t.c. - ktu.edu.tr

54
T.C. KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ FİBER KABLOLARLA KARANLIK ORTAMLARIN AYDINLATILMASI BİTİRME PROJESİ Yiğit AKTAŞ(329595) Ozan ESEN(329547) Ahmet Can PEKUVA(329581) HAZİRAN 2020 TRABZON

Upload: others

Post on 16-Oct-2021

15 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: T.C. - ktu.edu.tr

T.C.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

FİBER KABLOLARLA KARANLIK ORTAMLARIN AYDINLATILMASI

BİTİRME PROJESİ

Yiğit AKTAŞ(329595)

Ozan ESEN(329547)

Ahmet Can PEKUVA(329581)

HAZİRAN 2020

TRABZON

Page 2: T.C. - ktu.edu.tr

T.C.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

FİBER KABLOLARLA KARANLIK ORTAMLARIN AYDINLATILMASI

Yiğit AKTAŞ

Ozan ESEN

Ahmet Can PEKUVA

Jüri Üyeleri

Danışman: Dr. Öğr. Üyesi Cevdet DEMİRTAŞ ………………….

Danışman: Doç. Dr. Mustafa SARIOĞLU …………………

Bölüm Başkanı: Prof. Dr. Burhan ÇUHADAROĞLU

HAZİRAN 2020

TRABZON

Page 3: T.C. - ktu.edu.tr

III

ÖNSÖZ

Bitirme çalışmamıza danışmanlık yapan ve proje süresince bizlere büyük destekleri

bulunan Sayın Doç. Dr. Mustafa SARIOĞLU ve Dr. Öğr. Üyesi Cevdet DEMİRTAŞ

hocalarımıza teşekkürlerimizi sunarız. Projenin gerçekleşmesinde her türlü olanağı sağlayan

Bölüm Başkanlığına, desteklerinden ötürü Mühendislik Fakültesi Dekanlığına ve Karadeniz

Teknik Üniversitesi Rektörlüğüne teşekkürlerimizi sunarız. Her şeyden önce, eğitimimiz

süresince maddi ve manevi desteklerini esirgemeyen ailelerimize, bize kattıkları her şey için

tüm hocalarımıza ve sevgili arkadaşlarımıza teşekkürlerimizi bir borç biliriz.

Yiğit AKTAŞ

Ozan ESEN

Ahmet Can PEKUVA

Page 4: T.C. - ktu.edu.tr

IV

ÖZET

Bu çalışmamızda güneş görmeyen ya da yeterince ışık almayan mekanların aydınlatılma

sorununa temiz ve yenilenebilir bir kaynak olan güneş enerjisi kullanarak çözüm getirmeye

çalıştık. Yoğunlaştırılmış güneş ışığının fiber optik kablolarla taşınması temel ilkesine dayanan

basit bir sistemi kullanarak güneş ışığını toplayan bir çanak sistemi tasarlanmıştır. Sistemin

maliyeti ve özellikleri ortaya konmuştur. Bu tarz aydınlatma sistemleri diğer yenilenebilir enerji

kaynakları ile karşılaştırıldığında şebekeden bağımsız olarak çalışarak daha çevreci binaların

veya maden gibi ihtiyaç duyulan yerlerde aydınlatma gereksinimlerini karşılamaktadır.

Page 5: T.C. - ktu.edu.tr

V

SUMMARY

In this thesis, we tried to solve the problem of lighting in places that do not see the sun

or do not have enough light by using a clean and renewable source of solar energy.The system

was designed based on the basic principle of transporting condensed sunlight via fiber optic

cables.When we compore this type of energym systems with other renable energy it is being

more conservationist and it is used for mine endustry as well such as meeting lighting

problems.

Page 6: T.C. - ktu.edu.tr

VI

İÇİNDEKİLER

Sayfa No

ÖNSÖZ ......................................................................................................................... III

ÖZET .......................................................................................................................... IV

SUMMARY .................................................................................................................. V

İÇİNDEKİLER ............................................................................................................. VI

ŞEKİLLER DİZİNİ ................................................................................................... VIII

TABLOLAR DİZİNİ .................................................................................................... IX

1. GENEL BİLGİLER .................................................................................................... 1

1.1. Giriş .................................................................................................................... 2

1.2. Literatür Taraması .............................................................................................. 2

2. YAPILAN ÇALIŞMALAR ........................................................................................ 4

2.1. Güneş Takip Sistemi ........................................................................................... 4

2.1.1. Genel Bilgiler ................................................................................................... 4

2.1.2. Malzemeler ...................................................................................................... 5

2.2. Ardunio Teknik Özellikler .................................................................................. 6

2.2.1. Haberleşme ...................................................................................................... 6

2.2.2. Programlama .................................................................................................... 6

2.2.3. USB Kısa Devre ve Aşırı Akım Koruması ...................................................... 6

2.2.4. Ardunio Uno Pinout ve Datasheet ................................................................... 8

2.3. Arduino Bağlantıları ......................................................................................... 11

3. BULGULAR ............................................................................................................ 12

3.1. Mühendislik Hesapları ve Analizler.................................................................... 12

3.1.1. Çanak Yapıdaki Sistemler ................................................................................... 12

3.1.2. Yoğunlaştırıcı Oranı ............................................................................................. 13

3.1.3. Gerekli Lümen Değeri ..................................................................................... 15

3.1.4. Fiber Optik Kablo Lüks Değerlerinin Belirlenmesi .......................................... 17

4. ÇANAK HAREKET DÜZENEKLERİ.................................................................... 22

4.1. Yatay Düzlemde Hareket Düzeneği Tasarımı ..................................................... 22

4.2. Radyal Hareket Düzeneği Tasarımı .................................................................... 23

Page 7: T.C. - ktu.edu.tr

VII

5. TARTIŞMA .............................................................................................................. 27

5.1. Proje Kısıtları .................................................................................................... 27

5.2. Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyeli ..................................................................... 27

6. SONUÇLAR ............................................................................................................. 29

7. ÖNERİLER .............................................................................................................. 30

7. KAYNAKLAR ......................................................................................................... 31

8. EKLER ..................................................................................................................... 32

ÖZGEÇMİŞ

Page 8: T.C. - ktu.edu.tr

VIII

ŞEKİLLER DİZİNİ

Sayfa No

Şekil 1. Örnek bir (YGEFOT) sistemi ............................................................................. 3

Şekil 2. Örnek bir (YGEFOT) sistemi (C. Kandilli, K. Ulgen) ....................................... 3

Şekil 3. Ardunio Uno R3 ................................................................................................. 10

Şekil 4. Ardunio bağlantıları gösterimi proteus çizimi ................................................... 11

Şekil 5. Yoğunlaştırıcı çanak ......................................................................................... 12

Şekil 6. Varak gümüş folyo ............................................................................................. 15

Şekil 7. Kullanılan çanak ölçüleri ................................................................................. 17

Şekil 8. Işığın temsili geliş açısı .................................................................................... 18

Şekil 9. Yapılan deney sonucu bulunan ışık akısı ............................................................ 19

Şekil 10. Yatay dişlilerin konstrüksiyonu ......................................................................... 22

Şekil 11. Radyal dişlilerin konstrüksiyonu ...................................................................... 23

Şekil 12. Tüm dişlilerin kontrüksiyonda gösterimi ........................................................... 24

Şekil 13. Tasarımın kısmı kesit görünüşü ....................................................................... 25

Şekil 14. Tasarımdan görünüş ........................................................................................ 26

Şekil 15. Türkiye güneş enerjisi potansiyeli haritası ........................................................ 28

Page 9: T.C. - ktu.edu.tr

IX

TABLOLAR DİZİNİ

Sayfa No

Tablo 1. Projenin temel malzeme listesi ........................................................................... 5

Tablo 2. Arduino Uno genel özellikleri ............................................................................ 7

Tablo 3. Arduino Uno R3 devre elemanları .................................................................... 10

Tablo 4. Yüzey kaplama malzemeleri yansıtıcılık oranları ............................................ 14

Tablo 4. Belirli ortamlar için teorik lüks değerleri ............................................................ 16

Page 10: T.C. - ktu.edu.tr

1

1. GENEL BİLGİLER

Fiber optik kablo sadece ışık taşıyıcıdır, elektrik akımı taşımaz. Nemli ve soğuk

ortamlarda, aydınlatmanın elektrik riski taşıması istenmeyen yerlerde tam bir güven içerisinde

kullanılabilir. Işık kaynağında üretilen ve fiber optik kablolar ile taşınan ışık soğuk olduğu için

yakınındaki canlılara ve malzemelere zarar vermez. Dolayısıyla, dış ortamlarda, insanların ve

diğer canlıların birebir temasının olduğu yerlerde güvenle kullanılabilir.

Işık hijyeniktir. Kaynak ışıklı alanda bulunmadığı için manyetik alan oluşturmaz.

Böylece toz ve partiküller harekete geçmez. Bu sayede gıda vitrinlerinin aydınlatılmasında

hijyen sağlanır. Geleneksel aydınlatma sistemlerinin sorun oluşturduğu ısıya duyarlı ve hassas,

patlama riski olan ya da bakımı zor, imkansız olan noktalarda ışığın ısıyı taşımamasından dolayı

çözüm üretir. Işık kaynağı, ışığın kullanıldığı yerden tamamen ayrı bir noktaya yerleştirildiği

için bakımı kolaydır. Fiber optik aydınlatma sisteminin, ilk kurulum masrafının oldukça yüksek

olmasına rağmen işletme açısından bakım ve diğer giderleri geleneksel aydınlatma yöntemlerine

göre yok denecek kadar azdır. Fiber ışığının birçok uçla ulaştığı mekanlarda gölgeler ortadan

kaldırılarak objelerin ayrıntıları daha belirgin olarak seçilebilir ya da isteğe bağlı olarak

gölgelendirme de yapılabilir. Işığın birçok doğrultudan görülmesi ya da isteğe bağlı olarak

sadece belirli noktalardan görülmesi sağlanabilir.

Bu projenin hedefi yerli kaynaklarla üretilebilen, kabul edilebilir hata sınırları içerisinde

olan, basit bir mantık ile çalışan fiber optik kablo odaklı aydınlatma sistemidir. Çanak sisteminin

güneş ışınlarını toplaması ilkesine dayalı yoğunlaştırılmış ışığın fiber optik kablolar vasıtasıyla

istenen bölgeye iletilmesi amaçlanmıştır. Örneklerine göre daha ekonomik ve kullanışı kolay

olması hedeflenmiştir. Tasarlanan sistemin dezavantajı olarak fiber optik kabloların

maliyetlerinin yüksek olması ve güneşten alınan ışığın her zaman devamlı olarak gelmemesi ve

bazı kesintilere uğraması bulut, gece ve benzeri durumlarda kesilmesi örnek verilebilir. Fakat

sistemin çalışması durumunda aydınlatmanın tamamen ücretsiz olacaktır ve ciddi teknik

aksaklıklara (batarya, bakım) ihtiyaç duymamaktadır. Bu tezin diğer önemli amaçlarından

biride, aynı konuda çalışacak araştırmacılara yol göstermektir.

Page 11: T.C. - ktu.edu.tr

2

1.1. Giriş

1.2. Literatür Taraması

Yoğunlaştırılmış Güneş Enerjisinin Fiber Optiklerle Taşınması (YGEFOT) ilkesine

dayanan projeler, ilk olarak 1980’lerde bir grup Fransız araştırmacı tarafından ortaya

konulmuştur. Ancak bu denemeler, fiber optiklerin yüksek maliyeti, yüksek sayısal açıklık ve

düşük zayıflatmaya sahip fiber optiklerin mevcut olmaması gibi nedenlerle kuramsal düzeyde

kalmış, güç üretim endüstrisi gibi temel enerji tüketim uygulamalarına taşınamamıştır.

Günümüzde, yüksek nitelikli fiber optik teknolojisinin varlığı ile güneş enerjisi, geniş öz (core)

çapına ve büyük sayısal açıklığa sahip fiber optiklerle taşınabilmektedir. YGEFOT temeline

dayanan sistemlerin birçok alanda esnek çözümler getiren uygulama olanakları vardır.

Konu ile ilgili gerçekleştirdiğimiz çalışmalarda maliyetin fazla ve kullanılabilirliğin

yüksek olmaması sebebiyle fazla veri elde edemedik. Bulduğumuz Ege Üniversitesi’nde

yapılmış çalışmaya ait tez incelenmiş ve kendi yapacağımız çalışma hakkında daha somut

veriler elde edilmiştir. İncelemelerimiz doğrultusunda fosil yakıtların tükenmesi ve petrol

fiyatlarının hızla artması ve küresel ısınma etkilerinin patlak vermesi sorunlarına dayalı olarak

bu problemin çözümüne yönelik güneş ışınımının evrensel oluşu ve her yerde bulunması

sebebiyle bu kaynağın maliyetsiz bir yenilenebilir enerji kaynağı olması üzerinde durulmuştur.

Ayrıca güneşin yeterli olmadığı yerlerde insan vücudu üzerindeki psikolojik etkileri de göz

önüne alınmıştır.

Yapılan araştırmalar insan bünyesinin yirmi dört saatlik için periyodunun

düzenlenmesinden sorumlu olan ‘melatonin’ hormonu salgılanmasının, maruz kalınan güneş

ışığı düzeyi ve süresine bağlı olduğunu göstermektedir. Bu yeterli güneş ışığı düzeylerinin

şiddeti, binalardaki normal elektrik aydınlatmasından daha büyüktür. Güneş ışığı olmadan

aydınlatılan binalardaki insanlarda biyolojik karanlık nedeniyle performans ve verimlilik

düşmesi yaşanabilmektedir. Bütünleşik çalışması hedeflenen bu sistemde güneş ışığı

alınamadığı takdirde yapay ışık kaynaklarıyla aydınlatma gerçekleşerek hibrit bir sistem

kurulması amaçlanmıştır.

Page 12: T.C. - ktu.edu.tr

3

Ayrıca yaptığımız çalışmalarda yoğunlaştırılmış güneş enerjisinin fiber optiklerle

taşınması madenlerde karışımıza çıkıp güneş ışığının kablolarla taşınması ve armatürlerle tekrar

dağılması sonucu yanıcı etkisinin ortadan kalkıp çalışılan madenlerde herhangi bir patlamaya

sebebiyet vermemesi amaçlanmıştır.

Şekil 1. Örnek bir (YGEFOT) sistemi

Şekil 2. Örnek bir (YGEFOT) sistemi (C. Kandilli, K. Ulgen)

Page 13: T.C. - ktu.edu.tr

4

2. YAPILAN ÇALIŞMALAR

2.1. Güneş Takip Sistemi

2.1.1. Genel Bilgiler

Güneşin doğduğu andan batana kadar dünya üzerinden katettiği yol yansıdığı açıları

değiştirmekte ve bu yansıdığı açıların değerine göre kurduğumuz sistemin çanak bölgesinden

geçen ışık akısı değişmektedir. Geniş bir çanak sistemi doğru konumlandırıldığında güneşten

gelen ışınların araya giren kesiciler( bulut, yağmur vs.) olmaksızın alabilmekte fakat verimi gün

sonuna doğru azalmaktadır. Işıktan maksimum derece yararlanabilmek için çanağımızı çok basit

programlanmış hafif kiloları hareket ettirecek düşük güçte servo motorlar kullanarak güneşten

en yüksek verim almayı hedefledik.

Bu amaç doğrultusunda önce günümüzde giderek yaygınlaşan kullanıcı dostu ve basit

olan ardunio programını inceleyerek kullandığımız düşük güçteki servo motorlarla kendi ekseni

etrafında güneşi otonom olarak kullandığı sensörlerle takip edebilen bir ardunio projesi

geliştirdik.

Güneş takip sisteminin ana amacı ne kadar güneş ışıklarını yakalamak olsa da ana ağırlık

olarak çanaktan oluşan sistemimizin gerekli minumum güç değerleri belirlenip gerekli hesaplar

yapılarak düşük güç tüketen motorlar tercih edildi.

Proje iki eksenli bir sistem 2 tane servo motor ile kontrol edilmekte, ilk servo motor alt

kısımda yatay hareketi sağlarken diğer servo motor üst bölümde dikey hareketi sağlamaktadır.

Pan sistemleri gibi çalışmaktadır. Ayrıca üst kısımda LDR için özel hazırlanmış artı şeklinde

yuva mevcut bu yuva güneş ışığının ayarlanmasını sağlamaktadır.

LDR’ ler ışığın şiddetini algılamakta kullanılıyor. Çanak antenin 4 ayrı köşesine

yerleştirilen LDR’ ler sayesinde gelen ışığı ne tarafta daha şiddetli olduğuna karar verilip

merkez o noktaya çekilmektedir.

Page 14: T.C. - ktu.edu.tr

5

2.1.2. Malzemeler

Kullanılacak malzemeler (motor, dişi çark, konstrüksiyon vb.) çanak boyutlarımız ve

ağırlığıyla ilgilidir. Hesabımızda 120 cm çapındaki çanak anten güneşten gelen ışıkları toplamak

için uygun görülmüştür. Dişli malzemeleri; yükleme durumu düşünüldüğünde çanak antenin

hafif olması sebebiyle kendi yaptığımız tasarımda 3 boyutlu yazıcıdan çıkardığımız dişlilerin ve

millerin çapları büyütülerek gerekli mukavemet değeri sağlanması hedeflemiştir. Dişlilerin diş

sayılarının dönme değerleri (açı vb.) üzerindeki etkisi düşünüldüğünde mille birbirine monte

edilen parçalar milin dönüş açısı ile dişlinin açısı sabit olacağından mil değerlerine göre hesap

edilir. Verdiğimiz diş sayısı eş çalışacak dişli için önemlidir mukavemet hesaplarının ciddi

büyüklükteki bir çanak kullanılmadıkça etken oluşturmadığı göze alındığında diş sayıları da

anlamını yitirmektedir. Sistemin elektronik parçaları ardunio kartından ve servo motorlardan

oluşmaktadır.

Tablo 1. Projenin Temel Malzeme Listesi

Arduino UNO

9g Servo Motor (2 Tane)

LDR (4 Tane)

10K Ohm direnç (4 Tane)

Voltmetre Devresi

Lipo şarj cihazı ve Batarya (isteğe göre)

3D Parçalar

Çanak anten

Fiber Optik Kablolar

Page 15: T.C. - ktu.edu.tr

6

2.2. Ardunio Teknik Özellikler

2.2.1. Haberleşme

Arduino Uno birçok şekilde haberleşme işlemini gerçekleştirebilir. RX ve TX pinleri ile

seri haberleşme imkanı mümkündür. Atmega16u2 USB-seri dönüştürücü de bilgisayarda sanal

bir seri port açarak Atmega328 ile bilgisayar arasında haberleşmeyi sağlar. Arduino IDE

içerisinde yer alan seri monitör ile Arduino ile bilgisayar arasında metin temelli bilgilerin

gönderilip alınmasını sağlar. Arduino ile bilgisayar arasında USB üzerinden bir haberleşme

olduğunda Arduino üzerindeki RX ve TX yazan LED’ler yanar.

Arduino Uno’ da normalde bir tane seri port bulunmaktadır fakat SoftwareSerial

kütüphanesi kullanılarak bu sayı yazılımsal olarak arttırılabilir.

Atmega328 ayrıca I2C ve SPI portları da sağlamaktadır. Arduino IDE içerisinde yer

alan Wire kütüphanesi I2C kullanımını, SPI kütüphanesi de SPI haberleşmesini sağlamak için

kullanılır.

2.2.2. Programlama

Arduino Uno da diğer tüm Arduino’ lar gibi Arduino IDE ile

programlanır. Bootloader yazılımı bypass edilerek kart doğrudan mikrodenetleyicinin ICSP

header kullanılarak ISP programlayıcı ile programlanabilir.

2.2.3. Usb Kısa Devre Ve Aşırı Akım Koruması

Arduino Uno üzerinden bulunan resetlenebilir sigorta, bilgisayarınızın USB portunu kısa

devrelerden veya aşırı akım tüketimi durumlarından korumaktadır. Kart, USB portu üzerinden

500mA’den fazla akım çektiğinde otomatik olarak USB’den aldığı gücü koruma amacıyla

kesmektedir. Fazla akım durumu veya kısa devre ortadan kaldırıldığında sigorta normal konuma

döner ve tekrar bağlantı kurulur.

Page 16: T.C. - ktu.edu.tr

7

Tablo 2. Arduino Uno Genel Özellikleri

Mikrodenetleyici: ATmega328

Çalışma Gerilimi: 5V

Giriş Gerilimi (önerilen): 7-12V

Giriş Gerilimi (limit): 6-20V

Dijital G/Ç Pinleri: 14 (6 tanesi PWM çıkışı)

Analog Giriş Pinleri: 6

Her G/Ç için Akım: 40 mA

3.3V Çıkış için Akım: 50 mA

Flash Hafıza: 32 KB (ATmega328)

SRAM: 2 KB (ATmega328)

EEPROM: 1 KB (ATmega328)

Saat Hızı: 16 MHz

Uzunluk: 68.6 mm

Genişlik: 53.4 mm

Ağırlık: 25 g

Page 17: T.C. - ktu.edu.tr

8

2.2.4. Arduino Uno Pinout Ve Datasheet

Güç:

Arduino Uno, gücünü USB üzerinden veya adaptör girişinden alabilir. Yani

bilgisayarınızın USB girişinden veya bilgisayarınızdan bağımsız olarak bir adaptör veya

bataryadan güç elde edebilir. Doğrudan Vin (+) ve GND (-) pinlerinden de beslenebilir.

Harici güç kaynağı olarak 6-20V arası limit değerleri bulunmaktadır. Önerilen harici

besleme gerilimi ise 7-12 V arasıdır. Bunun sebebi 7V altındaki gerilimin stabil çalışmayıp, 12V

üzeri gerilimin de aşırı ısınma sebebi olabilmesidir. Kart üzerinde bulunan regülatör sayesinde

7-12V arası gerilim 5V’a düşürülür ve kart bu şekilde çalışır.

• Vin: Harici güç kaynağı için kullanılan pin.

• 5V: Regülatörden çıkan 5V çıkış gerilimini sağlar.

• 3V3: Kart üzerinde bulunan 3.3V regülatörü çıkış pinidir. Maks. 50mA

çıkış verebilir.

• GND: Toprak (-) pinleridir.

Giriş/Çıkış (I/O):

14 adet dijital, 6 adet analog giriş/çıkış pini bulunmaktadır. Bu pinlerin tamamının lojik

seviyesi 5V’dur. Her pin maksimum 40mA giriş ve çıkış akımı ile çalışır. Ek olarak, bazı

pinlerin farklı özellikleri bulunmaktadır. Özel pinler aşağıda belirtildiği gibidir:

Page 18: T.C. - ktu.edu.tr

9

Seri Haberleşme- 0 (RX) ve 1 (TX): TTL Seri veri alıp (RX), vermek (TX) için

kullanılır. Bilgisayardan karta program yüklenirken veya bilgisayar-UNO arasında karşılıklı

haberleşme yapılırken de bu pinlerden faydalanılır. Bu sebeple, karta program yüklendiği

esnada veya kartla bilgisayar arası iletişim kurulduğunda bu pinleri kullanmamak gerekir.

Harici Kesme (Interrupt)- 2 ve 3: Bu pinler yükselen kenar, düşen kenar veya

değişiklik kesmesi pinleri olarak kullanılabilir.

PWM- 3,5,6,9,10 ve 11: 8-bit çözünürülükte PWM çıkış pinleridir.

SPI- 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK): SPI haberleşmesi için bu pinler

kullanılır.

LED- 13: Kart üzerinde dahili bir LED bulunmaktadır (L harfi ile gösterilmiş). Bu LED

13.pine bağlıdır. HIGH yapıldığında LED yanacak, LOW yapıldığında ise sönecektir.

Analog- A0,A1,A2,A3,A4,A5: 6 adet 10-bit çözünürlüğünde analog giriş pini

bulunmaktadır. Bu pinler dijital giriş ve çıkış için de kullanılabilir. Pinlerin ölçüm aralığı 0-

5V’tur. AREF pini ve analogReference() foksiyonu kullanılarak alt limit yükseltilip, üst limit

düşürülebilir.

I2C- A4 veya SDA pini ve A5 veya SCL pini: I2C haberleşmesi için bu pinler

kullanılır.

AREF: Analog girişler için ölçüm referansı pini.

Reset: Resetleme işlemi için bu pin LOW yapılır. Bunun yerine kartta bulunan Reset

butonuna da basılabilir.

Page 19: T.C. - ktu.edu.tr

10

Şekil 3. Ardunio Uno R3

Tablo 3. Arduino Uno R3 devre elemanları

1 : USB jakı 2 : Power jakı (7-12 V DC)

3 : Mikrodenetleyici ATmega328 4 : Haberleşme çipi

5 : 16 MHz kristal 7 : Power ledi

8 : TX / NX ledleri 9 : Led

10 : Power pinleri 11 : Analog girişler

12 : TX / RX pinleri 13 : Dijital giriş / çıkış pinleri

(yanında ~ işareti olan pinler PWM çıkışı

olarak kullanılabilir.)

14 : Ground ve AREF pinleri 15 : ATmega328 için ICSP

16 : USB arayüzü için ICSP

Page 20: T.C. - ktu.edu.tr

11

2.3. Arduino Bağlantıları

Şekil 4. Ardunio bağlantıları gösterimi proteus çizimi

Ardunio üzerinde servo motorlar 9 ve 10. Pinlere bağlanmıştır.LDR ışık şiddeti

algılayıcıların bağlı olduğu pinler servo motorlara aldıkları veriler doğrultusunda komut

gönderecek şekilde karşı paneldeki yerlerine takıldılar.Gerekli bağlantılar kurulduktan sonra

sistem için kod satırı düzenlendi.

Page 21: T.C. - ktu.edu.tr

12

3. BULGULAR

3.1. Mühendislik Hesapları ve Analizler

3.1.1. Çanak Yapıdaki Sistemler

Güneş enerjisi, çanak biçimli bir yüzey tarafından bir alıcı yüzey üzerine nokta şeklinde

yoğunlaştırılır. Tüm toplanan ışığın tek noktada yoğunlaşması ilkesine dayanır. Yoğunlaşacak

ışık çanağının çağının büyüklüğüyle doğru orantılıdır. Fakat bu oran arttıkça belli noktada

toplanan ışıkla beraber aynı noktada yoğunlaşan ışık ısı açığa çıkartıp fiber optik kablonun

yapısında bozunum meydana getirme tehlikesine açığa çıkartır.

Şekil 5. Yoğunlaştırıcı çanak

Yoğunlaştırıcı çanak, çanak sistemlerinde kullanılan yoğunlaştırıcı, parabolik çanak

şekilli ve yansıtıcı bir yüzeydir. Parabolik çanak yüzeyi, metal ile kaplanmış cam veya plastik

malzemeden oluşur. Yüzeye gelen güneş ışınımı odak adı verilen daha küçük bir alana yansıtılır.

Odağın boyutu yoğunlaştırıcı şeklinin hassasiyetine, yansıtıcılığına ve odak uzaklığına bağlıdır.

Güneş enerjisini yoğunlaştırmada kullanılan parabolik yapının temel görevi, üzerine dik

gelen güneş ışınımlarını parabolik çanağın tepe noktasından (vertex) odak uzaklığı (f) kadar

uzaklıkta noktasal olarak odaklamaktır. Ekseni z ekseni ile kesişen bir çanağın kartezyen

koordinatlarda ifadesi:

Page 22: T.C. - ktu.edu.tr

13

𝑧 =𝑟2

4𝑓=

𝑥2 + 𝑦2

4𝑓

f: Odak uzaklığı

x, y, z: Eksen uzunlukları

eşitliği ile verilir. Şekilde bir parabolik çanak kesiti görülmektedir.Şekilden de

görüldüğü gibi kenar açısı, optik eksen ve parabölün fiziksel kenarından odak noktasına doğru

çizilecek doğru arasında kalan açıdır. Odak uzaklığı ve kenar açısı kullanılarak çanağın kesin

geometrisi hakkında tam bilgi sahibi olunabilir. W genişlik/çap, 𝑍𝑟 ise derinlik olmak üzere,

çanağın kenar açısı:

𝑡𝑎𝑛∅𝑅 =𝑊/2

𝑓 − 𝑍𝑟=

4𝑓𝑊/2

4𝑓2 − (𝑊/2)2

tan∅𝑅: Kenar Açısı

W: Genişlik

𝑍𝑟:Derinlik

eşitliği ile verilir. Kenar açısı değiştikçe, çanağın eğriliği de değişmektedir. Kenar açısı

küçüldükçe yüzey düzleşmekte ve odak noktası uzaklığının çanak çapına oranı artmaktadır.

Kenar açısının , maksimum yoğunlaştırma oranı, yakalama faktörü, kolektör eğim hatası ve ısıl

kayıplar üzerinde etkisi bulunmaktadır.

3.1.2 Yoğunlaştırıcı Oranı

Yoğunlaştırıcı sistemlerde güneş ışınları, sistemin odağında bulunan toplayıcı kısmına

noktasal ya da doğrusal yoğunlaştırma yapılmaktadır. Yoğunlaştırma işleminden dolayı

karşımıza yoğunlaştırma oranı tanımı çıkmaktadır. Literatürde bu tanım geometrik

yoğunlaştırma oranı ve ışın şiddeti yoğunlaştırma oranı iki farklı şekilde kullanılır. Işın şiddeti

yoğunlaştırma oranı güneş ışın şiddetinin, yüzey üzerine düşen güneş ışıması şiddeti olarak

tanımlanır.

Page 23: T.C. - ktu.edu.tr

14

Geometrik yoğunlaştırma oranı, yansıtıcı yüzey alanının emici yüzey alanına oranı

şeklinde tanımlanır. Çanak tipi güneş yoğunlaştırıcıları doğrusal yoğunlaştırma yapan

sistemlerdir ve hesaplamalarında geometrik yoğunlaştırma oranı kullanılır. Yoğunlaştırma

oranı;

𝑌𝑂 =𝑑

𝐷𝜋

d: Yansıtıcı yüzey alanı

D: Emici yüzey alanı

Q= yansıtıcılık yüzey malzemesi

d=0,95 2m D=25x 2r = 25x x2(0.015 ) =0,01767

YO=0,95

  17,11.0,01767

= olarak belirlendi

Fakat kullanılan aynaların yüzeyine göre aktarımda bir verimlilik düşümü olmakta ve bu

düşüm deneysel veriler sonucunda elde edilmektedir. Kullanılan çanağın aktarım sistemlerinde

ışığın verimi %(0-70) arasında değişmektedir.

Tablo 4. Yüzey kaplama malzemeleri yansıtıcılık oranları

Page 24: T.C. - ktu.edu.tr

15

Projede kullanmak için yansıtma değeri en yüksek olan Gümüş Varak Folyo ile

kaplanması öngörülmüş bu sayede yapılan hesaplarda yansıtma oranı en yüksek olan materyal

seçilmiştir. Yansıtma oranındaki kayıp nerdeyse gümüş varak folyoyla sıfıra kadar

indirilmektedir.

Şekil 6. Varak gümüş folyo (0,94 yansıtıcılık oranı)

3.1.3. Gerekli Lümen Değeri

Lümen (ışık akısı): Bir ışık kaynağının her doğrultuda verdiği toplam ışık miktarıdır. Işık

kaynağına verilen elektrik enerjisinin, ışık enerjisine dönüşen kısmıdır. Buna kullanılan

armatürün verimi de diyebiliriz. Işık akısı φ (fi) ile gösterilir.

Lüks: Aydınlık şiddetinin birimi lükstür. Birim yüzeye düşen ışık akısı toplamına aydınlık

şiddeti denir. Bir ışık kaynağının her doğrultuda verdiği ışık seviyesini belirtir.

Page 25: T.C. - ktu.edu.tr

16

Tablo 5. Belirli ortamlar için teorik lüks değerleri

Prototip Oda Hakkında Bilgiler;

Kabuller;

• Oda 4x6 metre olacak şekilde dikdörtgen tasarlanmış ve yüksekliği 2,40 metre

alınmıştır.

• Genel aydınlatma için gerekli lüx sayısı tablolardan 150 olarak alınmıştır.

• Bir oda için 3 ayrı ampul öngörülmüş ve bu değerlerin denklemlerle sağlaması

yapılmıştır.

Teorik hesaplamalar yardımıyla, kapalı ortamda ihtiyaç duyulan lüks değeri

belirlendi. Buna göre standart çalışma koşullarında 6x4 m2 boyutlarında bir odada

veya iş sahasında istenen aydınlık düzeyine erişebilmek için gereken lüks değeri -

ortam şartlarına göre değişkenlik gösterir- yaklaşık olarak 100-150 lüks bulundu.

Yapılan hesaplar güneş ışığının kesintisiz bir şekilde çanağa geldiği ve doğru

açının ardunio modülü tarafından sağlandığı koşullar içindir.

Page 26: T.C. - ktu.edu.tr

17

Şekil 7. Kullanılan çanak ölçüleri (hazır 105 cm çaplı çanak kullanılmıştır)

W=105 cm Zr=10cm f=69 cm seçildi

𝑧 =𝑟2

4𝑓

252.510 9,9864

4.69 =

Seçili standart çanağın yüzey alanı üretim değerlerinden 0,95 2m olarak alındı.

Yansıtıcılık oranı hesabı;

Yansıtıcılık oranı hesabını yapabilmek için güneş ışınlarının odaklanacağı fiber optik

kabloların yüzey alanı hesabı yapılması gerekmektedir. Bu hesabı gerekli fiber optik kablo

sayısı ve çapı belirlendikten sonra tekrar yapacağız. Genel bir değişken olup verim ölçümünde

kullanılır.

3.1.4. Fiber Optik Kablo Lüks Değerlerinin Belirlenmesi

Bu değerlerin saptanmasının ardından, kullanılacak kabloların çaplarının ve her bir

kablonun aktarabileceği aydınlatma şiddetinin belirlenmesine karar verildi. Bu ölçümlerin

yapılması için kurulan deney düzeneğinde 0,5 mm çaplı kablolardan 4 adet kullanıldı. Kablolar,

yalıtılarak karanlık duruma getirilen deney ortamına yerleştirilerek ölçümler yapıldı.

Page 27: T.C. - ktu.edu.tr

18

Gerçekleştirilen ölçümlerde 25-30 lüks değerleri elde edilerek sonraki aşamada tasarlanacak

modeldeki malzeme boyutlarına referans olacak şekilde kayıt edildi.

Deney ölçülerini bildiğimiz plastik bir bardağın içinde yapıldı. Işık dikey mesafede

katettiği yolda sahip olduğu enerjiden büyük bir eksilme yaşamazken bu ışığın odaya dağılması

noktasında yetersi kalmakta bu yüzden hesap yapılırken dikey mesafe(2-3 metre) arasındaki

değerler hesapta bir değişiklik yapmazken odanın taban alanı ışığın dağıtımında etken rol

oynamakta.

Başlangıçta tespit edilen olan bu deneysel veriler, gerçek boyutlara uyarlanacak ve

kurulacak aydınlatma sisteminde yer alması gereken malzemeler tayin edilecektir. Bu sebeple

deneyde kullanılan çap değeri ile uygulamada kullanılması öngörülen 3 - 5 mm çaplı standart

boyutlarda olan kablolar arasında bir orantı belirlenecektir.

Deney sonuçlarına bakılarak, tasarlanacak aydınlatma sisteminin gerekli ışık şiddetini

sağlaması için gereken asgari kablo çapı toplamda 66 mm olacak şekilde tasarlanması

gerekecektir. Buradan, 3 mm çapında 22 adet veya 5 mm çapında 14 adet kabloların bir arada

kullanılarak oluşturulan bir sistemin 100-150 lüks değerini sağlaması beklenir. Ancak bu değer

bir model oluşturularak verilerin gerçek boyutlara göre tekrar büyüklüklerin belirlenmesi uygun

olacaktır.

Yapılan deney çalışması;

Şekil 8. Işığın temsili geliş açısı

Page 28: T.C. - ktu.edu.tr

19

Yapılan deneyler sonucunda 25 lüks ışık akısı elde edilmiştir bu değerin prototip

odayla oranlanıp gerekli kablo miktarı öngörülmüştür.

Şekil 9. Yapılan deney sonucu bulunan ışık akısı

𝐴𝑦𝑑𝚤𝑛𝑙𝑎𝑡𝑚𝑎 𝑠𝑒𝑣𝑖𝑦𝑒𝑠𝑖(𝐿ü𝑘𝑠) =𝐼ş𝚤𝑘 𝑎𝑘𝚤𝑠𝚤 (𝐿ü𝑚𝑒𝑛)

𝐴𝑙𝑎𝑛

Prototip oda için gerekli değerler; (Oda 4x6 metre olarak planlanmıştır)

Gerekli ışık akısı 150 olarak belirlendi;

Bardağın çapı: 0,045m

150 =𝑋

6 ∙ 4 ; 𝑋 = 3600 𝑙ü𝑚𝑒𝑛

X=3600 lümen ; Gerekli toplam lümen değeri

Yapılan deneyler sonucunda;

25 =𝑥

πd24

; 𝑋 = 0,0003976

Page 29: T.C. - ktu.edu.tr

20

4 adet 0,5 mm çaplı kablodan 0,00039760 lümen elde edilmiş. Yani bir adet kablodan

9,940195x10-5 lümen elde edilmektedir.

Projemiz dahilinde 3mm kablo çapları kullanılması öngörülmüş. Gelen ışığın kablonun

kesitiyle oranlı olarak arttığı bilindiğinden kesit oranları birbirine oranlanarak;

3 mm bir kablodan 36 kat daha fazla geçtiği hesaplanmış.1 adet 3mm kablo için lümen

değeri 0,00357847 olarak bulunmuştur.;

2 2(0.5 ) 0,785398r = = 28,27433/0,785398 =36

2 2(3 ) 28,27433r = =

Yatay olarak açıldığında 105 cm’ lik bir çanak sistemi öngörüldü. Sistemin yüzey alanı

0,95m2 olarak hesaplandı.

Kullanılan ardunio elemanın düzeneği ışığa çevirdiği hesap dahilinde olsa bile güneşten

gelen ışınların bulut etkisi, yağmur vs. gibi durumlarda bozulabileceğini öngörerek sistem %30

verime göre hesap yapılmıştır.

0,95m2x(0,30) x

610 7,068583x− 1

----------------------------------------

X=40319,25

3mm’lik kablodan geçen değer 1 seçilerek. Çanak etkisi altında bu değerin kaç katı

fazla lümen elde edeceği teorik olarak hesaplandı.

Page 30: T.C. - ktu.edu.tr

21

Sonuç olarak çanak etkisi altındaki bir düzenekte 3mm kablolardan geçen lümen sayısı;

0,00357847 x 40319,25 = 144,28

Gerekli toplan lümen sayısı 3600

3600/144,28= 24,95 = 25 adet.

Sonuç olarak basit bir prototipte yapılan değerler bir oda için öngörülebilir hesaplara

dönüştürülerek kaç adet ve kaç mm kablo kullanılması gerektiği saptanmış oldu.4x6 metre

boyutlarında bir oda için 25 adet 3 mm kablo kullanılması 105cm’ lik bir çanak sistemi için

hesaplandı.

Page 31: T.C. - ktu.edu.tr

22

4. ÇANAK HAREKET DÜZENEKLERİ

4.1. Yatay Düzlemde Hareket Düzeneği Tasarımı

Şekil 10. Yatay dişlilerin konstrüksiyonu

Bu düzlemdeki hareket projenin alt tabakasını oluşturan dişliler üzerinden sağlanmakta.

Servo motordan gelen güç 1. mili çevirmekte ve milin dönmesiyle birlikte yatay düzlemde

hareket eden sistem ışığın en çok geldiği yöne hareket etmektedir.

Page 32: T.C. - ktu.edu.tr

23

4.2. Radyal Hareket Düzeneği Tasarımı

Şekil 11. Radyal dişlilerin konstrüksiyonu

2. servo motorun bağlı olduğu mil verdiği dönüş açısı doğrultusunda radyal hareketi

oluşturmakta ve aynı anda çalıştığında radyal ve yatay olarak hareket beraber

sağlanabilmektedir.Böylece ışık şiddetinin fazla olduğu yöne dönebilmektedir.

Page 33: T.C. - ktu.edu.tr

24

Şekil 12. Tüm dişlilerin kontrüksiyonda gösterimi

Page 34: T.C. - ktu.edu.tr

25

Şekil 13. Tasarımın kısmı kesit görünüşü

Page 35: T.C. - ktu.edu.tr

26

Şekil 14. Tasarımdan görünüş

LNR sensörlerinin anten üzerindeki yerleri antenin 4 köşesinde bulunmakta ve eş

merkezli halde konumlanmaktadır. LNR sensörler ışık şiddetine duyarlı ve gideceği yönü

kendi aralarındaki şiddet kıyaslamasına göre algılamaktadır.

Page 36: T.C. - ktu.edu.tr

27

5. TARTIŞMA

5.1. Proje Kısıtları

Proje kapsamındaki kısıtlara ulaşabilmek için projemizi risk, kalite, kaynaklar, kapsam,

zaman, maliyet başlıkları altında inceleyerek aşağıdaki sonuçları elde ettik.

Proje kısıtlarımızdan ilki pandemi nedeniyle projemizi gerçekliğe dönüştüremeyip sadece

bilgisayar üzerinde tasarlayacak olmamız.

Mesafe olarak birbirinden uzak olan öğrencilerin ortaklaşa çabayı internet üzerinden yürütme

gerekliliği.

Ardunio’ ya bağlı servo motorlar kullanılmıştır. Motorların devir ve güç değerleri proje

kısıtlarını oluşturmaktadır.

LNR ışık sensörü kullanıldığı için sistemin ölçüm aralığının ışık sensörünün okuyabildiği

değerlere göre yazılmıştır.

Fiber optik kablo maliyeti bu proje için en önemli kısıttır.

5.2. Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyeli

Ülkemiz, coğrafi konumu nedeniyle sahip olduğu güneş enerjisi potansiyeli açısından

birçok ülkeye göre şanslı durumdadır. Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğünde (DMİ)

mevcut bulunan 1966-1982 yıllarında ölçülen güneşlenme süresi ve ışının şiddeti verilerinden

yararlanarak EİE tarafından yapılan çalışmaya göre Türkiye' nin ortalama yıllık toplam

güneşlenme süresi 2640 saat (günlük toplam 7,2 saat), ortalama toplam ışınım şiddeti 1311

kWh/m2 - yıl (günlük toplam 3,6 kWh/m2) olduğu tespit edilmiştir.

Page 37: T.C. - ktu.edu.tr

28

Ancak, bu değerlerin Türkiye'nin gerçek potansiyelinden oldukça az olduğu, daha sonra

yapılan çalışmalar ile anlaşılmıştır. 1992 ile 2008 yılları arasında EİE ve DMİ tarafından

gerçekleştirilmiş ölçüm çalışmalarının sonucunda Türkiye' nin Güneş Enerjisi Potansiyeli Atlası

oluşturulmuştur. Yeni ölçümler sonucunda, Türkiye' nin güneş enerjisi potansiyelinin eski

değerlerden %20 - 25 daha fazla çıktığı görülmüştür.

Şekil 15. Türkiye güneş enerjisi potansiyeli haritası

Yaptığımız proje dahilinde elektrik üretmektense aldığımız ışık şiddetini

değerlendirdiğimiz proje için havanın yıllık bulutlu ve yağışlı olduğu dönemler ışık

alamamamızdan dolayı sıcaklık değerleri üzerinden hesap yapıp. Havanın kapalı olduğu

zamanlar aydınlatmanın gerçekleşemediği düşünülünce projenin uygun olduğu bölgeler

haritada mavi alan dışındaki bölgeler olarak belirlenmiştir.

Page 38: T.C. - ktu.edu.tr

29

6. SONUÇLAR

Yaptığımız literatür araştırmalarından yola çıkarak edindiğimiz teorik bilgiler ve

deneysel olarak elde ettiğimiz veriler kapsamında, aydınlatma sistemi projemizin maliyetini

hesap edilmişti. Buna göre günümüz şartlarına bakarak fiber kablo fiyatlarının çok yüksek

olması nedeniyle ve sistemin kurulmasında gerekli olan kablo sayısının da bu fiyatın katlanarak

artmasına sebep verdiğinden, projenin uygun olmadığına karar verilmiştir.

Kablo maliyetinden kaçınmak amacıyla uygulanabilecek çözümün, hocamızın da

tavsiyesi üzerine telekom firmalarının artık kablolarını değerlendirerek sisteme dahil etmek

olduğunu belirtmek gereklidir. Böylece fiber optik aydınlatma sistemleri evlerde ve işyerlerinde

kullanıma uygun hale gelecektir.

Çalışmamızın başından beri ulaşılmak istenen verim artışının bu şartlarda mümkün

olmadığının fakat gelecekte daha düşük maliyetler söz konusu olduğunda, güneş enerjisinden

daha fazla yararlanmaya imkan tanıyacak fiber optik aydınlatma sisteminin kullanılabilir

olacağını belirtmek doğru olacaktır.

Page 39: T.C. - ktu.edu.tr

30

7. ÖNERİLER

Yöntem güneş ışığı temelli çevreci ve mali olarak fayda sağlayabilen bir

aydınlatmadır.Buna rağmen fiber optik kablo maliyetleri göz önüne alındığında ve güneş

ışığının her zaman en verimli şekilde yakalanamadığı düşünüldüğünde eksisi ve artısının eşit

düzeyde olduğu bir proje olmaktadır.

Yaptığımız araştırmalar gösterdiki fiber optik kabloların uzunluğu arttıkça maliyet ciddi

derecede yükselmekte ve aydınlatma için harcanan elektrik kablo için harcanan parayla

karşılaştırdığında.Kara geçmek için çok uzun süreler gerektiği saptanmıştır.

Projenin uygulanabirliği açısından en uygun düzeneğin bir sera olduğu

öngörülmüştür.Güneş ışığını elde edebilmek için saydam yapılan sera yüzeyleri aynı zamanda

seraları soğuğa karşı koruyamamakta ve iç yapının ısıtılması için farklı düzenekler

kullanılmaktadır.Tamamen yalıtımlı kapalı seralar için farklı ışık sistemleri kullanılmakta iç

sıcaklık değeri sağlansa bile ışık güneş ışığı olmadığı için seranın verimi düşmektedir.

Tüm bu bilgiler ışığında , betonarme yalıtılmış bir seranın içine üzerinde çalışmış

olduğumuz aydınlatma sistemi monte edildiğinde ışık kaynapı olarak doğal güneş ışığı

sağlanmış olmaktadır.Bu sayede seranın iç sıcaklığı yalıtım malzemeleriyle korunurken aynı

zamanda güneş ışığı sisteme verilmiş olmaktadır.

Seraların tek katlı ve geniş yüzey alanlı zeminlerde yapıldığı düşünülünce uzun kablo

kullanma ihtiyacı devreden çıkmakta ve iç sıcaklığı dengelemek , yalıtım değerli maliyeti çok

hızlı bir şekilde karşılamaktadır.

Proje kapsamında gözlemlerimiz doğrultusunda karanlık bölgelerin

aydınlatılmasındansa fiber optik projemizin en verimli şekilde kullanılacağı yerin seralar olduğu

öngördük.

Page 40: T.C. - ktu.edu.tr

31

8. KAYNAKLAR

1. Günışığı Aydınlatma Sisteminin Tanıtımı Ve Performansının Değerlendirilmesi Canan

Kandilli , A. Kamuran Türkoğlu , Koray Ülgen

2. Review And Modelling The Systems Of Transmission Concentrated Solar Energy Via

Optical Fibres C. Kandilli, K. Ulgen

3. Solar Energy Applications in Turkey Arif Hepbaşlı , Koray Ülgen , Rüştü Eke

4. Fotovoltaik ve Fiber Optik Sistemlerin Aydınlatma Sistemlerinde Kullanılması Bahtiyar

DURSUN, Ișılay ULUSOY

5. Solar Fiber-Optic Mini-Dishes: A New Approach To The Efficient Collection Of

Sunlight Daniel Feuermann , Jeffrey M. Gordon

6. International Energy Technology Collaboratıon And Climate Change Mitigation Case

Study 1: Concentrating Solar Power Technologies Cédric Philibert International Energy

Agency

Page 41: T.C. - ktu.edu.tr

32

9. EKLER

EK-1: Arduino Kodları

#include <Servo.h> //Servo kütüphanesi ardunio da çağrılmıştır

Servo horizontal; // Servoy(yatay) değeriyle maksimum dönüş açısı belirlendi

int servoy = 180;

int servohLimitHigh = 180; // yatay dönüşün maksimum değeri

int servohLimitLow = 65; // radyal dönüşün maksimum değeri

Servo vertical;

int servod = 45; //servod(radyal) değeri radyol dönüş açısını gösteririr

int servovLimitHigh = 80;

int servovLimitLow = 15;

// LDR pin bağlantıları

// isim = anolog pin bağlantı değeri;

int ldrlt = 0; //LDR sol üst r ve t yönleri göstericek şekilde

int ldrrt = 1; //LDR sağ üst

int ldrld = 2; //LDR sol alt

int ldrrd = 3; //LDR sağ alt

void setup()

{

Serial.begin(9600);

horizontal.attach(9); //9 nolu pine bağlı servo için

vertical.attach(10); //10 nolu pine bağlı servo için

horizontal.write(180); //girişte verilen değerler servo motorlar çalıştırılır

vertical.write(45);

delay(3000); //elektronik aksaklıklar için gecikme değeri kondu

}

void loop()

{ // değerler ardunio tarafından okunur

int lt = analogRead(ldrlt); // sol üst

int rt = analogRead(ldrrt); // sağ üst

int ld = analogRead(ldrld); // sol alt

int rd = analogRead(ldrrd); // sağ alt

int dtime = 10;

int tol = 50;

Page 42: T.C. - ktu.edu.tr

33

int avt = (lt + rt) / 2; // sol üst ve sağ üst değerler toplanıp 2 ye bölünür

int avd = (ld + rd) / 2; // sol alt ve sağ alt toplanıp bölünür

int avl = (lt + ld) / 2; // sol üst ve sol alt toplanıp bölünür

int avr = (rt + rd) / 2; // sağ alt ve sağ üst toplanıp bölünür

int dvert = avt - avd; // üst ve alt arasındaki fark gözlenir

int dhoriz = avl - avr; // sağ ve sol arasındaki fark

Serial.print(avt); //değerler yazdırılır

Serial.print(" ");

Serial.print(avd);

Serial.print(" ");

Serial.print(avl);

Serial.print(" ");

Serial.print(avr);

Serial.print(" ");

Serial.print(dtime);

Serial.print(" ");

Serial.print(tol);

Serial.println(" ");

if (-1*tol > dvert || dvert > tol)

{

if (avt > avd)

{

servov = ++servov;

if (servov > servovLimitHigh)

{

servov = servovLimitHigh;

}

}

else if (avt < avd)

{

servov= --servov;

if (servov < servovLimitLow) { servov = servovLimitLow; } }

vertical.write(servov); } if (-1*tol > dhoriz || dhoriz > tol)

{

if (avl > avr)

{

servoh = --servoh;

if (servoh < servohLimitLow)

{

Page 43: T.C. - ktu.edu.tr

34

servoh = servohLimitLow;

}

}

else if (avl < avr) { servoh = ++servoh; if (servoh > servohLimitHigh)

{

servoh = servohLimitHigh;

}

}

else if (avl = avr)

{

// şartların sağlandığı durum hareket olmaz

}

horizontal.write(servoh);

}

delay(dtime);

Page 44: T.C. - ktu.edu.tr

35

EK-2: Alt Gövde İmalat Resmi

Page 45: T.C. - ktu.edu.tr

36

EK-3: Burç İmalat Resmi

Page 46: T.C. - ktu.edu.tr

37

EK-4: Hareketli Eleman İmalat Resmi

Page 47: T.C. - ktu.edu.tr

38

EK-5: Mil İmalat Resmi

Page 48: T.C. - ktu.edu.tr

39

EK-6: Radyal Dişli-1 İmalat Resmi

Page 49: T.C. - ktu.edu.tr

40

EK-7: Radyal Dişli-2 İmalat Resmi

Page 50: T.C. - ktu.edu.tr

41

EK-8: Sabitleyici İmalat Resmi

Page 51: T.C. - ktu.edu.tr

42

EK-9: Üst Gövde İmalat Resmi

Page 52: T.C. - ktu.edu.tr

43

EK-10: Yatay Dişli-1 İmalat Resmi

Page 53: T.C. - ktu.edu.tr

44

EK-11: Yatay Dişli-2 İmalat Resmi

Page 54: T.C. - ktu.edu.tr

45

EK-12: ÖZGEÇMİŞ

Yiğit AKTAŞ

7 eylül 1996 tarihinde Bursa da doğru.2014 yılında Otomotiv İhtacatçıları Birliği

Teknik ve Endüstri Meslek Lisesin’den mezun oldu.Bir yıl daha üniversite sınavlarına

hazırlanarak 2015 yılında Karadeniz Teknik Üniversite’si Makine Mühendisliği Bölümü’nü

kazandı ve hala öğrencilik hayatına devam etmektedir.Orta düzeyde İngilizce bilmektedir.

Ozan ESEN

3 Mart 1997 tarihinde Tekirdağ' da doğdu. 2015 yılında Hacı Fahri Zümbül Anadolu

Lisesi' nden mezun oldu. Aynı yıl içerisinde Karadeniz Teknik Üniversitesi' nde öğrenime

başladı ve halen öğrenimine devam etmektedir. İkinci sınıfın ikinci dönemi ve dördüncü sınıfın

birinci dönemi olmak üzere iki kere Erasmus yaptı. İyi derece de İngilizce ve başlangıç

seviyesinde Almanca bilmektedir.

Ahmet Can PEKUVA

1997 yılında Adana’da doğdu ve burada ikamet etmektedir. 2011 yılında Adana Ticaret

Odası Anadolu Lisesi’nde öğrenimine devam etti. 2015’te liseden mezun olarak Karadeniz

Teknik Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü’ne başladı. Şuanda 4. Sınıf olarak aynı

bölüme devam etmektedir. B2 seviyesinde İngilizce bilmektedir. 2018 yaz stajını Adana

Organize Sanayi Bölgesi’ndeki Norm Mühendislik’te 4 hafta süre ile yapmıştır.