde

edilmesi pratikte imkansızdır. Pratikte diyoda ileri yönde polarlama uygulandığında hemen

iletime geçmez. Bunun nedeni gerilim seddinin ancak belli bir gerilim değerinde

aşılabilmesidir. Ters yönde polarlama uygulandığında ise diyot tam manasıyla yalıtkan

değildir, çok küçük de olsa bir sızıntı akımı geçer. Bu durumları anlatan diyot özeğrileri

Şekil 9. ve Şekil 10.’da görüldüğü gibidir.[4,5,6]

13

Şekil 9. İdeal diyot karakteristik eğrisi

Şekil 10. Uygulamada kullanılan diyot karakteristik eğrisi

2.1.2.3.a Doğru polarlama: Diyodun anot ve katot uçlarına gerilim

uygulandığında P tipi maddedeki delikler anot tarafından, N tipi maddedeki elektronlar da

katot tarafından itilirler. Bu durumda nötr bölge ortadan kalkar ve ‘-‘ kutuptan ‘+’ kutuba

elektron akmaya başlar. Yani diyot iletime geçer. Fakat diyot nötr kısmı aşmak için diyot

14

üzerinde 0.6 Voltluk bir gerilim düşümü meydana gelir. Bu gerilim düşümü Silisyumlu

diyotlarda 0.6 Volt, Germanyum diyotlarda ise 0.2 Volttur. Bu gerilime diyotun "Eşik

Gerilimi" adı verilir. Birde diyot üzerinde fazla akım geçirildiğinde diyot zarar görüp

bozulabilir. Diyot üzerinden geçen akımın düşürülmesi için devreye bir de seri direnç

bağlanmıştır. İdeal diyotta bu gerilim düşümü ve sızıntı akımı yoktur. [5,6,14]

2.1.2.3.b Ters polarlama: Diyotun kutuplarına gerilim uygulandığında N tipi

maddedeki elektronlar katot kutbu tarafından, P tipi maddedeki delikler anot kutbu

tarafından çekilirler. Bu durumda ortadaki nötr bölge genişler, yani diyot tıkamaya geçer.

Fakat diyota ters gerilim uydulandığında diyot yalıtımda iken çok küçük derecede bir akım

geçer. Bunada "Sızıntı Akımı" adı verilir. Bu istenmeyen bir durumdur. [5,6,14]

Robot tasarımında kullanılan motor sürücü devrelerinde iki adet 1N4007 diyodu (Şekil

10.) kullanılmıştır. Burada diyot kullanılmasındaki amaç güç transistörlerini motorun

üretmiş olduğu geri EMK’ dan korumak içindir.

2.1.2.3.c 1N4007 Diyodu ve Özellikleri

Şekil 11. 1N4007 Diyodu

- Şekil 11.’de görülen 1N4007 diyotunun mekanik özellikleri şu şekilde sıralanır:

* Şekil verilebilir,

* Ağırlığı yaklaşık olarak 0.4 gramdır,

*Bütün iç yüzeyi paslanmaya karşı dayanıklıdır ve uçları kurşun olduğu için kolay

lehimlenebilirdir,

15

*Maksimum 220°C ‘de ve 10s içerisinde lehimi yapılmalıdır,

*Dış kısmı plastik bir malzeme ile kaplıdır,

*Katot ucuna koyulan polarite bandı ile kutbu belirlenir.[11]

-Elektriksel özelliklerini de Tablo 4.’den görebilmekteyiz:

Tablo 4. 1N4007 diyodunun elektriksel özellikleri

Standartlar Sembol Tip Max. Birim

Maksimum anlık iletim gerilimi

(iF=1A, TJ=25°C) VF 0.93 1.1 Volt

Maksimum ortalama iletim gerilimi

(iO=1A, TL=75°C ) VF(AV) - 0.8 Volt

Maksimum tıkama akımı

(TJ=25°C,

TJ=100°C)

IR 0.05

1

10

50 µA

Maksimum ortalama tıkama akımı

(IO=1A,TL=75°C) IR(AV) - 30 µA

2.1.2.4. LED(Ligth Emitting Diode)

Işık yayan bir diyot türüdür. LED doğru polarlama altında çalışır ve içinden 10 mA

civarında akım geçtiğinde ışık yayar. LED’in sembolü Şekil 12.’de görülmektedir.

Şekil 12. LED’in sembolü

LED’in uçlarına doğru yönde polarlama uygulandığında, P maddesindeki oyuklar

ve N maddesindeki elektronlar birleşim yüzeyine doğru hareket ederler ve burada oyuklar

ile elektronlar birleşir. Bu birleşme sırasında meydana gelen enerji ışık olarak açığa çıkar.

16

Bu ışığın gözle görülebilmesi için LED diyodun birleşme yüzeyine Galyum Arsenik

maddesi katılmıştır. LED’lerin bir ucu uzun diğer ucu ise kısadır. Uzun olan uç anot kısa

olan uç ise katottur.[8,14]

-LED’in Özellikleri:

• LED’ler yarı iletken malzemelerdir,

• Ana maddeleri silikondur,

• Üzerinden akım geçtiğinde foton açığa çıkararak ışık verirler,

• Farklı açılarda ışık verecek şekilde üretilmektedirler,

• Ledlerin gerilim-akım grafikleri üsteldir. Uygun çalışma noktasındayken

ledin üzerindeki küçük bir gerilim değişimi büyük bir akım değişimine

neden olur. Yüksek akım nedeniyle bozulmaması için ledlere seri bir akım

sınırlama direnci bağlanır. Böylece hassas olmayan gerilim aralıklarında

ledin bozulması engellenir.

• Ledler tıpkı bir zener diyot gibi üzerinde sabit bir gerilim düşürür.

Ayrıca ;

*Kırmızı LED =2.20V

*Yeşil LED =3.30V

*Mavi ve Beyaz LED =3.4V gerilim ile çalışır. Renklerine göre bazı LED çeşitleri Şekil

13.’de görülmektedir.

Şekil 13. Çeşitli renkte ledler

Biz projemizin bu kısmında üç adet kırmızı led kullandık. Bu ledlerden motora

bağlı iki tanesi sinyalin hangi taraftan alındığına bağlı olarak çalışır. Yani sinyal soldan

geldiğinde soldaki motor durup sağdaki motor çalıştığı için sağdaki led yanar, sinyal

17

sağdan geldiğinde ise sağdaki motor durup soldaki motor çalıştığı için soldaki led yanar,

eğer sinyal öndeki sensörden algılanırsa her iki motorda çalışacağından her iki led de

yanar. Devremizde yer alan diğer üçüncü led ise ana devre üzerinde bulunan anahtarın

ON/OFF konumuna bağlı olarak çalışır. Eğer anahtar ON konumunda ise led yanar, OFF

konumunda ise led sönük durumdadır. Motor sürme devresi üzerinde bulunan bu

LED’lerin konumları Şekil 14.’da görülmektedir.

Şekil 14. Devre üzerindeki led’lerin konumları

2.1.2.5. Direnç

Direnç elektrik devrelerinde akımı sınırlayan ve gerilimi bölen bir elemandır.

Direncin birimi ohm(Ω) dur. Dirençler 1 ohmdan daha küçük değerlerden 100

megaohmdan daha büyük değerlere kadar geniş bir yelpazede çeşitli omik değerlerde

üretilmektedir.’R’ sembolü ile gösterilir. İki önemli parametresi vardır biri direncin omik

değeri ikincisi ise gücüdür. Direncin omik değeri elektrik akımına gösterilen zorluğu

18

belirler. Direncin içinden geçen akım ısınmaya yol açar. Direncin dayanabileceği ısı

miktarı direncin gücü ile bağlantılıdır, direncin gücünün birimi de Watt(W) ‘tır. [4,8,9,14]

Dikkesit alanı S (metrekare), uzunluğu L (metre) ve özdirenci ρ (ohm.metre) olan

bir iletkenin direnci (1) numaralı formül kullanılarak hesaplanır.

R=(L*ρ)/S (1)

Bir U gerilimi R büyüklüğünde bir dirence uygulandığında Ohm Kanununa göre

direnç üzerinden geçecek olan I akımı (2) numaralı formül kullanılarak hesaplanır.

I=U/R (2)

Direnç üzerinde harcanan güç ise (3) ve (4) numaralı formüller ile hesaplanır.

P=U*I (3)

P=I2*R (4)

2.1.2.5.a Direnç Türleri

Dirençler elektrik alanında güçlerine göre ikiye ayrılır;

1. Büyük güç ( 2W’ın üzerindeki dirençler )

2. Küçük güç ( 2W’ın altındaki dirençler)

Ayrıca kullanım gereksinimlerine göre dirençler farklı biçim yapı ve güçlerde üretilirler:

a. Sabit direnç: Değeri değişmeyen devre elemanıdır. Bu tür dirençlerin değer

hassasiyetleri yüksektir. Şekil 15.’de sembolleri görülmektedir.

19

Şekil 15. Sabit direnç sembolleri

b. Ayarlı direnç: Değeri değişebilen ve hassasiyetin çok önemli olmadığı direnç

türüdür. Şekil 16.’de devre içerisindeki sembolleri görülmektedir.

(a) Potansiyometre (b) Reosta

Şekil 16. Ayarlı direnç sembolleri

c. Termistör: Isı etkisi ile değeri değişen dirençtir. İkiye ayrılır:

• PTC direnç (Positive Temperature Coefficient): Isı etkisi ile değeri artan

dirençtir.

Şekil 17. PTC direnç

20

• NTC direnç (Negative Temperature Coefficient): Isı etkisi ile değeri

düşen dirençtir.

Şekil 18. NTC direnç

d. Foto direnç : Işığın etkisiyle değeri değişen dirençtir. Üzerine ışık düşüyorsa

direnç değeri azalır, üzerine ışık düşmüyorsa direnç değeri artar.[8]

Şekil 19. Direnç çeşitleri

Şekil 19.’de de görüldüğü gibi dirençlerin değerleri üzerlerine renk kodları ile

yazılırlar.

2.1.2.5.b Direnç Renk Kodları

Dirençlerin omik değerleri ya üzerinde rakamlara yazılıdır ya da renk kodları ile

belirtilmiştir. Direnç değerlerinin renk kodlarıyla belirtilmesi yaygın olarak kullanılan bir

yöntemdir. Bu yöntemde direncin üzerinde çeşitli renklerde bantlar vardır ve bu renklere

bakılarak direncin omik değeri ve toleransı bulunur.

Uygulamada 4 bandlı ve 5 bandlı dirençler bulunmaktadır. Şimdi sırasıyla bu iki tip

dirençlerde renk kodlarıyla direnç değerinin ve toleransının okunmasını inceleyelim.

21

Hemen belirtelim ki bandlar okunurken direnç ucuna en yakın olan banddan

başlanır ve bu birinci banddır.

Tablo 5. Direnç renk kodları

RENK DEĞER ÇARPAN TOLERANS

4-Bandlı Dirençler 1. ve 2. Bandlar 3.Band 4.Band

5-Bandlı Dirençler 1.,2. ve 3. Bandlar 4.Band 5.Band

SİYAH 0 1 ±%20

KAHVERENGİ 1 10 ±%1

KIRMIZI 2 100 ±%2

TURUNCU 3 1000 ±%3

SARI 4 10000 -0,+%100

YEŞİL 5 100000 ±%0.5

MAVİ 6 1000000 ±%0.25

MOR 7 10000000 ±%0.1

GRİ 8 100000000 ±%0.05

BEYAZ 9 1000000000 ±%10

GÜMÜŞ - 0.01 ±%10

ALTIN - 0.1 ±%5

22

Şekil 20. 4-Bandlı dirençler Şekil 21. 5-Bandlı dirençler

Dört Bantlı Dirençler: Birinci ve ikinci bandlar sayısal değerleri, üçüncü band çarpanı ve

dördüncü band toleransı gösterir.

Beş Bantlı Dirençler: Birinci, ikinci ve üçüncü bandlar sayısal değerleri, dördüncü band

çarpanı ve beşinci band toleransı gösterir.[9]

Şekil 20. ve Şekil 21.’de bu dirençlerin band numaralandırmaları gösterilmiştir.

Robot tasarımının ana kartında (motor sürme devresi) 2 adet 1K’lık ve 1 adet

4.7K’lık değerlerde toplam üç adet direnç kullanıldı.

2.1.2.6. Anahtar

Elektrik devrelerinde el ile kumanda edilerek enerjiyi ani olarak açma ve kapama

görevi yapan devre elemanıdır. Anahtarların genellikle yalıtkan kısımları bakalit, sert

plastik ve porselenden iletken kısımları ise nikel kaplı pirinçten yapılır. Bizde robotumuzda

aşağıdaki şekildeki gibi bir anahtar kullandık. Robot ana kartında enerji kesme ve açmak

için kullanılan anahtar Şekil 22.’de gösterilmektedir. [14]

23

Şekil 22. Ana devrede kullanılan anahtar

Ayrıca devremizde kullanmış olduğumuz anahtar devremiz aşağıda görüldüğü gibidir:

Şekil 23. Anahtar devresi

Robotumuz mekaniğine ait olan anahtar ON olduğunda robot çalışmaya başlar ve

anakart üzerinde anahtar devresine (Şekil 23.) bağlı olan LED(kırmızı) anahtar ON

konumunda kaldığı sürece sürekli yanar, anahtar konumu OFF olduğunda robot komutları

algılamaz yani çalışmaz. Bu durumda ise LED’imiz sönük durumdadır.

2.1.3. Motorlar

Elektrik motorları elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmektedirler. Genel

olarak çok çeşitli elektrik motorları bulunmaktadır. Elektrik motorlarını, çalışma

prensiplerini göz önünde bulundurarak doğru akımla çalışan (DC) ve alternatif akımla

çalışan (AC) olmak üzere iki gruba ayırabiliriz. Bu projemizde robotun hareketini

sağlamak için kullanmış olduğumuz motor türü Şekil 24.’de de gördüğümüz gibi DC

motordur.

24

Şekil 24. DC motor

DC Motorlar robotik uygulamalarda ve endüstriyel alanda sıklıkla

kullanılmaktadırlar. Maliyetleri azdır ve boyutları küçüktür. Genel olarak 1.5 V ile 100V

arasında çalışabilirler. 6V,12V ve 24V motorlar çok yaygın olarak bulunmaktadır. Birkaç

bin RPM den on binlerce RPM e kadar çalıştırılabilirler. 12V ve daha küçük motorlar

yapısına göre birkaç yüz mili amperden birkaç mili ampere kadar akım çekebilirler.[8,9,12]

DC motorların genel özellikleri:

- Yüksek hız

- Düşük tork

- Ters yönde kullanım

- Sürekli hareket olarak sıralanabilir.

Ayrıca DC motorların robotlarda kullanımına dair temel özellikleri şunlardır:

Yön : DC motorların yönü akımın yönüne göre değişim gösterir. Akımın yönü tersse

motorun dönüş yönüde terstir.

Hız: Motorun hızı voltaja ve yüke bağlıdır ve hızı rpm birimi ile ölçülür. Voltaj ve yüke

bağlı motorun hızı ile ilgili iki durum söz konusudur. İlki, yükün olmadığı ya da sabit bir

yükün olduğu durum, bu durumda motorun hızı voltaja bağlı olarak değişir. İkincisi ise

motora binen yükün zamana ve gerçekleştirilen göreve göre değişen durumdur. Bu

durumda motorun hızı yüke bağlı olacak yük arttığı zaman uygulanan güç artacağından hız

azalacaktır.

25

Voltaj: DC motorlar için belirtilen voltaj değerleri motorların kendi çalıştığı sabit voltaj

değeridir. Kullanımında bu voltaj değeri DC motora verilecek maksimum çalışma voltajı

için önemlidir.

Akım: DC motorlarda çekilen akım yüke bağlıdır. Yük arttıkça akımda artar. DC motor

maksimum akım sınırının aşılabileceği bir yükde çalıştırılmamalıdır bu durum göz ardı

edildiğinde motor yanabilir. Genel olarak DC motorların uygulama akım aralığı 50mA den

başlayıp 2A ‘e kadar çıkabilir.

Tork: Tork motorun dönme momentidir. Tork terimi motorun gücünü belirler, torku

yüksek olan motor düşük olana göre daha güçlüdür. Bir motorun torku elektriksel ve

mekanik karakteristiklerine ve motor şaftının yarıçapına bağlıdır. Ayrıca tork motora

bağlanan dişli kutularıyla(redüktör) değiştirilebilir. Dişli kutuları hızın azaltılmasını ve

gücün artırılmasını sağlar.[3,10]

Biz de bu projede robotumuzun hareketini sağlayabilmek için kullanmış olduğumuz

motor redüktörlü 12 V ‘luk doğru akım motorudur. Motor tasarımı yapılırken robotun

yürümesi için 4 adet tekerlek kullanılmıştır. Bu tekerlekler kullanılmayan oyuncak

arabalardan temin edilerek robotun motorlarına bağlanmıştır. Oluşturulan tekerlek motor

tasarımı Şekil 25.’de görüldüğü gibidir.

26

Şekil 25. Oluşturulan motor ve tekerlek dizaynı

Özetleyecek olursak robotun ana kart kontrol devresi için PIC16F628A, darlington

transistörlerden oluşan motor sürme devresi ve bu devrenin kontrol ettiği redüktörlü DC

motorlar kullanılmıştır. Devre, öncelikle çalışıp çalışmadığı kontrolunu daha rahat

sağlamak amacıyla board üzerinde kuruldu. Daha sonra Proteus programı ile ISIS’de

devrenin dizaynı Şekil 26.’deki gibi oluşturuldu.

Şekil 26. Robotun motor sürme devresinin proteus(ISIS) dizaynı

27

Devre çiziminin ISIS’deki aşaması tamamlandıktan sonra ARES’te devre

baskısının alınması için gerekli düzenlemeler yapıldı ve baskı çizimi aşağıdaki Şekil

27.’daki gibidir.

Şekil 27. Robotun motor sürme (anakart) devresinin ARES dizaynı

Devrenin ARES’teki baskı çizimi tamamlandıktan sonra ana kart kontrol devresi,

alınan lazer çıktı yardımıyla bakır dokuma plaket üzerine oluşturuldu ve elemanlar yapılan

baskı yollar üzerindeki deliklere lehimlenerek devre Şekil 28.’deki gibi tamamlandı.

Şekil 28. Robotun anakartının baskı devresi

28

2.2. Robotun Sensör Kontrolu

Robotun ana kart kontrol devresi tamamlandıktan sonra robotun sağında, solunda

ve önünde konumladırılacak olan sensör devrelerinin dizaynı oluşturuldu. Robotumuzda üç

adet ses sensörü devresi kullanılmıştır. Bu devrelerin yapımı sırasında kullanılacak olan

malzemelerin temini esnasında bize en pratik ve en uygun çözümler sunabilecek elemanlar

seçildi. Robot sensör devrelerinde kullanılan malzemelerin listesi aşağıdaki gibidir:

- 3 adet kapasitif mikrofon

- 6 adet 100nF kondansatör

- 9 adet 10K direnç

- 3 adet 1K direnç

- 3 adet 4.7K direnç

- 3 adet 1M direnç

- 3 adet 47K trimpot

- 3 adet LED

- 3 adet 1N4148 diyot

- 6 adet BC550 transistör

- 3 adet BC557 transistör

2.2.1. Mikrofon

Ses dalgalarını elektriksel titreşimlere çeviren özel cihazlara mikrofon denir. İnsan

kulağının 20Hz ile 20kHz arasındaki sesleri duyduğunu biliyoruz. İnsan kulağının bu

sesleri duyabilmesi için, havaya etki yapacak bir kuvvet gerekmektedir. Çünkü havaya

yapılacak etki sonucunda hava sıkışacak veya gevşeyecektir. Bu durum kulağımızın

diyaframına basınç yaparak titreşmesine neden olacak ve bu titreşimde kulak yapısı içinde

ses olarak algılanacaktır.

Mikrofonlarda aynı kulakta olduğu gibi, içlerindeki diyaframa herhangi bir basınç

sonucu çarpan havanın etkisi ile, diyaframın titreşmesi sonucunda çıkışlarında küçük

gerilimler elde edilen cihazlardır. Diyaframın titreşmesi ile gerilimin nasıl elde edileceği

ise mikrofonun cinsini belirler. Buradan anlaşılacağı gibi bir çok mikrofon çeşidi vardır.

29

-Dinamik Mikrofonlar

-Kapasitif Mikrofonlar

-Kristal Mikrofonlar

-Şerit Mikrofonlar

-Karbon Mikrofonlar

Başlıkları altında sınıflandırılırlar.

Değişik frekanslı sesler uygun mikrofon ve elektronik devrelerle yakalanarak,

seçilerek, filtre edilerek, daha sonra işlenirler. Böylece değişik ses veya sözcüklerle bir

robot kumanda edilebilir.

Sese yönelen robot sensörü için 3 direksiyonel mikrofona ihtiyaç vardır.

Mikrofonlar birbirlerine yeteri kadar uzak mesafelere yerleştirilirler. Bir mikrofona direk

gelen ses, ötekine daha eğik gelsinki, mikrofonlar sesi değişik frekanslarda algılayabilsin,

yada sadece sesin direk olarak geldiği mikrofon algılayabilsin. Bu yüzden biz robot sensör

devresi tasarımı için geniş bir frekans karakteristiğine sahip olan kapasitif mikrofon

kullandık. [8]

2.2.1.a Kapasitif Mikrofon

Kapasitif mikrofonlar iki kondansatör plakasından oluşmaktadır. Robot

yapımlarında kullanım için DC akım ile beslendiklerinden ve boyutlarının küçük

olmasından dolayı tercih edilirler. Bu mikrofonların frekans karakteristiği 50-15000 Hz

arasındadır. Parazit oranları yani distorsiyonları az empedansları yüksek olduğundan

yüksek kalite istenilen yerlerde kullanılırlar. Bu avantajlarının yanında dezavantajlarıda

bulunmaktadır. Bunlar :

*Diğer mikrofonlardan farklı olarak, bir besleme kaynağına ihtiyacı vardır.

*Yükselteç ile mikrofon arası kablonun kapasitif etkisi mikrofon kapasitesini

etkileyerek parazite neden olur. Bu etkiyi azaltmak amacıyla mikrofon içerisine bir

yükselteç koyulur.[8,14]

30

Şekil 29. (a) Kapasitif mikrofon

(b) Yükselteç kısmı

2.2.1.b Kapasitif Mikrofonun Yapısı ve Çalışma Prensibi

Yapısında bulunan iki kondansatör plaka arasında Şekil 29. (a) 'da gösterildiği gibi

dielektik malzeme ya da hava aralığı olabilir. Kapasitif mikrofonun çalışması,

kondansatörlerin kapasitif özellikleri esasına göre sağlanır.

Bir kondansatörün iki plakası arasındaki gerilim (5) numaralı formül ile verilir.

V=Q/C (5)

Burada Q kondansatörün yükü, C ise kapasite değeridir.

Algılanan ses basıncı plakaları titreştirir bu titreşimin etkisiyle plakalar arasındaki

kapasite değeri değişir. Dolayısıyla farklı değerlerde gerilim üretilir. Yani titreşim yapan

diyafram sayesinde kondansatör plakaları arasında ses frekansına uygun bir gerilim (AF-

AC, ses frekansı AC değişimi) üretilir. Bu gerilim mikrofonun özel yükseltecinde

kuvvetlendirilerek asıl yükseltece iletilir.

31

Ancak mikrofondan çıkan sinyaller direk olarak ses frekansı yükseltecine götürülürse,

büyük direnç etkisiyle mikrofon uçları çok zayıf AF-AC işareti dahada zayıflayacağından

mikrofon uçları açıkmış gibi davranır. Bu etki nedeniyle kablo iletkenlerinin arasında ve

toprağa karşı kapasite oluşacağından, elektrostatik ve elektromagnetik etkileşimle, ses

frekansı bir takım parazitler etkisinde kalabilecektir. Bu nedenle, mikrofon gövdesi

içerisine bir yükselteç koyulur.

Şekil 29. (b) 'de mikrofon özel yükselteci görülmektedir. Mikrofona gelen kablo,

mikrofonun ve yükseltecin DC gerilimini taşıyacak ve "AF-AC" iletimini sağlayacak

şekilde 4 iletkenli olacaktır.

Plakalar arası gerilim değişimi, kuplaj kondansatörü üzerinden transistöre gelmekte ve

burada kuvvetlendirildikten sonra empedans uyumluluğu sağlayan bir transformatör

üzerinden asıl yükseltece verilmektedir. Böylece analog ses sinyali elektriksel sinyale

dönüştürülmüş olur.

Yani kapasitif mikrofon kullanılarak yapılan ses sensörü devresinde kullanılan

kondansatörler devrede oluşan manyetiksel ve elektriksel paraziti uzaklaştırmak için

kullanılır. Devre üzerindeki transistorler yükselteç görevinde kullanılmıştır. Ses devresi

üzerindeki trimpotlar mikrofonun hassasiyetinin arttırıp azaltmak için kullanılır. [8,14]

2.2.2. 1N4148 Diyot

1N4148 diyodu planar teknolojisinde yüksek hız anahtarlama diyodu olarak bilinir ve

SOD27(DO-35) cam kapsül ile hava geçirmeyecek bir şekilde kaplanmıştır. Sensör

devremiz içinde yüksek anahtarlama özelliği dolayısıyla seçilmiştir. Şekil 30.’da

diyodumuzun şekli görülmektedir. [13]

32

Şekil 30. 1N4148 diyodu

Özellikleri:

• Hava geçirmez cam kapsül ile kaplıdır.

• Yüksek anahtarlama hızına sahiptir. Max=4ns

• Tıkama gerilimi genellikle Max=75V

• Tekrar eden tıkama tepe gerilimi Max=100V

• Tekrar eden iletim tepe akımı Max=450mA

2.2.2.a Elektriksel Karakteristikleri

25°C oda sıcaklığında Tablo 6.’da diyodun elektriksel karakteristikleri incelenerek

belirtilmiştir . [13]

Tablo 6. 1N4148’in Elektriksel karakteristikleri

SEMBOL PARAMETRE KOŞULLAR MİN. MAX. BİRİM

VF İletim Gerilimi

1N4148

IF=10mA,

IF=5mA,

IF=100mA

-

0.62

-

1

0.72

1

Volt

Volt

Volt

IR Tıkama Akımı VR=20V 25 nA

VR=20V;Tj=150°C - 50 µA

33

Cd Diyot Kapasitesi f=1MHz;VR=0 - 4 pF

trr Tıkamaya Geçme

Zamanı

IF=10mA den

IR=60mA,RL=100Ω;

IR=1mA ölçülür.

- 4 ns

Vfr İletime Geçme

Gerilimi

IF=50mA den

tr=20ns

- 2.5 Volt

2.2.3. BC550 Transistör

Robotun sensör devreleri tasarlanırken 1 adet sensör devresi için 2 adet BC550

transistör, kapasitif mikrofondan alınan düşük güçlü analog ses sinyalini yükseltmek

amacıyla kullanıldı. Yükseltme işlemi sensörlerin çıkışlarının bağlı olduğu anakartta

bulunan PIC’i çalıştırmak için gerekli olan gerilim seviyesini elde etmek için yapılır.

Şekil 31. BC550 Transistör

Şekil 31.’da görmüş olduğumuz BC550 transistörünün bazı önemli özellikleri;

• Yüksek gerilim

• Düşük gürültü

34

2.2.3.a Elektriksel Karakteristikleri

25°C oda sıcaklığında transisrötün elektriksel karakteristikleri Tablo 7.’de

belirtilmiştir . [15]

Tablo 7. BC550’nin Elektriksel karakteristikleri

SEMBOL PARAMETRE TEST KOŞULLARI MİN TİP MAX BİRİM

ICBO Kollektör Tıkama

Akımı

VCB=30V,IE=0 15 nA

hFE DC Akım Kazancı VCE=5V, IC=2mA 110 800

VCE(sat) Kollektor-Emetör

Doyma Gerilimi

IC=10mA, IB=0.5mA

IC=100mA, IB=5mA

90

200

250

600

mV

mV

VBE(sat) Baz-Emetör

Doyma Gerilimi

IC=10mA, IB=0.5mA

IC=100mA, IB=5mA

700

900

mV

mV

VBE(on) Baz-Emetör İletim

Gerilimi

VCE=5V, IC=2mA

VCE=5V, IC=10mA

580 660 700

720

mV

mV

fT Band genişliği VCE=5V, IC=10mA,

f=100MHz

300 MHz

NF Gürültü Faktörü RG=2KΩ, f=30-

15000MHz

1.4 3 dB

35

2.2.3.b Fiziksel Karakteristikleri

Sensör devremizde kullanmış olduğumuz BC550 transistörünün fiziksel

karakteristikleri de Şekil 32. ve Şekil 33.’de gösterilmiştir. Transistörler bu

karakteristiklerine göre devre içerisinde kullanım için incelenirler.

Şekil 32. Statik karakteristik

Şekil 33. Transfer eğrisi

36

2.2.4. BC557 Transistör

Robotun sensör devrelerinin tasarımı yapılırken her bir sensör devresi için bir adet

BC557 transistörü kullanıldı. Bu transistörün yapısı ve bacak bağlantıları Şekil 34.’de

görüldüğü gibidir.

Şekil 34. BC557 transistörü

2.2.4.a Elektriksel Karakteristikleri

Transistörün 25°C oda sıcaklığında elektriksel karakteristikleri Tablo 8.’de

gösterilmektedir. [16]

Tablo 8. BC557’nin Elektriksel karakteristikleri

SEMBOL PARAMETRE KOŞULLAR MİN TİP MAX BİRİM

ICBO Kollektor kesim

akımı

IE=0; VCB=-30V - -1 -15 nA

IE=0; VCB=-30V;

Tj=150°C

- - -4 µA

IEBO Emetör kesim akımı IC=0; VEB=-5V - - -100 nA

37

hFE DC akım kazancı IC=-2mA; VCE=-5V 125 - 800

VCE(sat) Kollektör emetör

doyma gerilimi

IC=-10mA; IB=0.5mA - -60 -300 mV

IC=-100mA; IB=-5mA - -180 -650 mV

VBE(sat) Baz emetör doyma

gerilimi

IC=-10mA; IB=-0.5mA - -750 - mV

IC=-100mA; IB=-5mA - -930 - mV

VBE Baz emetör gerilimi IC=-2mA; VCE=-5V -600 -650 -750 mV

IC=-10mA; VCE=-5V - - -820 mV

fT İletim frekansı IC=-10mA; VCE=-5V;

f=100MHz

100 - - MHz

F Gürültü faktörü IC=-200µA; VCE=-5V;

RS=2kΩ; f=1kHz;

B=200Hz

- 2 10 dB

- VBE sat gerilimi artan sıcaklıkla birlikte yaklaşık olarak -1.7 mV/K ‘e kadar azalır,

- VBE gerilimi artan sıcaklıkla birlikte yaklaşık olarak -2 mV/K ‘e kadar azalır.

2.2.5. Trimpot

Trimpotlar potansiyometrelerin bir türüdür. Yani potansiyometreler gibi üç uçlu

ayarlı direnç olup düşük güçlerde üretilirler ve temel fonksiyonları gerilim bölmektir.

Potansiyometrelerin iki yan ucu arasındaki direnç sabittir. Buna karşılık mili

döndürüldüğünde orta uç ile yan uçlar arasındaki direnç değişir. Şekil 35.’de değişik

trimpotlar görmekteyiz.[8,14]

Bizim robotumuzunda sensör devresinde kullanmış olduğumuz trimpotlarımız, belli

frekansta mikrofonlara gelip gerilim oluşturan sinyallerin gerilimlerini değiştirerek ses

algılama hassasiyetini ayarlıyor. Trimpotların orta kısmı çevrilerek direnç değeri

değiştirildiğinde değişimin algılandığını görmek için devrede ledler kullanılmıştır.

Trimpotun değeri değiştirildiğinde ses algılandığında hassasiyet, bu ledlerin sürekli yada

belli periyot aralıklı yanmasıyla anlaşılır.

38

Şekil 35. Trimpot

Sensör devrelerinin yapımını özetleyecek olursak; devre şemaları kontrol kartında

olduğu gibi Proteus programı kullanılarak Şekil 36. Ve Şekil 37.’daki gibi oluşturuldu.

Şekil 36. Sensör devresinin proteus(ISIS) dizaynı

39

Şekil 37. Sensör devresinin ARES dizaynı

Yapılan ARES çizimine göre çıktı alınarak sensör devrelerinin de baskı devreleri

oluşturuldu ve Şekil 38.’de bu tasarım görülmektedir.

Şekil 38. Sensörlerin baskı devresi

40

Sonuç olarak robotun tüm devrelerinin baskısı elde edilip devre elemanlarının

üzerine lehimlenmesi yapıldıktan sonra devrelerin birbirleriyle bağlantısı yapılmak üzere

robotun mekanik kısmı oluşturuldu. Robotun gövdesi için sensörlere göre hareketin daha

hızlı olmasını sağlamak amacıyla çok hafif bir plastik malzeme kullanıldı. Oluşturmuş

olduğumuz robotun gövde kısmını Şekil 39.’de görmekteyiz.

Şekil 39. Robotun gövde kısmı

DC motor başlığı adı altında anlatıldığı gibi robotun motorları için tekerlekler

kullanılmayan oyuncak arabalardan sökülerek montajı yapıldı. Sensör devrelerinin ana kart

ile bağlantısı için üçlü data kabloları kullanıldı. Motorlarında ana devreye bağlantısı ikili

koaksiyel kablo yardımıyla gerçekleştirildi. Ayrıca devrenin beslemesini sağlamak

amacıyla kullanılacak olan piller için Şekil 40.’da görülen ikili pil yuvası ana kartın

besleme terminallerine lehimlendi.

Şekil 40. Robotun beslemesi için pil yuvası

41

Devreler robotun gövdesi için temin edilen plastik malzeme üzerine ana kart ortada

iki sensör sağ ve sol kenarlarda diğer sensör robotun önünde olacak şekilde silikon

yardımıyla yapıştırılarak robot mekanik olarak da Şekil 41. ve Şekil 42.’de görüldüğü gibi

tamamlandı.

Şekil 41. Sese yönelen robotun gerçeklenmiş hali (yandan görünümü)

Şekil 42. Sese yönelen robotun gerçeklenmiş hali (önden görünümü)

42

3. ROBOTUN PROGRAMLANMASI

3.1. Proton IDE Nedir?

PIC programlama için gerekli olan en iyi ve programlanması oldukça kolay olan

programlardan bir tanesi de PROTON IDE’ dir. Protonun en önemli artısı derleyicinin de

programa entegre olmasıdır. Bu sayede derleyici yeri aratmak için uğraşılmamış oluyor.

Bizde robotumuzun PIC programlamasını yaparken PROTON ‘dan yararlandık.

3.2. Proton IDE Değişkenleri

Değişken; program içerisinde sürekli değeri değişen ve bir değerin yerini tutan

etiketlerdir. Protonda değişkeni tanımlamak için DIM komutu kullanılır. [17,18]

1)BIT : 1 bitlik değişkendir. Değeri 0 veya 1 olabilir.

2)BYTE : 8 bitlik işaretsiz değişkendir. Değeri 0-255 olabilir.

3)WORD : 16 bitlik işaretsiz değişkendir. Değeri 0-65535 olabilir.

4)DWORD : 32 bitlik işaretli değişkendir. Değeri -2147483647 – +2147483647 olabilir.

5)FLOAT : 32 bitlik kayan noktalı değişkendir.Değeri-2147483646.999 –

+2147483646.999

olabilir.

Her değişken mikrodenetleyicinin RAM hafızasında belirli bir yer işgal eder.

FLOAT : 4 byte RAM.

DWORD : 4 byte RAM.

WORD : 2 byte RAM.

BYTE : 1 byte RAM.

BIT : 1 byte RAM.

3.3. Proton IDE Komutları

Proton programı kullanılırken normalde her bir satıra bir komut yazılabilir. Eğer bir

satıra birden fazla komut yazmak istiyorsak komutlar arasına iki nokta üst üste işareti ( : )

konulur. Örneğin aşağıdaki programda ilk olarak komutlar ayrı satırlara yazılmış daha

sonra tek bit satırda nasıl yazılacağı gösterilmiştir.

43

TRISB = %00000000

FOR SAYI = 0 TO 100

PORTB = SAYI

NEXT

TRISB = %00000000 : FOR SAYI = 0 TO 100 : PORTB = SAYI : NEXT

Tek bir komut bazen bir satıra sığmayabilir. Bu durumda komutun satır sonuna

gelen kısmının sonuna alt çizgi işareti ( _ ) konulur.

SAYI = LOOKUP VAR2,[1,2,3,4,5,6,7,8]

SAYI = LOOKUP VAR2,[1,2,3,_

Ayrıca matematiksel operatörlerde direk olarak sırasıyla + , - , / , * şeklinde

yazılabilir.

3.3.1 DIM Komutu : Değişken , sabit ve dizi tanımlamak için kullanılan komuttur.

Program içerisinde aşağıdaki gösterilenler gibi kullanılabilir.

DIM Değişken ismi as Değişken tipi

DIM Sabit ismi as Sabitin değeri

DIM Dizinin ismi[ Eleman sayısı ] as Dizinin tipi

Örnek olarak ;

Dim BUTON1 As PORTA.0 ‘PORTA’nın 0. ucunda BUTON1

DIM PI AS 3.14

DIM MOTOR[10] AS BYTE

Mesela yukarıdaki “DIM PI AS 3.14” komutunda program içerisinde pi sayısına

değeri atanmıştır ve program içerisinde artık her pi sayısı kullanılması gereken durumda bu

değeri alacaktır.

3.3.2 SYMBOL Komutu: Programda kullanılacak olan register’lara herhangi bir isim

atamak için kullanılır . Kullanım şekli ise şu şekildedir;

44

SYMBOL Sembol Adı = Sembolün değeri

Örnek olarak ;

SYMBOL Metre = 1

SYMBOL LED = PORTA.0

SYMBOL PI = 3.14

Yukarıdaki görülen örneklerden “SYMBOL LED= PORTA.0” komutu A

portunun 0’ıncı bacağına bağlı olan lede program içerisinde isim tanımlamak için

yazılmıştır.

3.3.3 ABS Komutu: Sayıların mutlak değerini almak için kullanılır. Kullanım şekli ise

aşağıdaki gibidir;

SAYI1 = -1234567

SAYI2 = ABS SAYI1

3.3.4 DCD Komutu: 0-15 arasında bir değer alır ve kullanıldığı biti 1 diğer bitleri 0

yapar. Byte ve Word tipi değişkenlerle veya sabitlerle kullanılabilir. Program içindeki

kullanımı ise şu şekildedir;

DIM SAYI AS WORD

SAYI= DCD 12

PRINT BIN16 WRD1 (%0001000000000000)

Yukarıdaki örnekte görüldüğü gibi DCD 12 komutu ile 16 bitlik bir datanın 12.ci

biti 1 geriye kalan hepsi 0 yapılmıştır.

3.3.5. DIG Komutu: 0-4 arasında işlem değeri vardır. Byte ve Word tipi değişkenlerle

veya sabitlerde kullanılabilir. Byte veya Word tipinde bir değerin onlu karşılığının işlem

değerinde belirtilen hanesindeki rakamı verir.

45

Örnek olarak;

DIM SAYI AS WORD

DIM HANE AS BYTE

SAYI= 1234

HANE=SAYI DIG 0

PRINT DEC HANE ( 4 )

3.3.6. MAX ve MIN Komutu: İki sayıyı karşılaştırır. Sayılardan büyük olanı veya küçük

olanı karşılaştırma koşuluna göre değişkende saklar. BYTE ve WORD tipi değişkenlerle

veya sabitlerde kullanılır.

Örnek olarak;

DIM SAYI AS BYTE

DIM SONUCB AS BYTE

DIM SONUCK AS BYTE

SONUCB= SAYI MAX 12

SONUCK= SAYI MIN 45

3.3.7. IF..THEN..ELSEIF..ELSE..ENDIF Komutu:

IF Koşul THEN

Durum1

ELSEIF Koşul THEN

Durum2

ELSE

Durum3

ENDIF

Yukarıdaki yazılımda; IF-THEN deyimleri arasındaki koşul değerlendirilir. Koşul

sağlanmışsa THEN deyiminden sonra yazılan Durum1 çalıştırılır. Koşul sağlanmamışsa

ELSEIF-THEN deyimleri arasındaki diğer bir koşul değerlendirilir. Koşul sağlanmışsa

46

THEN deyiminden sonra yazılan Durum2 çalıştırılır.Bu koşulda sağlanmamışsa ELSE

deyiminden sonra yazılan Durum3 çalıştırılır.ENDIF deyimiyle karşılaştırma işlemi

biter.[17,18]

Örnek olarak;

IF A = 12 THEN

HIGH LED1

ELSEIF A = 22 THEN

HIGH LED2

ELSE

HIGH LED3

ENDIF

3.3.8. SELECT..CASE..ENDSELECT Komutu:

SELECT Değişken

CASE Değer

Durum

CASE Değer

Durum

CASE ELSE

Durum

ENDSELECT

Yukarıdaki yazılımda; SELECT deyiminden sonra kullanılan değişkenin aldığı

değere göre CASE satırlarından sonra yazılan durum çalıştırılır. Eğer değişkenin değeri

hiçbir CASE satırında belirtilmemişse CASE ELSE deyiminden sonraki durum çalıştırılır.

ENDSELECT deyimiyle SELECT-CASE bloğu bitirilir.[17,18]

Örnek olarak;

INCLUDE "PROTON_4.INC"

DIM SAYI AS BYTE

47

DIM SONUC AS BYTE

DELAYMS 300

CLS

SONUC = 0

SAYI = 1

SELECT SAYI

CASE 1

SONUC = 1

CASE 2

SONUC = 2

CASE 3

SONUC = 3

CASE ELSE

SONUC = 255

ENDSELECT

PRINT DEC SONUC

STOP

3.3.9. GOTO Komutu: Programın akışını GOTO deyiminden sonra yazılan etikete

dallandırır. Kullanım şekli;

GOTO Etiket

3.3.10. GOSUB...RETURN Komutu: Programın akışını GOSUB deyiminden sonra

yazılan etikete dallandırır. RETURN deyimiyle birlikte program akışı GOSUB deyiminin

yazıldığı satırın altındaki satıra yönlendirilir.

Örnek olarak;

DIM K AS BYTE

DIM L AS BYTE

ANA:

K=15

48

GOSUB ALT

PRINT DEC L

GOTO ANA

ALT:

L=10-K

RETURN

3.3.11 FOR...NEXT...STEP Komutu: FOR ve NEXT deyimleri arasında kalan komutları

belirtilen sayıda tekrar edilmesini sağlar.

FOR Değişken = başlangıç TO bitiş [ STEP Adım ]

Tekrar edilecek Deyimler NEXT

Örnek olarak ;

DIM X as WORD

FOR X = 0 TO 2000 STEP 2

PRINT @X

NEXT [16,17]

3.4. Sayıları ve Karakterleri Yazma

Sayılar ve karakterler program içerisinde boyutlarına göre gruplandırılarak

yazılırlar.

İkilik sayı(binary): ikilik sayılar yazılırken sayının başına “ % ” işareti koyulur. Mesela

%0101 şeklinde kullanılabilir.

Onaltılık sayı(hexadecimal): Bu sayılar yazılırken sayının başına “ $ “ işareti koyulur.

Örneğin $0A şeklinde olabilir.

Karakter: Karakterler program içerisinde yazılırken çift tırnak içerisinde yazılırlar, “ a “

şeklinde olduğu gibi.

Onluk sayı (decimal): Direk olarak başına ya da önüne herhangi bir şey koyulmadan

yazılırlar.

49

Ondalık sayı (Floating point): Bu sayılarda direk olarak yazılır ama onluk kısmında sonra

nokta koyulur.

3.5. Operatörler

3.5.a Karşılaştırma Operatörleri:

Program içerisinde bir ifadeyi başka bir ifade ile karşılaştırmak için kullanılırlar.

Tablo 9.’da bu operatöler görülmektedir.[18]

Tablo 9. Karşılaştırma operatörleri

Operatör İşlev Örnek

= Eşittir A=B

<> Eşit değildir A<>B

< Küçüktür A<B

> Büyüktür A>B

<= Küçük eşittir A<=B

>= Büyük eşittir A>=B

3.5.b Mantıksal Operatörler:

Karşılaştırma işlemlerinde birden fazla koşul var ise koşullar arasında mantıksal

bağlantı kurmak için kullanılır.

AND (VE)

OR (VEYA)

NOT (DEĞİL)

XOR (ÖZEL VEYA) mantıksal operatörlerdir.

Örnek olarak ;

50

IF X=1 OR Y=12 THEN RESET

IF PORTB.0=1 AND PORTA.2=1 THEN DUR

3.5.c Bit Operatörleri:

Değişkenler üzerinde bit düzeyinde işlemler yapmak için kullanılır. Aşağıdaki

operatörler bit operatörleridir.

1-AND (VE) Operatörü &

DIM A1 as BYTE

DIM A2 as BYTE

DIM S as BYTE

A1 = %00001111

A2 = %10101101

S = A1 & A2

PRINT bin S (%00001101)

2-OR(VEYA) Operatörü |

DIM A1 as BYTE

DIM A2 as BYTE

DIM S as BYTE

A1 = %00001111

A2 = %10101001

S = A1 | A2

PRINT bin S (%10101111)

51

3-XOR(ÖZEL VEYA) Operatörü ^

DIM A1 as BYTE

DIM A2 as BYTE

DIM S as BYTE

A1 = %00001111

A2 = %10101001

S= A1 ^ A2

PRINT bin S (%10100110)

3.6. Robotun PROTON IDE İle Yazılan Programı

Device 16F628 'mikrodenetleyici tanımlaması

Declare XTAL 4 'kristalin belirtilmesi

TRISA = %11111111 'A portu giriş

TRISB = %00000000 'B portu çıkış

ALL_DIGITAL true

PORTB=%00000000

'Sensör tanımlamaları

Symbol sag=PORTA.0

Symbol sol=PORTA.2

Symbol Onu=PORTA.1

'motor tanımlamaları

52

Symbol sagmotor=PORTB.1

Symbol solmotor=PORTB.0

'Ana program

Basla:

If sag=1 And Onu=1 Then

sagmotor=0

solmotor=1

DelayMS 400

solmotor=0

DelayMS 200

ElseIf sol=1 And Onu=1 Then

sagmotor=1

solmotor=0

DelayMS 400

sagmotor=0

DelayMS 200

ElseIf sag=1 Then

sagmotor=0

solmotor=1

DelayMS 400

solmotor=0

DelayMS 200

ElseIf sol=1 Then

sagmotor=1

53

solmotor=0

DelayMS 400

sagmotor=0

DelayMS 200

ElseIf Onu=1 Then

sagmotor=1

solmotor=1

DelayMS 400

sagmotor=0

solmotor=0

DelayMS 200

Else

sagmotor=0

solmotor=0

End If

GoTo Basla

End

54

4. SONUÇ

Gelişen teknoloji ile elektronik sektöründe meydana gelen değişiklerin arasında

çeşitli robot tasarımları da yer almaktadır. Bizim bu projemizde elektronik dünyasına yeni

katılan değişik robot dizaynlarından biri olan sese yönelen robot projesidir.

Bu projemizde basit bir robot dizaynı oluşturulmuştur. Bu dizayn kullanılan üç

adet ses sensörü sayesinde algılanan sese göre robotun hareket kontrolünün digital olarak

nasıl yapıldığını anlatır. Ses sensörleri robotun sağ, sol ve ön taraflarına yerleştirilmiştir.

Bu yönlerden algılanan seslere göre sensör çıkışından gelen elektriksel sinyal robotun ana

kartında yani sürme devresinde kullanılan PIC’in giriş bacaklarına gelmektedir. Giriş

bacaklarına gelen elektriksel sinyal PIC içerisinde yazılan kod ile digitale dönüştürülür ve

PIC’in besleme bacaklarına bağlı olan motorları sürmek için kullanılır. Aynı zamanda

PIC’in programlanması ile motorların hareket yönlerinin kontrolu robotun düzgün olarak

çalışmasını sağlamıştır.

Sonuç olarak gerçekleştirmiş olduğumuz bu proje elektronik anlamda bir çok

alanda kullanılabilir. Bunlardan birine örnek verecek olursak askeriye elektroniğini

söyleyebiliriz. Örneğin bu dizayn daha da kompleksleştirilerek askeri tankların tasarımında

kullanılabilir. Böylelikle tanklar içerisinde insan olmadan robotik olarak, gelebilecek

tehlikelere karşı müdahale sağlanabilir. Yani bu proje askeriye için geliştirilebilecek çok

daha ileri bir teknolojinin ilk adımıdır diyebiliriz.

55

5. KAYNAKLAR

[1] Akar, Feyzi-Yağımlı Mustafa, “PIC Mikrodenetleyiciler 16F84A & 16F628A”, Beta

Yayıncılık, İstanbul, Türkiye, 253-428, 2006

[2] http://www.biltek.tubitak.gov.tr/gelisim/elektronik/dosyalar/22/16f628a.pdf ( Erişim

Tarihi: Mart 2011

[3] İbrahim, Doğan , “PIC C Motor Kontrol Projeleri”, Bileşim Yayıncılık, İstanbul,

Türkiye, 1-5, 31-32, 2006

[4]Floyd , Thomas L. , “Elektronic Devices” , Prentice Hall Yayıncılık, New Jersey,

America, 48-112, 168-222, 2002

[5] Boylestad, Robert L.- Nashelsky, Louis, “Elektronik Cihazlar ve Devre Teorisi”, Palme

Yayıncılık, Ankara, 132-153, 2-41, 60-71, 2011

[6] Paynter, Robert t.,”Introductory Electronic Devices and Circuits”, Prentice Hall

Yayıncılık, New Jersey, 22-58,1997

[7] http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/mospec/BDX54.pdf ( Erişim Tarihi: Nisan

2011)

[8] Öztürk, Orhan- Yarcı, Kemal, “Temel Elektronik”, Yüce Yayıncılık, İstanbul, Türkiye,

1-29,39-57,57-87,219, 2003

[9] http://www.biltek.tubitak.gov.tr/gelisim/elektronik/resistor.html ( Erişim Tarihi: Mayıs

2011)

[10] Kenjo, T. – Nagamori, S., “Permaenent-Magnet and Brushless DC Motors”,

Clarendon Yayıncılık.Oxford, New York, 57-61, 1985

[11] http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/philips/1N4005.pdf (Erişim Tarihi: Nisan

2011)

[12] Braga, Newton C., “ Robotik, Mekatronik ve Yapay Zeka”, Bileşim Yayıncılık,

İstanbul, Türkiye, 15-16, 25, 143-161, 200-203, 2005

56

[13] http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/philips/1N4148_1N4448_4.pdf (Erişim

Tarihi: Nisan 2011)

[14] http://www.frmtr.com/hobby-elektronik/85404-elektronik-devre-elemanlari-17.html, (

Erişim Tarihi: Mayıs 2011)

[15] http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/philips/BC549.pdf ( Erişim Tarihi: Nisan

2011)

[16] http://www.biltek.tubitak.gov.tr/gelisim/elektronik/dosyalar/3/bc557.pdf ( Erişim

Tarihi: Nisan 2011)

[17] Akpolat, Çağatay, “PIC Programlama”, Pusula Yayıncılık, İstanbul, Türkiye, 121-

124, 2005-2006

[18] Duran, Fecir, “ Robotik ve PIC Dersleri” , Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi

Ders Notları, Ankara, 2006