T.C. KARADENİZTEKNİKÜNİVERSİTESİ

Mühendislik Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

UZAKTAN KONTROLLÜ BAHÇE SULAMA SİSTEMİ

BİTİRME PROJESİ

228440 Gökhan Galip ERGÜN 228456 Halil AKYOL 228465 Ebru YAVUZ

228408 Ali Rıza ÖZKAN

Danışman Doç. Dr. Salim KAHVECİ

Haziran, 2014 TRABZON

T.C. KARADENİZTEKNİKÜNİVERSİTESİ

Mühendislik Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

UZAKTAN KONTROLLÜ BAHÇE SULAMA SİSTEMİ

BİTİRME PROJESİ

228440 Gökhan Galip ERGÜN 228456 Halil AKYOL 228465 Ebru YAVUZ

228408 Ali Rıza ÖZKAN

Danışman Doç. Dr. Salim KAHVECİ

Haziran, 2014 TRABZON

LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU

228440 Gökhan Galip ERGÜN, 228456 Halil AKYOL, 228465 Ebru Yavuz, 228408

Ali Rıza ÖZKAN tarafından DOÇ. DR. Salim KAHVECİ yönetiminde hazırlanan

“UZAKTAN KONTROLLÜ BAHÇE SULAMA SİSTEMİ.” başlıklı lisans bitirme

projesi tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve niteliği açısından bir Lisans Bitirme Projesi

olarak kabul edilmiştir.

Danışman : Doç.Dr.Salim KAHVECİ ………………………………

Jüri Üyesi 1 : Yrd. Doç. Dr. Adnan CORA ………………………………

Jüri Üyesi 2 : Yrd. Doç. Dr. Yusuf SEVİM ………………………………

Bölüm Başkanı : Prof. Dr. İ. Hakkı ALTAŞ ………………………………

III

ÖNSÖZ

Bu bitirme projesi çalışması Karadeniz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi,

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Lisans Programı’nda yapılmıştır.

Bu çalışma Arduino kartıyla kontrolü sağlanabilen damla sulamaya sahip bahçe

otomasyonunu hedef almaktadır.

Bu kılavuzun ilk taslaklarının hazırlanmasında emeği geçenlere, kılavuzun son halini

almasında yol gösterici olan kıymetli hocam Sayın Salim KAHVECİ ‘ye şükranlarımızı

sunmak istiyoruz. Bu çalışmayı destekleyen Karadeniz Teknik Üniversitesi

Rektörlüğü’ne Mühendislik Fakültesi Dekanlığına ve Elektrik-Elektronik Mühendisliği

Bölüm Başkanlığına içten teşekkür eder. Ayrıca bizden yardımlarını esirgemeyen

değerli arkadaşımız Ferhat DALGIÇ ‘a teşekkürlerimizi sunarız.

Her şeyden öte, eğitimim süresince bize her konuda tam destek veren ailemize ve bize

hayatlarıyla örnek olan tüm hocalarımıza saygı ve sevgilerimizi sunarız.

Haziran, 2014

Gökhan Galip ERGÜN

Halil AKYOL

Ebru YAVUZ

Ali Rıza ÖZKAN

IV

İÇİNDEKİLER

Sayfa No

LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU ............................................................ II

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

İÇİNDEKİLER ...................................................................................................... IV

ÖZET ..................................................................................................................... VI

ŞEKİLLER DİZİNİ .................................................................................................. VII

ÇİZELGELER DİZİNİ ............................................................................................ VIII

SEMBOLLER VE KISALTMALAR ......................................................................... IX

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

1.1.Sistemin Genel Yapısı.........................................................................................1

1.2 Literatür Taraması ..............................................................................................3

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

2.1.Kablosuz Haberleşme .........................................................................................4

2.1.1. Zigbee .............................................................................................................4

2.1.2. IEEE 802.15.4 Standardı .................................................................................5

2.1.3. Zigbee Protokollerinin IEEE 802.15.4 İle İlişkisi ...........................................6

2.1.4. Zigbee’ nin Ağ Yapısı ve Fiziksel Tabaka……………...……………..............7

2.1.5. XBee Modül Stilleri .......................................................................................7

2.1.6. XBee Bacak Bağıntısı .....................................................................................8

2.1.7. Zigbee Ağ Topolojileri. ...................................................................................8

2.1.8. Zigbee ‘nin Kullanım Alanları ........................................................................9

2.1.9. Zigbee’nin diğer Kablosuz Teknolojilerle Karşılaştırılma................................9

2.2. Arduino ………………………………………………………………………. ....9

2.2.1.Arduino Çeşitlerinin Genel Özellikleri ve Aralarındaki Farklar ...................... 10

2.2.2. Arduino Uno ................................................................................................. 12

2.2.3. Arduino Xbee Bağlantı ................................................................................. 13

2.2.4. Neden Arduino? ............................................................................................ 14

2.3. Sensör……………………………………………………………………….... .. 15

2.3.1. Sensörler İle İlgili Temel Kavramlar ............................................................. 15

2.3.2. Toprağın Nemini Ölçen Sensör Çeşitleri ....................................................... 16

2.3.3. Toprak Nem Sensörü .................................................................................... 16

2.4. Selenoid Vana .................................................................................................. 17

V

3. YAPILAN ÇALIŞMALAR ..................................................................................... 18

3.1. Xbee Konfigürasyonu Çalışması……………………………………………. .... 18

3.1.1. Sistemin Konfigürasyonu……………………………………………... .......... 21

3.1.2. X-CTU Arduino Haberleşme Çalışması………………………………. ......... 23

3.2. Bahçe Sulama Devresi Yapısı .......................................................................... 24

3.2.1. Bahçe Sulama Devresi Akış Diyagramı ......................................................... 26

3.3. Bahçe Damlama Sulama Sisteminin Oluşturulması ...................................... …27

4. DENEYSEL ÇALIŞMALAR .................................................................................. 28

4.1. Toprak Nem Sensörünün Çalışması ................................................................. 28

4.2. Bahçe Sulama Devresinin Laboratuar Ortamında Gerçekleştirilmesi ................ 30

5. SONUÇLAR ....................................................................................................... 32

6. YORUMLAR VE DEĞERLENDİRME .................................................................. 34

KAYNAKLAR ....................................................................................................... 35

EKLER .................................................................................................................. 37

EK-1 IEEE Etik Kuralları .......................................................................................... 37

EK-2 Disiplinler Arası Çalışma ................................................................................... 41

EK-3 Zigbee’nin Bazı Kablosuz Teknolojilerle Karşılaştırılması ................................. 42

EK-4 Kontrol Devresi İçin Kaynak Kodları ................................................................. 43

EK-5 Bahçe Sulama Sistemi Projesi için Maliyet Analizi ............................................ 45

EK-6 Çalışma Takvimi ............................................................................................... 46

EK-7 Standartlar ve Kısıtlar Formu ............................................................................. 47

ÖZGEÇMİŞLER ....................................................................................................... 49

VI

ÖZET

Günümüzde kablosuz ağlarda ki teknolojik gelişmeler birçok alanda olduğu gibi

tarımsal alanda da etkisini göstermiştir. Tarımda, artan talep ihtiyacını karşılamak

amacıyla üretimi sağlıklı bir biçimde yapmak ve kolaylaştırmak için kablosuz ağlardan

yararlanma yoluna gidilmiştir. Bu projede tarımda önemli bir nokta haline gelmiş olan

sulama faaliyetleri, teknolojiyle desteklenerek akıllı bir sistem tasarlanmıştır.

Bu çalışmamızda, bahçeye yerleştirilmiş toprak nem sensörü üzerinden alınan veriler

Ardunio Uno denetleyicisi ile işlenir, işlenen bu verilere göre sulamaya ihtiyaç

duyulduğu anda selenoid su valfi otomatik olarak çalışmakta ve topraktaki bitki ihtiyacı

olan suyu karşılamaktadır. Toprak gerekli su ihtiyacını karşıladığında ise selenoid su

valfi otomatik olarak kapanmaktadır. Ayrıca Arduino Uno denetleyicisinde işlenen

veriler kablosuz ağ modülleri üzerinden bilgisayarda oluşturulan ara yüze

aktarılmaktadır. Ara yüzde görülebilinen bu verilere göre sulama uzaktan bilgisayar ile

de istenildiği zaman kontrol edilmektedir.

Bu proje ile su kaynaklarının optimum kullanılması, güç tasarrufunun maximum

sağlanması, doğru zamanda doğru miktarda sulamayla aşırı ve gereksiz sulama

problemlerinin ortadan kaldırılması amaçlanmıştır.

VII

ŞEKİLLER DİZİNİ

Sayfa No

Şekil 1. Kontrol Ünitesi 1 Şekil 2. Kontrol Devresi 2

Şekil 3. Uzaktan bilgisayar ile kontrollü sulama sisteminin genel blok şeması 3 Şekil 4. Zigbeeprokolü ile IEEE 802.15.4 standardı arasındaki bağlantı diyagramı 6

Şekil 5. Xbee pro modülü 7 Şekil 6. Xbee’ nin pin bağlantıları 8

Şekil 7. Sistemde kullanılan Arduino Uno denetleyicisi 9 Şekil 8. Arduino Uno kartı pin gösterimi 12

Şekil 9. Arduino Xbee pin bağlantısı 13 Şekil 10. Xbee, Arduino ve Xbee Shield Pro Modülü 14

Şekil 11. Toprak nemini ölçme sensörü 16 Şekil 12. Selenoid Vana 17

Şekil 13. X-CTU açılış penceresi ve X-CTU query modem penceresi 19 Şekil 14. X-CTU Range test bölümü 20

Şekil 15. Koordinatör yapılandırma ayarları 22 Şekil 16. Son aygıt yapılandırma ayarları 23

Şekil 17. X-CTU Arduino haberleşme penceresi 24 Şekil 18. Bahçe sulama devresi 25

Şekil 19. Bahçe sulama baskı devresi 25 Şekil 20. Akış diyagramı 26

Şekil 21. Sistem için damlama sulama su borusu ve damlatıcıları 27 Şekil 22. Toprak nem değeri ölçüm düzeneği 28

Şekil 23. Seri monitöründe incelenen kuru toprağın verileri 29 Şekil 24. Seri monitöründe incelenen suya doymuş toprağın verileri 29

Şekil 25. Bahçe sulama devresi gösterimi 31

Şekil 26. Bahçe sulama uygulaması 33

VIII

ÇİZELGELER DİZİNİ

Sayfa No

Çizelge 1. Arduino çeşitlerinin özellikleri 11

Çizelge 2. Bahçe Sulama Sistemi simülasyon çalışması 26 Çizelge 3. Toprak nem sensörü verileri 30

Çizelge 4. Bahçe sulama devresinin laboratuar ortamındaki sonuçları 31

IX

SEMBOLLER VE KISALTMALAR

IEEE : Elektrik Elektronik Mühendisleri Enstitüsü

ISM : Endüstriyel Bilimi Bandı

CSMA : Taşıyıcıyı Dinleyen Çoklu Erişim

MAC : Ortam Erişim Katmanı

PHY : Fiziksel Katman

RFD : İndirgenmiş Fonksiyonlu Cihazlar

FFD : Tam Fonksiyonlu Cihazlar

APL : Zigbee Uygulama Katmanı

NWK : Zigbee Ağ Katmanı

PAN : Zigbee Kişisel Ağ Alanı

ZTC : Zigbee Güvenlik Merkezi

BPSK : İkili Faz Kaydırmalı Anahtarlama

ZC : Zigbee Koordinatörü

ZR : Zigbee Yönlendiricisi

ZED :Zigbee Son Aygıt

QPSK : Dört Faz Kaydırmalı Anahtarlama

IDE : Entegre Geliştirme Ortamı

PWM : Darbe Genişliği Modülasyonu

EEPROM : Elektronik Silinebilir Programlanabilir Salt Okunur Bellek

USB : Evrensel Veri Yolu

UART : Evrensel Asenkron Alıcı Verici

ADC : Analog Sayısal Dönüştürücü

SRAM : Durağan Rastgele Erişimli Bellek

GND : Toprak

RF : Radio Frekansı

X

C : Koordinatör

R : Yönlendirici

E : Son Aygıt

V : Volt

mSS : Basınç

1

1. GİRİŞ

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte otomasyon sistemlerinin insan yaşamı üzerindeki

kolaylaştırıcı etkisi gün geçtikçe artmaktadır. Tarım alanındaki teknolojik iyileşmeler de

bu kolaylaştırıcı etkilerin en önemlilerindendir. Çünkü tarım insan yaşamında önemli

bir üretimdir. Bu üretimde de sulama baş sıradadır.Yetişen ürünün sağlıklı olabilmesi ve

tasarruflu bir sulama için homojen bir sulama gerekir. Bu homojen sulama, kontrol

elemanları ile insan gücü olmadan kolaylıkla yapılabilinir. Bu çalışmada uzaktan

kontrollü sulama sistemi tasarlanmıştır ve bu sistemin genel yapısı gösterilerek, sistem

elemanları anlatılmış ve daha sonra sistem portatif olarak oluşturulmuştur.

1.1. Sistemin Genel Yapısı

Uzaktan kontrol için projemiz iki ana bölümden oluşmaktadır. Bu bölümler

şunlardır:

1) Bu kısım da sulama sistemini kontrol etmek için kullanıcı ara yüzünün kurulu

olduğu bir bilgisayar vardır. Şekil 1 ‘de gösterilen bu sistem kontrol ünitesidir.

Bu kontrol ünitesinde ki bilgisayar haberleşme için modem donanımına sahiptir.

Şekil 1. Kontrol Ünitesi

2

2) Bu kısım, toprak nem sensörü ile ArduinoUno mikro denetleyicisinin bulunduğu

kontrol devresinden, haberleşme için de bir modemden oluşmaktadır. Ayrıca

sulama sisteminin çalışması için de su vanası görevinde olan selenoid vanadan

oluşmaktadır. Sistem için oluşturduğumuz kontrol devresinin blok şeması Şekil 2

‘de gösterilmiştir.

Şekil 2. Kontrol Devresi

Projemizi bir bütün olarak düşündüğümüzde sistem şu şekilde gerçekleşmektedir;

bahçedeki toprağın nem değeri nem sensörü tarafından alınır. Sensörlerden gelen

değerler Arduino Uno kontrol kartında işlenir ve bu değerler karşılaştırılır. Kontrol

kartında karşılaştırılan sensör verilerine göre toprak nem değeri bitki nem değerinden

düşük ise su vanası otomatik olarak açılır. Toprak ile bitki nem değeri dengelendiğinde

ise su vanası otomatik olarakkapanır.Aynı zamanda toprak nem değeri belirli aralıklarla

Zigbee modem aracılığı ile bilgisayarımızda bulunan kullanıcı ara yüzüne gelmektedir.

Ara yüzde gördüğümüz bu değerlere göre sistemi bilgisayardan istediğimiz zaman

kontrol edilebilmekteyiz yani sistemimiz hem manüel hem de otomatik olarak

çalışmaktadır.

Yapılan ve Şekil 3 ‘de gösterilen bu çalışmada uzaktan bilgisayar destekli nem

kontrol uygulaması geliştirilmiştir. Devrede sensör olarak toprak nem sensörü, kontrol

amacıyla ise Arduino Uno denetleyicisi kullanılmıştır. Devre üzerindeki sensörlerin

bağlantıları bahçede bulunmaktadır. Bu bağıntılar yardımı ile topraktaki nem verisini

3

bilgisayara aktaracak ve bu değişimlerini bilgisayar üzerinde kayıt edecek şekilde bir

sistem tasarlanmıştır.

Şekil 3. Uzaktan bilgisayar ile kontrollü sulama sisteminin genel blok şeması

1.2. Literatür Taraması

Suyun canlı hayatındaki önemi, bu tasarım konusu üzerine yapılan çalışma ve

araştırmaları artırmıştır.“Nem Algılayıcılı Otomatik Sulama Sistemi” adlı çalışma

Dukes tarafından (2003) yapılmıştır ve bu çalışma ile aynı türdeki ürünler için %50

oranında su tasarrufu sağlanmıştır. Bilgisayar kontrollü toprak nemini ölçen otomatik

damlama ile sulama sistemini oluşturan Kırnak (2006), kontrollü sulama ile yetersiz

sulama probleminin çözülebileceğini ortaya koymuştur. Millaa ve Kishb (2006),

mikroişlemci tabanlı kızılötesi algılayıcısı ile etkin sulama ve erozyon önleme sistemi

tasarlamıştır ve sulama miktarı ve zamanları sistem tarafından kaydedilmekte olup bu

veriler istendiğinde detaylı analiz için bilgisayara aktarılabilmektedir. Bizim tasarlamış

olduğumuz bu sistemin benzer diğer sistemlerden farkı otomatik bahçe sulamasının

yanında sensörlerden bilgiye uzaktan kablosuz olarak erişebilecek olmamıza katkı

sağlamasıdır. Ayrıca kullanacak olduğumuz malzemeler üst kalite ve duyarlılıktadır.

Böylece çevre koşullarından etkilenme minimum seviyededir.

4

2. TEORİK ALTYAPI

Bu kısımda hedeflenen sistemin gerçekleştirilmesi için kullanılacak tekniklerden

bahsedilecektir.

2.1. Kablosuz Haberleşme

Günümüz bilgi çağının en büyük yansıması haberleşme teknolojisi üzerinde

olmuştur. Kablosuz haberleşme sistemleri, kullanıcılara genel olarak herhangi bir yerde

herhangi bir anda iletişim kurma olanağı sağlamaktadır. Kablosuz bağlantı

elektromanyetik dalgalarla verileri havadan ileten esnek bir iletişim sistemidir[1].

Kablosuz veri iletimini yüksek hızda yapabilen çeşitli teknolojiler bulunmaktadır.

Ancak bu teknolojiler hızı ile doğru orantılı olarak yüksek güç tüketirler. Bu fazla güç

tüketimi de, üreticilerinin ve kullanıcılarının büyük bir problemidir. Kablosuz

haberleşme denildiğinde akla ilk gelen video, resim, ses gibi büyük boyutlu verilerin

iletimidir. Ancak iletilecek olan veriler, her zaman büyük boyutlu olmayabilir. Kontrol

sistemlerinin ve dış ortamdan bilgi alabildiğimiz sensörlerin iletim yaptıkları veriler

küçük boyuttadır. Bu sebepten dolayı, bu sistemlerin verdiği verilerin iletimini

sağlamak ve daha düşük güç tüketimi yapan akıllı ağ topolojilerini destekleyecek

teknolojiler üzerinde çalışmalarda bulunulmuştur. IEEE, 802.12.4 standardını çıkarmış

ve bu standartları temel alan Zigbee protokolünün ve bu protokolü destekleyen

cihazların üretilmesi ve geliştirilmesini sağlamıştır[2]. Böylece; az güç tüketimli ve

düşük maliyetli Zigbee protokolünü destekleyen cihazlar hayatımızda yerini almaya

başlamıştır.

2.1.1. Zigbee

Bu kısımda projemizin kablosuz haberleşmesini sağlayacak olan Zigbee modem

üzerinde durulacaktır. Bu modem sistemimizde bilgisayar ile kontrol devresi arasındaki

haberleşmeyi sağlar.

Zigbee, adını arıların zig-zaglı karmaşık hareket yapılarından alır[2]. Bu karmaşık

hareketli yapı, ağdaki düğümler arası haberleşmeyi ifade eder. Bu haberleşmedeki

amaç, güvenilirliği yüksek, maliyeti düşük ve enerji tasarruflu ürün sağlamaktır. Ayrıca

5

müdahaleye açık ve görüntülenebilen ağ kullanılabilmektir. Endüstriyel, bilimsel ve

medikal radyo bantlarında kullanılan Zigbee teknolojisi; cihazların birbiri ile düşük güç

kullanarak iletişim kurmasını sağlar. Enerji tasarrufu yanında elektronik cihazların

batarya ömürlerinin uzaması zigbee kullanımının avantajıdır. Çünkü sık batarya

değişimi pratik bir uygulama değildir.

Zigbee’nin özellikleri şunlardır:

IEEE tarafından 802.15.4 koduyla standartlaştırılmış bir kablosuz iletişim

protokolüdür[3].

Maliyeti düşüktür.

Kurulumu kolaydır.

868 MHz-20kb/s, 915 MHz-40kb/s ve 2,4 GHz-250kb/s olarak üç farklı hızda

çalışır[1].

10-75 metre mesafeye kadar haberleşme sağlar.

İletim hızı yavaştır.

Üretici bağımsızlığı vardır.

Küçük boyutlu veri iletiminde kullanılır.

Güç tüketimi azdır, dolayısıyla altı ay- iki yıl arası kadar batarya ömrüne sahiptir.

İyi bir şifreleme tekniğine sahiptir.

2.1.2. IEEE 802.15.4 Standardı

Bu standart, kablosuz kişisel yerel ağlarında fiziksel ve ortam erişim yönetimi

katmanları için oluşturulmuştur[3]. Bu standartta; alt yapının düşük maliyetli, aktarım

hızının yavaş ve güç tüketiminin düşük olduğu kişisel ağlar oluşturulması

amaçlanmıştır.

802.15.4’ün özellikleri;

Üç farklı ISM bandı kullanılır.

Yıldız, örgü ve noktadan noktaya ağ yapılarını destekler.

Dinamik adresleme yapabilir.

6

Güvenli ve güvenilir bir iletişim sağlar.

CSMA-CA’yı destekler.

IEEE 802.15.4 standardı yukarıda anlatılan işlemleri iki katmanda gerçekleştirir:

Fiziksel Katman: Bu katman kanal seçimini, radyo frekans kontrolünü, ortamın veri

iletimi için uygunluğunun kontrolünü yapar.

Ortam Erişim Yönetimi Katmanı: Bu katman iletişimin güvenliliğini sağlayan

katmandır.

2.1.3. Zigbee Protokollerinin IEEE 802.15.4 İle İlişkisi

Şekil 4’ de görüldüğü gibi en üst katman kullanıcı uygulamaları için ayrılmıştır. Bu

katmanın altındaki ağ ve uygulama katmanları Zigbee standardı için tanımlanır. Diğer

katmanlar:

PHY Katman: Radyo frekanslarının haberleşmesini sağlayan katmandır.

MAC Katmanı: Düğümler arasında güvenilir haberleşmeyi sağlayan katmandır.

Ağ Katmanı: Bu katman karmaşık ağ topolojilerinde düzenin oluşturur.

Uygulama Katmanı: Ağ yönetim fonksiyonlarını, mesaj formatlarını, güvenlik

uygulamalarını belirler

Şekil 4. Zigbeeprokolü ile IEEE 802.15.4 standardı arasındaki bağlantı diyagramı [4].

7

2.1.4. Zigbee’ nin Ağ Yapısı ve Fiziksel Tabaka

ZigBee protokolünün kullandığı 3 tip aygıt vardır.

Zigbee Koordinatörü (ZC): PAN koordinatörü de denilmektedir. Her bir Zigbee

ağında sadece bir tane koordinatör vardır. Görevi aygıtlara PAN ID denilen ağ adını

atayarak ağı başlatmak ve ağ operasyonunu yürütmektir[4].

Zigbee Yönlendiricisi (ZR): Düğümlerin arasında yönlendirme işlemi yapar. Ağın

kapsamı bu yönlendirmelerle artırılmaktadır ve adreslemenin yapılıp yapılmayacağına

karar vermektedir[5].

Zigbee Son Aygıt (ZED): Bu aygıt ağ içerisinde bulunan en zayıf elamandır. Diğer

aygıtlara göre daha az enerji tüketen bu ayıt elde ettiği mesajı bir sonraki düğüme

iletmekle görevlendirilmiştir.

2.1.5. XBee Modül Stilleri

Çeşitli sürümleri olan XBee modüllerinin benzer pin bağlantıları vardır. Bu

sürümlerden Şekil 5’deki Xbee modülünü projemiz için kullanılmıştır. XBee çeşitleri

arasında güç çıkışı, anten tarzı, çalışma frekansı ve dâhili ağ yetenekleri gibi farklılıklar

olabilir[6].

Şekil 5. Xbee pro modülü

8

2.1.6. XBee Bacak Bağıntısı

DOUT/DIN: Bu pinler bilgisayardan (DOUT) seri bilgi alımını ve XBee’ ye (DIN)

gönderimini sağlayan pinlerdir.

RESET: Bu pinXbee ‘ye kaydedilen düzenleme ayarlarını sıfırlayacaktır.

CST/RTS/DTR: Bunlar xbee ve kontrol ya da bilgisayar arasındaki veri transferinin

koordinasyonu için kullanılır[6].

DIO0-DIO7/D08: 3.3V dijital giriş ve çıkış olarak kullanılır.

AD0 to AD6: Xbee’ye analog dijital konvertör girişleridir.

RSSI: Bu pin üzerinde RF sinyalin gücünü rapor edebilir.

PWM0/1: Direk olarak kullanılabilen bu pinler analog çıkış filtrelemesi yapar.

Xbee’ ninpin bağlantıları Şekil 6 ‘da gösterilmiştir.

Şekil 6. Xbee’ ninpin bağlantıları

2.1.7. Zigbee Ağ Topolojileri

Zigbee yıldız, bir noktadan bir noktaya, bir noktadan birden çok noktaya ve çok

noktadan tek noktaya, örgü ve ağaç topolojileri olarak birçok topoloji tipini destekler.

9

2.1.8. Zigbee ‘nin Kullanım Alanları

Zigbee diğer kablosuz iletim uygulamalara göre düşük hızda ve küçük boyuttaki

verilerin iletiminde kullanılır. Düşük güç tüketmesi ve maliyetinin uygun olmasından

dolayı sektörde birçok alanda yerini almıştır. Bu alanlardan ilk akla geleni otomasyon

çeşitleridir. Sensörler ve kontrol cihazları, küçük boyutlu verilerle çalıştıkları için

Zigbee bu alanda çok popülerdir. Evde, ofiste; ışık, kapı vb. kontrolü için kullanılabilir.

Bu cihazların birbiri ile kablo bağlantıları olmaksızın, haberleşebilmeleri zigbee ile

sağlanır ve hepsini birlikte bir kumanda ile kontrol etme imkânımız vardır.

2.1.9. Zigbee’nin diğer Kablosuz Teknolojilerle Karşılaştırılması

Zigbee ve diğer kablosuz teknolojiler arasında Başarı alanları, ağ boyutu vs. gibi bazı

farklılıklar bulunmaktadır. Bu karşılaştırmalar EK 3’ de belirtilmiştir.

2.2. Arduino

Projemizde bahçede bulunan sensörlerden bilgiyi alarak bu bilgiler doğrultusunda

gerekli kontrol işlemlerini gerçekleştirmek için Arduino kullanılmıştır. Bu kısımda

sulama sistemimizin kontrolü için Şekil 7’de kullanılan Arduino denetleyicisi tanıtılıp

neden ArduinoUno denetleyicisi kullanıldığı hakkında bilgi verilmektedir.

Şekil 7. Sistemde kullanılan ArduinoUno denetleyicisi

10

Arduino bir giriş/çıkış kartı ile açık kaynak kodlu geliştirilmiş bir mikro denetleyici

kartıdır[7].Açık kaynak kodlu demek kullanıcı ile kaynak kodlarının paylaşıldığının ve

değişiklik haklarının kullanıcıya verildiğinin anlamına gelir.Arduino aynı zamanda bir

fiziki programlama platformudur. Fiziki programlama dış dünya ile etkileşimde bulunan

sistemlerin programlanması demektir.Arduino İtalyan elektronik mühendisleri

tarafından geliştirilmiştir. Arduino kartlarının üzerinde Atmel AVR mikroişlemcisi

bulunur. Bu mikroişlemciler, arduinonun kendine has bir programa dili ile programlanır.

Arduo’nun yazılım dili C++ ile çok benzerdir. Hazırlanan programlar IDE yardımı ile

processig tabanlı olarak Arduino kartına yüklenir. IDE, kod yazılmasını ve bu kodların

güncellenmesine olanak sağlayan, aynı zamanda derlenen programı karta işleyen, Java

programlama dilinde yazılmış bir uygulamadır.

Arduino kartlarının birçok çeşidi vardır:

ArduinoUno

Arduino Mega 2560

ArduinoLilypad

Arduino Mega ADK

Arduino Ethernet

Arduino Bluetooth

Arduino Mini ve Mini Pro

ArduinoNano

ArduinoFio

Arduino Donanım Eklentileri (Shield)

2.2.1. Arduino Çeşitlerinin Genel Özellikleri ve Aralarındaki Farklar

Arduino kartlarının birçok çeşidi bulunmaktadır. Genel olarak bütün kartlarda benzer

bileşenler yer almaktadır. Fakat kartların giriş/çıkış pinlerinde, mikro denetleyici

modellerinde ve dahili modüllerin sayısı ile çalışma gerilimlerinde farklılıklar

bulunmaktadır. Farklı tipteki bu Arduino’ların donanım özelliklerine Tablo1 ‘de yer

verilmiştir. Bu çizeler projemiz için doğru olan Arduino’u seçmemize yardımcı

olmuştur. Projemiz için maliyeti ve özellikleri de hesaba katarak Arduno Uno

denetleyicisinin uygun olduğuna karar verildi.

11

Mikroişlemci: Mikroişlemci, bir Arduino’nun beynidir.

Giriş Voltajı: Arduino kartı için önerilen voltaj aralığıdır. Kart maksimum voltaj

aralığından çok az daha fazla voltajla da çalışabilir.

Sistem Voltajı: Kartın sistem voltajıdır diğer bir deyişle Arduino’da bulunan

mikroişlemcinin çalıştığı voltajdır.

UART: Arduino’nun desteklediği, birbirinden ayrı seri bağlantı çizgileri sayısıdır.

Çizelge 1. Arduino çeşitlerinin özellikleri

Arduino Çalışma

Voltajı Giriş

Voltajı UAR

T PW

M Analog

Çıktı Dijital I/O Analo

g

Girdi ArduinoUno 5V 7-12V 1 6 N/A 14 6

Arduino Mega R3 5V 7-18V 4 14 N/A 54 16

ArduinoFio 3.3V 3.35-12V 1 6 N/A 14 8

ArduinoNano 5V 7-12V 1 6 N/A 14 8

Arduino Mega

ADK 5V 7-18V 4 14 N/A 50 16

Arduino Mega

Pro 5V 5-12V 4 14 N/A 54 16

Arduino Mini 05 5V 7-9V 1 6 N/A 14 8

ArduinoLenoardo 5V 3.3-5V 1 7 N/A 25 12

PWM: Sinyal üretebilme kapasitesi olan dijital giriş/çıkış’ların sayısıdır. PWM

sinyalleri analog çıkışlar gibidir.

Dijital I/O: Arduino’daki dijital giriş/çıkış’ların sayısıdır. Bunların her biri giriş ya

da çıkış olarak bazısı ise PWM olabilecek şekilde tasarlanmıştır[8].

12

Analog Giriş: Arduino’daki kullanılabilir analog girişlerin toplam sayısıdır. Analog

pinler ‘’A’’ harfi ve yanındaki numaralarla isimlendirilir.

Saat Hızı: Mikroişlemcinin hıza bağlı frekans aralığıdır.

Bootloader: Mikroişlemci Arduino’nun beyni olarak nitelendirildiğinde takdirde,

bootloaderArduino’nun kişiliği olarak değerlendirilir. BootloaderATMega’nın içinde

yaşar ve seri port aracılığıyla donanım programlaması için yükleme yapımını sağlar.

Programlama Arayüzü: Arduino kartını programlamak için bilgisayarla bağlantı

kurmayı sağlar[9].

2.2.2. ArduinoUno

Şekil 8’de bacak pinleri gösterilen ArduinoUno’nun bazı bağıntıların kendine has

özellikleri bulunmaktadır:

Şekil 8. ArduinoUno kartı pin gösterimi

13

Seri İletişim: 0 (RX) ile 1 (TX) : USB ye bağlı olan bu bağıntılar, TTL seri sinyali

için kullanılmaktadır.

PWM: 3,5,6.9,10,11. pinlerdir ve 8 bit çözünürlüğünde PWM çıkışı sağlayabilen

bağıntılardır.

3.3 V veya 5 V çalışma gerilimine sahiptir.

3.3 V için 8 Mhz 5 V için 16 Mhz çalışma hızına sahiptir.

USB ve adaptör bağlantı portları bulunmaktadır.

32 KB flash belleğe sahiptir.

ICSP başlığı ve sıfırlama düğmesi vardır.

14 dijital giriş/çıkış pinine sahiptir. Bu pinlerden 6 tanesi PWM çıkışlarıdır.

6 tane analog giriş/çıkış pini vardır

2.2.3. ArduinoXbee Bağlantı

Projemizde bahçe kısmında bulunan ArduinoUno ve Xbee modülleri birbirine bağlı

konumdadır. Bu modüllerin bacak bağıntısının nasıl olacağı Şekil 9’da gösterilmiştir.

Şekil 9. Arduino Xbee pin bağlantısı

14

Projemizde Arduino ve Xbee bağlantısı için Xbee Shield Pro modülü kullanılmıştır

ve bu modül Şekil 10’da gösterildiği gibi iki modül arasında kablo bağlantısı

kullanmadan direk bağlantı kurulmasını sağlar.

Şekil 10. Xbee, Arduino ve Xbee Shield Pro Modülü

2.2.4. Neden Arduino?

Arduino birçok sensör tipi ile uyumlu bir şekilde bağlanabilir. Projemiz için

kullanacağımız nem ve sıcaklık sensörü ile de uyum içerisindedir.

Analog giriş çıkışları olması nedeniyle sensörlerden alacağımız analog girdiler

için artı bir modüle gerek yoktur.

Arduino ile birlikte çalışabilecek birçok ek donanım ürünleri vardır. Arduino

shield Pro bunlara örnektir.

Arduino’nun geliştirme ortamının ve sürücülerinin kurulumu kolaydır.

Benzerlerine göre fiyatı uygundur.

Geniş bir kütüphanesi bulunmaktadır bu sayede karmaşık işlemler kolaylıkla

gerçekleşmektedir.

Programlar başka bir platform üzerinde koşmadığından ve yorumlamalı bir dili

olmadığından oldukça hızlı çalışabiliyorlar [10].

15

2.3. Sensör

Projemizde sistemimizin devamlı kontrolü için bahçedeki toprağın nemi gibi fiziksel

değerlerine ihtiyacımız vardır. Bu fiziksel değerler hakkında bilgi edinmemizin tek yolu

ortamı ölçmedir ve ölçme işlemi de sensörler aracılığı ile sağlanmaktadır. Sensörler

fiziksel, kimyasal ya da elektriksel değişimleri, ölçülebilir elektriksel sinyallere

dönüştüren algılayıcılardır.Sensörlerden alınan veriler elektrik sinyaline dönüştürülür ve

daha sonra bu sinyaller elektronik devreler tarafından yorumlanır ve mekanik aletlere

kumanda edilebilir [11]. Bu göreviyle sensörler bizim projemizde önemli bir yerdedir.

Projemizde kullandığımız ArduinoUno denetleyicisi sensörlerden gelen verileri kolayca

yorumlayabilmektedir. Analog çıkış veren sensörlerden gelen veriler ArduinoUno

tarafından hassas bir şekilde değerlendirilebilmektedir.

2.3.1. Sensörler ile İlgili Temel Kavramlar

Doğruluk:Sensör tarafından hesaplanan bir büyüklüğün gerçek değerine

uygunluk derecesidir.

Hassasiyet:Sensörün çok küçük bir değişimi bile ölçebilmesidir.

Ölçüm Aralılığı: Algılayıcının cevap verebildiği etkinin minimum ve maksimum

değerleridir.

Çözünürlük: Bir algılayıcının çözünürlüğü, güvenilir bir biçimde algıladığı en

küçük girişin artımıdır.

Tekrarlanabilirlik: Aynı şartlarda yapılan ölçümlerin büyük ölçüde birbirlerine

benzer olma kabiliyetidir.

Ofset:Sensörün ofset hatası, çıkışın sıfır olması gerektiği durumda çıkışta görülen

değerdir.

Cevap Zamanı:Sensörün giriş parametresinde oluşan değişime karşı çıkışa tepki

verme süresinin bir ölçüsüdür.

Dinamik Doğrusallık: Girişteki etkinin değişim hızının takip edilebilme

kapasitesinin ölçüsüdür[12].

16

2.3.2. Toprağın Nemini Ölçen Sensör Çeşitleri

Nem endüstriyel uygulamada ölçülmesi ve kontrol altına alınması gereken

parametrelerden biridir. Toprak nemini ölçmeye yarayan bazı sensör yapıları vardır

bunlar:

Çiy noktası ölçer

Mekanik nem ölçme sensörü

Alüminyum/Seramik oksit sensörler

Islak ve kuru hazneli nem ölçme sensörü

Empedans, direnç sensörlü nemölçer

2.3.3. Toprak Nem Sensörü

Projemizde yer alantoprağın nemini ölçmeye yarayan Şekil 11’ de gösterilen sensör

toprağa gömülü halde çalışır. Bu sensör de nem ölçen problar vardır. Bu problar toprağa

veya bir sıvı içine batırıldığında bir direnç meydana gelir bundan dolayı prob uçları

arasında bir gerilim farkı oluşmaktadır.

Şekil 11. Toprak nemini ölçme sensörü

17

Ölçüm yapılacak ortama batırılan nem ölçerproblar oluşacak gerilim farkının

büyüklüğüne göre de nem miktarını ölçülebilir. Toprağın nem oranı arttıkça iletkenliği

de artmaktadır. Kart üzerinde yer alan trimpot sayesinde hassasiyet ayarı

yapılabilmektedir.

Topraktan alınan nem bilgisine göre sistem otomatik olarak çalışmaktadır. Elimizde

bulunan nem sensörüyle toprağın neminin bilgisini öğrenmiş olur ve sulama sistemi için

gerekli bilgilerden en önemlisini edinmiş olunmaktadır.

Projemizde kullandığımız toprak nem sensörünün özellikleri:

Çalışma Gerilimi: 3.3V-5V

Çıkış Gerilimi: 0-4.2V

Akım: 35 mA

Çıkış Türü: Dijital ve Analog

2.4. Selenoid Vana

Burada, projemizin sulama kısmında anahtar görevinde olan Şekil 12’de gösterilen

selenoid valf üzerinde durulacaktır. Selenoid valf; giriş kaynağından aldığı enerji ile

oluşturduğu manyetik kuvvet ile gerekli sistemi harekete geçiren bobinden

oluşmaktadır[13]. ArduinoUno’dan gelen işarete göre bu valf açılarak su akışı

sağlanacaktır ve sulama gerçekleşecektir. Bu vana 2/2 yollu normalde kapalı, çekirdek

tip, direk çekmeli 3mm 12 V Dc bir selenoid vanadır.

Şekil 12. Selenoid Vana

18

3. YAPILAN ÇALIŞMALAR

3.1. Xbee Konfigürasyonu Çalışması

Kablosuz haberleşmede kullanacağımız zigbee ağından daha önce bahsedilmişti.

Şimdi de bu ağda kullanılacak X-BEE cihazlarımızın konfigüre edildiği X-CTU

programından ve konfigürasyon ayarlarımızdan bahsedilecektir.

X-BEE, bahsi geçen iletişim protokolüne sahip RF haberleşmesinden farklı olarak

data alma ve gönderme işlemini yapabilen elektronik cihazdır. X-CTU ise; digi firması

tarafından üretilen konfigürasyon ayarlarının yapıldığı programdır. Yani kuracak

olduğumuz sistemdeki X-BEE cihazlarının hangi konumda çalışacağını

ayarlayabildiğimiz program X-CTU programıdır. İletişim ağı ile ilgili bazı terimler;

Kişisel Alan Ağı (PAN): X-BEE ile data iletimi yapmak isteniyorsa kesinlikle bu

iletişim alanının oluşturulması gerekir. Aksi takdirde hiçbir cihaz haberleşemez. Bu

alanı oluştururken dikkat edilmesi gereken en önemli unsur ise şüphesiz PAN ID’ dir.

PAN ID; PAN ağının adresidir. Data iletimi yapacağımız bütün cihazlarımızın ID’ leri

aynı olmalıdır. İletişim ağında bu ID’ leri ‘koordinatör’ diye adlandırdığımız cihaz

kontrol eder. Data geldiğinde koordinatördatayı gönderen cihazın adresi

kendisininkinden farklı ise cihazı ağa almaz.

Koordinatör (C): PAN ağını yönetecek olan X-BEE cihazına koordinatör denir.

Yani koordinatör olarak konfigüre edilen cihazımızdır.Yukarıda da belirttiğimiz gibi

koordinatör; PAN adreslerini ve iletim yolunu belirler. Bir PAN ağının başlamasından

C sorumludur. Ağ başladıktan sonra ‘Son Aygıt’ ve ‘Yönlendirici’ lerin ağa katılmasını

sağlar. Koordinatördata alıp gönderebilir. Koordinatör PAN ağımızı yöneteceği için pil

ile beslenmemelidir. Herhangi bir nedenle enerjisi kesilirse veya yetersiz gelirse tüm ağ

çökecektir. Bu sebeple sabit bir güç kaynağından beslenmesi ve ‘ana güç modu’ denilen

standart güç modunda çalıştırılmalıdır.

Yönlendirici (R): Kendisi ağa katıldıktan sonra; diğer R ve E’ lerin de ağa

katılmalarını sağlayacak ve data alıp gönderebilecek şekilde konfigüre edilmiş

cihazlardır. Bu işlemleri yapması için ağın koordinatörü tarafından ağa kabul edilmesi

19

gerekir. Yani adresinin koordinatör ile aynı olması gerekir. Son aygıt kendisinden

sonraki cihazların ağa katılmasını sağlayacağı için yüksek güç modlarında

çalıştırılmamalıdır.

Son Aygıt(E): PAN’ın sonlandırıcı elemanı olarak düşünülebilir. Başka bir cihazın

ağa katılma işleminden sorumlu değildir. C veya R tarafından ağa alındıktan sonra data

iletimi yapabilir.

X-BEE cihazlarının konfigürasyonunu X-CTU programından yapılmaktadır. Bu

programı ücretsiz olarak indirdikten sonra; kendimizin de tasarlayabileceği ‘dongle’

denilen cihazla cihazlarımız bilgisayarımıza bağlandı ve cihazlarımızı kullanma

amacımıza göre konfigüre edildi.

X-CTU programını açtığımızda karşımıza çıkan görüntü Şekil 13‘de verilmiştir.

X-CTU açılış penceresinde ‘Select Com Port’ menüsünden ayar yapacağımız Xbee’nin

takılı olduğu portu seçip 1 ‘nolu‘Test Query’ sekmesine tıkladığımızda gelen pencere

de Şekil 13’deki gibidir.

Şekil 13. X-CTU açılış penceresine X-CTU modem penceresi

20

X-BEE cihazları ‘default’ olarak 9600 baud ile ayarlanmıştır. Yani bilgisayarın tüm

sekmelerinde bu baud ile işlem yaparlar. Bunun için baud ayarını değiştirirsek

cihazımız hata verecektir.

Şekil 14‘de gösterildiği gibi ‘Range Test’ bölümünde cihazlarımızın

haberleşebildikleri mesafeyi görebiliriz. Burada cihazların yaptığı işlem; gönderdiğimiz

bilgiyi cevap olarak diğer cihazdan alan ve biz durdurana kadar tekrar gönderir. Tabi ki

burada iki tane cihaz kullanacağımız için iki tane dongle ihtiyacımız vardır.

Şekil 14. X-CTU Range test bölümü

‘Modem Configuration’ sekmesinde ise adından da anlaşılacağı üzere cihazlarımızın

konfigürasyon ayarları yapılmaktadır. Bu sekmede dört tane bölümümüz vardır;

a) Modem parameter sand firmware bölümü üç sekmeden oluşur. Burada bulunan

‘Read’ sekmesi cihazımızda kayıtlı olan ayarları okumamızı sağlar. ‘Write’ sekmesi ile

21

yaptığımız ayarlar cihazımıza yüklendi. ‘Restore’ sekmesi ise cihazımızın üretim

ayarlarına dönmesini sağlamaktadır.

b)Parameterview bölümü iki sekmeden oluşur. ‘ClearScrean’ sekmesi yapılmış olan

ayarları temizler. ‘Show Defaults’ sekmesi ise üretim ayarları yüklenen cihaza hangi

ayarları yükleyebileceğimizi gösterir.

c)Profile bölümü iki sekmeden oluşur. ‘Save’ sekmesi cihazdaki ayarları

bilgisayarımıza kaydeder ve ‘Load’ sekmesi ise yüklü ayarları cihazımıza yüklememizi

sağlar.

d)Version bölümünde ise ‘Download New Versions’ sekmesi vardır. Bu sekme

cihazın farklı konfigürasyon ve versiyonlarını gösterir.

3.1.1. Sistemin Konfigürasyonu

Bizim sistemimizin haberleşme kısmı, iki tane X-BEE cihazından oluşmuştur.

Cihazların biri ‘koordinatör’, diğeri ‘son aygıt’ olarak konfigüre edildi. Bu

konfigürasyonu aşağıdaki şekilde yapıldı.

Koordinatör için;

PAN ID belirlendi. (1122)

ScanChannelsbelirlendi. (1FFE)

ScanDurationbelirlendi (opsiyonel). (3)

DestiinationAdressLowbelirlendi. (FFFF)

DestiinationAdress High belirlendi. (0)

NI belirlendi. (COORDINATOR)

CoordinatorEnable belirlendi. (1)

MY-16 Bit Source ADRESS belirlendi. (0)

Son Aygıt için;

PAN ID belirlendi. (1122)

ScanChannels belirlendi. (1FFE)

ScanDuration belirlendi (opsiyonel). (3)

22

DestinationAdressLow belirlendi. (0)

DestiinationAdress High belirlendi. (0)

NI belirlendi. (END DEVİCE)

CoordinatorEnable belirlendi. (0)

MY-16 Bit Source ADRESS belirlendi. (3)

Cihazlarımızın yukarıda koordinatör için belirlenen yapılandırma ayarlarının

düzenlenmesiŞekil 15‘deki resimde de görülmektedir.

Şekil 15.Koordinatör yapılandırma ayarları

Burada koordinatör olan cihazda DH-DL adresleri; koordinatörün ağdaki tüm

cihazlara data gönderebilmesi için 0x0000-0xFFFF aralığında seçilmiştir. Son aygıta

sadece C’ye data göndereceği için 0x0000-0x0000 aralığında seçilmiştir.

23

Cihazlarımızın yukarıda son aygıt için belirlenen yapılandırma ayarlarının

düzenlenmesiŞekil 16‘deki resimde de görülmektedir.

Şekil 16.Son aygıt yapılandırma ayarları

3.1.2. X-CTU Arduino Haberleşme Çalışması

Projemiz için uzaktan haberleşme kısmında kullandığımız Zigbee’ler için

yapılandırma ayarlarını X-CTU programı üzerinden yapılmıştır. Bu ayarlamalar ile

birlikte bilgisayar ile bahçedeki ArduinoUno denetleyici arasında bağlantı kurmuş

olundu. Bu bağlantıyı X-CTU ‘nun ‘Terminal‘ kısmına yazdığımız karakterlerle

sağlanmıştır. Şekil 17‘de görüldüğü gibi ‘terminal’ sekmesine ‘a’ karakteri

yazdığımızda selenoid su vanası çalışmaktadır, ‘b’ karakteri yazdığımızda ise çalışan

24

selenoid su vanası kapanmaktadır. Ayrıca toprak nem sensöründen alacağımız analog

değerler bu terminal ara yüzünde görülmektedir.

Şekil 17. X-CTU Arduino haberleşme penceresi

3.2. Bahçe Sulama Devresi Yapısı

Şekil 18‘de Proteus-Isis programıyla çizilmiş olan bahçe sulama devresi

gösterilmiştir. Bu devrede bulunan selenoid su vanası 12 V ile çalışmaktadır. Bunun

için devrede 12 V dc adaptor kullanılmıştır. ArduinoUno mikro denetleyici kartından

çıkış olarak kullandığımız dijital pinden ise 0V veya 5V çıkış almaktayız. Dijital pin

çıkışından aldığımız 5V ile selenoid su vanasını sürmek için bir normalde açık röle

kullanılmıştır. İçinde Arduino’nun, selenoid su vanasının ve adaptörün bulunduğu

devrenin baskı devresi Şekil 19’da gösterilmiştir.

25

Şekil 18.Bahçe sulama devresi

Şekil 19.Bahçe sulama baskı devresi

Genel durumda iken Arduino’nun dijital pinine 0 komutu gönderilir ve bu durumda

röle normalde açık olduğundan dolayı selenoid su vanası kapalı konumdadır. Arduino

dijital çıkışına 1 komutunu gönderdiğimizde ise röle tetiklenir ve kapalı konuma geçer

böylece selenoid su vanası açılır. Devrede kullanılan diyot ise yalıtkanlığı

sağlamaktadır. Arduinonun dijital pininden yolladığımız değerlere göre devrenin

durumu simülasyon çalışmasında Tablo 2 ‘deki gibi gösterilmiştir.

26

Çizelge 2. Bahçe Sulama Sistemi simülasyon çalışması

3.2.1. Bahçe Sulama Devresi Akış Diyagramı

Şekil 20‘deki akış diyagramından görüldüğü gibi Arduino Uno belirli koşullar

doğrultusunda Selenoid su vanasını açıp kapamaktadır. Bu belirli koşulları yani nem

sensörünün hangi değerler arasında sistemi doğru açıp kapayacağını deneysel yöntemler

kısmında yaptığımız uygulama ile belirledik. Akış diyagramında görüldüğü gibi

sistemimiz otomatik ve manual olarak çalışmaktadır. Ayrıca sistemin otomatik olması

su tasarrufunun yüksek derecede olmasını sağlamaktadır.

Şekil 20. Akış diyagramı

Dijital çıkış Röle Durumu Vana

Lojik 0 Açık Çalışmıyor

Lojik 1 Kapalı Çalışıyor

27

3.3. Bahçe Damlama Sulama Sisteminin Oluşturulması

Damlama sulama suyun Şekil 21’de gösterilen su borusu ve bu boruya belirli

aralıklarla yerleştirilmiş damlatıcılar yardımıyla bitki köklerine ulaştırılmasıdır.

Damlatıcılar yalnızca bitki köklerinin geliştiği kısımda bulunur. Böylece yalnızca

geliştirilmek istenen bitki büyütülmüş olur ve bitki harici yabancı ot büyümesi

engellenmiş olur.Bahçenin yalnızca bitki kökleri ıslatıldığı için damlama sulama ile

daha fazla alan daha az su ile sulandırılmaktadır. Bitkinin toprak üstündeki organları

ıslatılmadığından bitkide hastalık oluşması engellenir. Bitki hastalıklarının

engellenmesiyle tarımda kullanılan ilaçlamanın bir kısım önüne geçilir.

Şekil 21. Sistem için damlama sulama su borusu ve damlatıcıları

Bir damlatıcının debisinin damlatıcıya giren suyun giriş basıncına bağlı olduğu

belirtilir. Basınç ve debi arasındaki ilişki birçok araştırmacı tarafından (3,1) numaralı

denklemde ifade edilmektedir [14].

q =( k) x( h) x(X ) (3.1)

Burada q damlatıcı debisi (l/h), k damlatıcı boyutlarını karakterize eden katsayı, h

damlatıcı basıncı (mSS), x ise damlatıcı akış rejimi katsayısı olarak ifade edilmektedir.

Sistemimizin oluşturulması için kullanılan selenoid su vanasının borusu 3 mm

çapındadır. 3 mm çapında bulunan su borusu selenoid su vanasına takılmıştır. Bu

borunun su deposuyla ve saksılarla olan bağlantısı gerçekleştirilmiştir. Saksı boyunca

uzatılan bu boruya damlama sulama için 3 tane damlatıcı takılmıştır.

28

4. DENEYSEL ÇALIŞMALAR

4.1. Toprak Nem Sensörünün Çalışması

Projemizde toprak nem değerini algılayan sensör ile gerekli nem aralıklarını

belirlemek için deneysel çalışmalar yapıldı. Bu çalışma kuru toprağı ve suya doymuş

toprağı referans alarak yapıldı. Şekil 22 ‘de gösterilen düzenek kurularak bu işlem

sırasıyla gerçekleştirildi. Bu düzenek için 0,5 litre plastik şişenin üst kısmı kesildi.

Geriye kalan kısma yeterince referans toprak koyuldu ve nem sensörü içine gömülü

halde konumlandırıldı. Toprak nem değerini analog olarak okumak için de Arduino

mikro denetleyici kartı kullanıldı. Toprak nem sensörünün çıkış gerilimi 0 V ile 5V

arasındadır.

Şekil 22. Toprak nem değeri ölçüm düzeneği

Kuru toprak referans alınarak yapılan ölçümlerde toprak nem sensörü tamamen

sudan arıtılmış toprağa batırıldı. Arduino Uno’ya gerekli program yazılarak

kurutopraktan alınan analog veriler Şekil 23 ‘de gösterildiği gibi seri monitörde

incelendi. Bu verilere göre ortalama bir değer alındı ve kuru toprağın analog veri sınırı

belirlendi.

29

Şekil 23. Seri monitöründe incelenen kuru toprağın verileri

Suya doymuş toprak baz alınarak yapılan ölçümlerde toprak nem sensörü tamamen

suya doymuş toprağa batırıldı. Arduino Uno’ya gerekli program yazılarak kuru

topraktan alınan analog veriler Şekil 24 ‘de gösterildiği gibi seri monitörde incelendi.

Bu verilere göre ortalama bir değer aldık ve kuru toprağın analog veri sınırını belirlendi.

Şekil 24. Seri monitöründe incelenen suya doymuş toprağın verileri

30

Bu verileri inceleyerek topağın kuru, suya doygun olduğu seviye ve normal seviyede

olduğu değerler için aralıklar belirledik. Bu verilere göre gerekli programımızı

oluşturduk. Arduino kartına yüklediğimiz bu verilerin bulunduğu programa göre toprak

nem sensörü toprağın kuru veya suya doygun olduğunu algılamaktadır ve bu duruma

göre selenoid su vanasını açmaktadır.Toprak nem sensörünün çıkış gerilimi 0 V ile 5V

arasındadır Şekil 23 ve Şekil 24 ‘de seri monitördede görülen değerler Tablo 3’de

gösterilmiştir. Bu değerlere göre 0,2 V ‘un altındaki değerlerde toprak suya doymuş, 1,5

V ‘un üzerinde ki değerlerde ise toprak kurudur.

Çizelge 3. Toprak nem sensörü verileri

4.2. Bahçe Sulama Devresinin Laboratuar Ortamında Gerçekleştirilmesi

Şekil 25 ‘ deki bahçe sulama devresini laboratuar ortamında kuruldu ve Arduino Uno

denetleyici yerine bir güç kaynağı kullanıldı. Bu güç kaynağından sisteme 0-5V

arasında farklı gerilim seviyeleri uygulandı.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

t1 t2 t3 t4 t5

kuru toprak

ıslak toprak

V

t

31

Şekil 25. Bahçe sulama devresi gösterimi

Sistemimizin çalışıp çalışmadığını anlamak için Tablo 4 ’de görüldüğü gibi farklı

gerilim sevilerinde selenoid su vanasının ne durumda olduğu gözlemlendi. Bu çalışma

ArduinoUno denetleyicisinin zarar görmemesi için ön çalışmadır.

Çizelge 4. Bahçe sulama devresinin laboratuar ortamındaki sonuçları

Güç Kaynağı (V) Röle Durumu Vana

0 V Açık Kapalı

2.3 V Açık Kapalı

3.4 V Açık Kapalı

4 V Açık Kapalı

5 V Kapalı Açık

32

5. SONUÇLAR

Gün geçtikçe artan insan nüfusuyla beraber, tükenen su kaynaklarımız tarımsal

alanda en çok tartışılan konu haline gelmiştir. Suyun insan ve tarım alanındaki önemine

göre biz de bu konuyu ele alarak başladığımız projemizi başarıyla gerçekleştirmiş olup,

tasarlamış olduğumuz sistemde toprak nem miktarı azaldıkça sistemimiz sulama

işlemini otomatik olarak gerçekleştirmekte ve nem miktarının gereken değere

ulaşmasıyla birlikte sulama işlemi yine otomatik olarak durdurulmaktadır. Bu sistemde

sulama ayrıca damlama sulama sistemiyle gerçekleştirilmiştir ve bu sistemle birlikte

yalnız bitki kökü sulanarak su israfından kaçınılmış. Ayrıca sistem belirlenen X-CTU

terminal arayüzü ile beraber bilgisayar vasıtası ile kontrol edilebilmektedir. Son olarak

sistem içi haberleşme de hedeflenildiği gibi kablosuz olarak gerçekleştirilmiştir. Proje

yapım aşamasında özellikle haberleşme elemanlarında bazı problemler yaşanmıştır. Bu

problemler de deneysel çalışmaların sonucunda çözülerek projemiz hedefimize uygun

hale gelmiştir. Projemiz geliştirilmeye açıktır. Projemim geliştirilmesi açısından sistem

bilgisayar ile kontrol edilebildiği gibi telefon ile SMS ile de kontrol edilebilinir. Ayrıca

projemiz için geliştirdiğimiz sistemde bir adet toprak nem sensörü kullanılmıştır ve bu

yalnızca toprak nemini ölçmektedir. Daha büyük ve geniş alana sahip bahçelerde daha

geniş alan için nem ve sıcaklık değeri ölçen sensörler kullanılabilir.

Bu çalışmada bir sistemin mikrodenetleyici yardımıyla nasıl kontrol edilebileceği,

sistemde kullanılan devre elemanlarının seçiminin nasıl yapılabileceği öğrenilmiştir.

Projenin çalışma takvimi EK-6’da verilmiştir.

33

Şekil 26. Bahçe Sulama uygulaması

Şekil 26 ‘da bu projenin gerçekleştirilmesi için oluşturulan maket, kısım kısım

göstermektedir. 1 no’lu kutuyla gösterilen kısım sulama için maketimizin su deposunu

ifade ederken2 no’lu kutuyla gösterilen kısım oluşturduğumuz saksıdan bahçeyi, toprak

nem sensörünü ve gerekli otomatik kontrol elemanlarını içermektedir.

34

6. YORUMLAR VE DEĞERLENDİRME

Projemizde öncelikli amacımız yetiştirdiğimiz tarım ürünlerinin su ihtiyaçlarını

gerektiği anda gerektiği kadar kullanmak ve fazla su tüketiminin önüne geçmek

olmuştur. Bunun yanında; projemiz daha büyük çapta gerçekleştirildiği takdirde zaman

ve iş gücünden büyük ölçüde tasarruf sağlayacaktır.

Bu kapsamda ilk olarak gerekli malzemelerin temin edilmesi, ardından nem sensörü

ile deneysel çalışmalar yapılmış ve nem değerlerine göre sensörden gelen gerilim

değerleri ölçülmüştür. Daha sonra; bu değerlere göre Arduino işlemcimizin

programlaması yapılmıştır. Yazılım işlemimiz tamamlandıktan sonra selenoid su

vanamızın güç devresi tamamlanıp sistemimize eklenmiştir. Sistemimizde kablo

kısıtlamasını engellemek amacıyla; x-bee cihazlarının konfigürasyonu yapılıp kablosuz

haberleşme ağı sistemimize eklenmiştir. Son olarak sistemimizin haberleşme ağının

programlandığı X-CTU programının ara yüz programından kontrol edilebilmesi

sağlanmıştır.

Sonuç olarak yaptığımız bu proje ile bahçemizdeki sebze, meyve vb. rahatlıkla

minimum işgücü ve maksimum su tasarrufu ile sulayabiliriz. Projemiz maliyeti biraz

daha arttırarak daha karışık bahçe sistemlerini sulayabilecek seviyededir. Ayrıca

yazılım kısmı biraz daha geliştirilip haberleşme kısmına daha güçlü cihazlar ekleyerek

farklı nem seviyelerinde yetişebilen çok fazla tarımsal ürün kolaylıkla sulanabilecektir.

35

KAYNAKLAR

[1]. A.B.Tekin, Ç.Demirel, Ç. Örün,”Tarımda kablosuz Ağlar,” Ege Üniversitesi,

Ziraat Fakültesi, Tarım Makinaları Bölümü, İzmir,2011.

[2]. ”ZigBee Specifications, Presentation Slides”, IEEE 802.15.4 Specification,

December 14, 2004.

[3]. “Wireless Medium Access, Control (MAC) and Physical Layer (PHY),

Specifications for Low-Rate Wireless, Personal Area Networks (LR-WPANs)”, IEEE

802.15.4 Specification,Part 15.4, 2003.

[4]. I. Marsden, “Network Layer Overview”, Presentation Slides, Embedded Systems

Show, Birmingham, October 12th, 2006.

[5]. R. Faludi, “ Building wireless Sensor Networks” , Printed in the United States of

America, Published by O’Reilly Media, Inc. 1005 Gravenstein Highway North,

Sebastopol, December 2010.

[6]. H.Altun, F. Akdeniz, N.Ünver “Uzaktan Robotik El Kontrolü”, Bitirme Tezi,

Karadeniz Teknik Üniversitesi, Elektrik Elektronik Fakültesi, Elektrik Mühendisliği

Bölümü, Trabzon, Türkiye, Haziran, 2013.

[7]. E.R. Melgar and C.C. Diez, “Arduino and kinect projects”, Distributed to the book

trade world wide by Springer Science+Business Media, p.p 450-500, New York,2012.

[8]. D.Wheat,“Arduino Internals”, Distributed to the book trade world wide by

Springer Science+Business Media, LLC, p.p 342-440, New York,2011.

[9]. K. Karvinen and T. Karvinen ,”Arduino Bots and Gadgets” , Published by

O’Reilly Media, Inc., 1005 Gravenstein Highway North, Sebastopol , p.p 250-

300,Printed in Canada, 2011.

[10]. C. Taşdemir, “Arduino”, Dikeyeksen yayıncılık, Yazılım ve Eğitim Hizmetleri

San. Ve Tic. Ltd. Şti, Yayıncılık Sertifika No 19708, 1. Baskı, Şubat, İstanbul, 2011.

[11]. “Sensörler ve Transdüserler”,Mesleki Eğitim ve Öğretim Sisteminin

Güçlendirilmesi Projesi, Elektirik Elektronik Teknolojisi, Ankara,2007.

36

[12]. U. Duran, Ö. Demir, C. Yavuz, “ DHT11 Sıcaklık ve Nem Sensörü İle bilgisayar

Destekli Ölçüm ve Kontrol Devresinin İmalatı ve Deneysel Olarak İncelenmesi”,Proje

Tabanlı Mekatronik Eğitim Çalıştayı, Çankırı-Ilgaz, 2012.

[13]. “Temel Pnömatik”, Mesleki Eğitim ve Öğretim Sisteminin Güçlendirilmesi

Projesi, Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri, Ankara,2007.

[14]. A.Korukçu,” Damla Sulamasında Yan Boru Uzunluklarının Saptanması Üzerinde

Bir Araştırma”, A.Ü.Ziraat Fakültesi Yayınları: 742, Bilimsel Araştırma ve İncelemeler:

432, A.Ü.Bafum«vi, Ankara, 1980

37

EKLER

EK‐1. IEEE ETIK KURALLARI

Bu kısımda IEEE Etik Kuralları, IEEE Code of Ethics ve Mühendisler için Etik

Kuralları sırasıyla sunulmuştur.

IEEE Etik KurallarıIEEE Code of Ethics

IEEE üyeleri olarak bizler bütün dünya üzerinde teknolojilerimizin hayatstandartlarını etkilemesindeki önemin farkındayız. Mesleğimize karşı şahsisorumluluğumuzu kabul ederek, hizmet ettiğimiz toplumlara ve üyelerine enyüksek etik ve mesleki davranışta bulunmayı söz verdiğimizi ve aşağıdaki etikk ll k b l ttiği i i if d d ikuralları kabul ettiğimizi ifade ederiz.

1. Kamu güvenliği, sağlığı ve refahı ile uyumlu kararlar vermenin sorumluluğunukabul etmek ve kamu veya çevreyi tehdit edebilecek faktörleri derhalaçıklamak;

2. Mümkün olabilecek çıkar çatışması, ister gerçekten var olması isterse sadecealgı olması, durumlarından kaçınmak. Çıkar çatışması olması durumunda,etkilenen taraflara durumu bildirmek;

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

4. Her türlü rüşveti reddetmek;

5. Mütenasip uygulamalarını ve muhtemel sonuçlarını gözeterek teknolojianlayışını geliştirmek;

6. Teknik yeterliliklerimizi sürdürmek ve geliştirmek, yeterli eğitim veya tecrübeolması veya işin zorluk sınırları ifade edilmesi durumunda ancak başkaları içink l jik l l kl ü l kteknolojik sorumlulukları üstlenmek;

7. Teknik bir çalışma hakkında yansız bir eleştiri için uğraşmak, eleştiriyi kabuletmek ve eleştiriyi yapmak; hatları kabul etmek ve düzeltmek; diğer katkısunanların emeklerini ifade etmek;

8. Bütün kişilere adilane davranmak; ırk, din, cinsiyet, yaş, milliyet, cinsi tercih,i i t ki liği i i t if d i ü i d l k dcinsiyet kimliği, veya cinsiyet ifadesi üzerinden ayırımcılık yapma durumunagirişmemek;

9. Yanlış veya kötü amaçlı eylemler sonucu kimsenin yaralanması, mülklerininzarar görmesi, itibarlarının veya istihdamlarının zedelenmesi durumlarınınoluşmasından kaçınmak;

10 Meslektaşlara ve yardımcı personele mesleki gelişimlerinde yardımcı olmak10. Meslektaşlara ve yardımcı personele mesleki gelişimlerinde yardımcı olmakve onları desteklemek.

IEEE Code of Ethics

We, the members of the IEEE, in recognition of the importance of ourtechnologies in affecting the quality of life throughout the world, and in acceptinga personal obligation to our profession, its members and the communities weserve, do hereby commit ourselves to the highest ethical and professional

d t dconduct and agree:

1. to accept responsibility in making engineering decisions consistent with the safety, health and welfare of the public, and to disclose promptly factors that might endanger the public or the environment;

2 id l i d fli f i h ibl d2. to avoid real or perceived conflicts of interest whenever possible, and to disclose them to affected parties when they do exist;

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

4. to reject bribery in all its forms;

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

6. to maintain and improve our technical competence and to undertake technological tasks for others only if qualified by training or experience, or after full disclosure of pertinent limitations;

7. to seek, accept, and offer honest criticism of technical work, to acknowledge and correct errors, and to credit properly the contributions of others;

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

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

10. to assist colleagues and co‐workers in their professional development and to support them in following this code of ethics.

Approved by the IEEE Board of DirectorsA 1990August 1990

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

Code of Ethics for Engineers

Mühendisler İçin Etik Kuralları

Etik kuralları ile ilgili faydalıweb adresleri

IEEE Code of Ethicshttp://www.ieee.org/about/corporate/governance/p7‐8.html

NSPE Code of Ethics for Engineershtt // / / thi / d thihttp://www.nspe.org/resources/ethics/code‐ethics

American Society of Civil Engineers, UC Berkeley Chapterhttp://courses.cs.vt.edu/professionalism/WorldCodes/ASCE.html

Engineering Ethics BY DENISE NGUYENEngineering Ethics BY DENISE NGUYENhttp://sites.tufts.edu/eeseniordesignhandbook/2013/engineering‐ethics‐2/

Code of Ethics of Professional Engineers Ontariohttp://www.engineering.uottawa.ca/en/regulations

Bir kitap:What Every Engineer Should Know about EthicsYazar: Kenneth K. HumphreysCRC Press

EMO – Elektrik Mühendisleri OdasıEtik Kütüphanesihttp://www.emo.org.tr/genel/bizden_detay.php?kod=50871&tipi=46&sube=0#.U1QfyVV_tjs

41

EK‐2. Disiplinler Arası Çalışma

Bu kısımda projemiz için farklı disiplinlerden alınan yardımlar yazılmıştır.

EK-2. Çizelge 1. Disiplinler Arası Çalışma

Alınan Disiplinlerarası Yardım

Yardımın Alındığı Kişi/Kuruluş

Disiplinler Arası Çalışma

Damlama boru sisteminin oluşturulması, damlatıcıların takılması

Hekimoğlu Damlama Sulama

Su deposu ile su borusu arasındaki bağlantı

Yılmaz tesisat

Damlama sulama su borusunun su deposu ile selenoid su vanasına olan bağlantısı kısmında tesisatçıdan yardım alınmıştır.

42

EK‐3. Zigbee’nin bazı kablosuz teknolojilerle karşılaştırılması

EK-3. Çizelge 1. Zigbee’nin diğer kablosuz teknolojilerle karşılaştırılması

Özellik Zigbee GPRS/GMS Wi-Fi Bluetooth

Odaklanma

Alanı İzleme ve Kontrol

Geniş alan ses

ve veri

Web, E-

posta,

Görüntü

Kablo

Yerine

Sistem

Kaynağı 4-32 Kb 16 Mb+ 1 Mb+ 250 Kb+

Ağ Boyutu 100-1000+ 1-7 0.5-5 1-7

Pil Ömrü Sınırsız 1 32 7

Ağ Veri

Genişliği 20-250 64-128+ 11000+ 720

Kapsama

Alanı 1-100+ 1000+ 1-100 1-10+

Başarı

Alanları

Dayanıklılık,

Maliyet, Güç

Tüketimi

Ulaşılabilirlik

Kalite

Hız

Esneklik

Maliyet,

Rahatlık

43

EK-4 Kontrol Devresi İçin Kaynak Kodları

////// Arduino Nem Değeri Okuma ////// void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { Serial.print("NEM DEGERI: "); Serial.println(analogRead(5)); delay(1000); } ////// Otomatik Vana Kontrolü ////// int led= 2; void setup() { Serial.begin (9600); pinMode (led, OUTPUT ); } void loop() { if(analogRead(5)>300) { Serial.println ("Su miktarı az"); digitalWrite (led, HIGH); delay(1000); } if(analogRead(5)>200 && analogRead(5)<300) { Serial.println ("Su miktarı normal"); delay(1000); } if(analogRead(5)<200) { Serial.println ("Su miktarı fazla"); digitalWrite (led, LOW); delay(1000); } ////// Xbee Aracılığı İle Sistemin Kontrolü ////// void setup() {

44

Serial.begin(9600); pinMode(13, OUTPUT); } void loop() { while(Serial.available()){ //is there anything to read? char getData = Serial.read(); //if yes, read it if(getData == 'a') { digitalWrite(13, HIGH); } else if(getData == 'b') { digitalWrite(13, LOW); } } }

45

EK-5 Bahçe Sulama Sistemi Projesi için Maliyet Analizi

EK-5.Çizelge 1. Oluşturulan sistemin birim maliyet analizi

Ürün Kodu

Malzeme Miktar

(ADET)

Birimi Birim Fiyatı

Tutar Kaynak GÖREVİ

DEV-11021

Arduino Uno-R3 1 ($) 29.95 29.95 SPARKFUN Sensörlerden gelen bilgileri referans

bilgilerle karşılaştırıp çıkış birimlerine

komutları gönderen denetleyicidir.

WRL-11217

XBee 2mW PCB Antenna-Series 2 (ZigBee Mesh)

2 ($) 25.95 51.9 SPARKFUN Bilgisayar ile Arduino’nun

haberleşmesini sağlar.

WRL-11373

XBee Explorer Regulated

1 ($) 9.95 9.95 SPARKFUN Arduino ile Zigbee modeminin

bağlantısını sağlar. WRL-09819

XBee Explorer doungle

1 ($) 24.95 24.95 SPARKFUN Bilgisayarımızın Zigbee modemi ile bağlantısını sağlar.

BM-019 Toprak Nemi Algılama Sensörü

1 (tl) 14.75 14.75 ROBOTİSTAN Toprak nemini ölçüp denetleyiciye

gönderir. 597 Solenoid Vana 1 (tl) 20,00 20.00 CİHAZSEPETİ Denetleyicinin veya

kullanıcının komutu ile sulama işleminin

başlatır (anahtarlama). BS-651 Bread Board 1 (tl) 5.10 5.10 ROBOTİSTAN Gerekli devre

elemanlarını birleştirmek için kullanılmıştır.

-

Saksı 2 (tl) 5,00 10.00 TÜRK TİCARET Gerekli uygulama alanı oluşturmak

- Damlama Hortumu

1 (tl) 3,00 3,00 TÜRK TİCARET Vana çıkışında bahçeye suyu

damlama ile aktarmak

-

Sulama Deposu 1 (tl) 4,00 4.00 NURMESA TİCARET

Sulama için gerekli suyun temini için

BD-657 Röle 1 (tl) 4.00 4,00 ÇAĞDAŞ ELEKTRONİK

Elektrik devre elemanı

BS-554 Flybackdiod 1 (tl) 2,00 2,00 ÇAĞDAŞ ELEKTRONİK

Elektrik devre elemanı

BC-451 12V DC Adaptör 1 (tl) 10,00 10,00 ÇAĞDAŞ ELEKTRONİK

Vana çalışma gerilimini sağlamak

TOPLAM MALİYET 317,639 TL

46

EK-6 Çalışma Takvimi

EK-6.Çizelge 1. Uzaktan kontrollü bahçe sulama sistemi projesinin çalışma takvimi ŞUBAT MART NİSAN MAYIS HAZİRAN

GEREKLİ

MALZEMENİN

TEMİNİ

ARDUNİO

PROGRAMI

YAZILMASI

PARÇALARIN

MONTAJI

TEST

AŞAMASI

BİTİRME

TEZİNİN

YAZILMASI

TEZİN

SUNUMU

47

EK-7 STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU

Bitirme Projesinin hazırlanmasında Standart ve Kısıtlarla ilgili olarak, aşağıdaki soruları

cevaplayınız.

1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız

Yapılacak olan projemizde toprak nem sensörü uygun bahçeye yerleştirilerek Zigbee ve

Ardunio ilişkilendirilir. Bu şekilde hem otomatik hem de uzaktan kontrol sağlanmış

olur.

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

Herhangi bir problem formüle edilmedi, fakat konuyla ilgili formüller anlaşıldı.

3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız?

Yapılacak olan projede; Sinyaller ve sistemler, Elektroniğe giriş, Temel elektronik

laboratuar ve mikroişlemciler dersinde öğrenmiş olduğumuz bilgilerden faydalanıldı.

4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir?

Projemiz IEEE 802.15.4 Wireless Sensor/Control Networks "ZigBee", IEEE 488 GPIB

genel amaçlı ara yüzü veri yolu, IEEE 488 GPIB Standard Digital Inter face for

Programmable Instrumentation, IEEE 829 Software Test Documentation standartlarına

uygundur.

5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir?

a) Ekonomi; Projemizin kullanımı hem devlet ekonomisine hem de üretici ekonomisine

önemli ölçüde kolaylıklar sağlayacaktır.

b) Çevre sorunları: Bu konuda çevreye zarar vermeyen aksine çevreyi koruyan ve

gelişmesine katkı sağlayan bir projedir.

c) Sürdürülebilirlik: Sağlıklı şartlar sağlandığı takdirde sürdürülebilir bir projedir.

d) Üretilebilirlik: Projenin üzerinde gerekli geliştirmeler yapılarak farklı alanda

kullanımlar elde edilebilir.

Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU

48

e) Etik: Bu alanda yapılmış olan hiç bir projeden alıntı yapılmamıştır ve bilgi olarak

yararlanılan kaynaklar belirtilmiştir.

f) Sağlık: Proje uygulanabilirlik ve kullanılabilirlik açısından sağlığı olumsuz yönde

etkileyecek hiçbir unsur içermemektedir.

g) Güvenlik: Gerçekleştirilecek olan projede hiçbir güvenlik sorunu bulunmamaktadır.

h) Sosyal ve politik sorunlar: Sosyal ve politik açıdan hiçbir sorun teşkil etmemektedir.

49

ÖZGEÇMİŞLER

Halil AKYOL

Halil AKYOL 03.07.1991 tarihinde Manisa’da doğdu. İlk, ortaokul ve lise

öğrenimini Gördes’te tamamladı. 2009 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi

Mühendislik Fakültesi Elektrik- Elektronik Mühendisliği Bölümü'nde Lisans

Programı’na başladı. Yabancı dil olarak, İngilizce bilmektedir.

Gökhan Galip ERGÜN

Gökhan Galip ERGÜN 25.09.1991 tarihinde Trabzon'da doğdu. İlk, ortaokul ve lise

öğrenimini Trabzon'da tamamladı. 2009 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi

Mühendislik Fakültesi Elektrik- Elektronik Mühendisliği Bölümü'nde Lisans

Programı’na başladı. Yabancı dil olarak, İngilizce bilmektedir.

Ali Rıza ÖZKAN

Ali Rıza Özkan 25.09.1991 tarihinde Trabzon’da doğdu. İlk, ortaokul ve lise

öğrenimini Trabzon’da tamamladı. 2009 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi

Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü'nde Lisans

Programı'na başladı. Yabancı dil olarak, İngilizce bilmektedir.

Ebru YAVUZ

Ebru Yavuz 25.08.1991 tarihinde Trabzon'da doğdu. İlk, ortaokul ve lise öğrenimini

Trabzon'da tamamladı. 2009 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik

Fakültesi Elektrik- Elektronik Mühendisliği Bölümü'nde Lisans Programı’na başladı.

Yabancı dil olarak, İngilizce bilmektedir.