Bilge Bilgisayar

PIC 16F877 İLE TÜRK BAYRAĞI (ZEMİNİ HAREKETLİ)

Bu bayrak, 1,5m x 1m olarak yapılacak olan Türk Bayrağı'nın prototipi olarak tasarlanmıştır. Amacımız zemini de animasyonlar yapabilen bir bayrağın görüntü özelliklerini ve programını rahatça düzenleyebilmektir. Bu bayrağa ait olan resimler ve görüntüler verilecek, devre şeması, baskı devre şeması ve hex dosyaları verilmeyecektir.

Devrenin çalışma prensibi diğer bayraklarımla aynıdır. Sadece zeminin taranması işlemi ilave edilmiştir. Tarama işlemi PIC 16F628 ile yapılmıştır ve harici osilatör kullanılmamıştır. Devredeki LED adedi zemin için 540, ay ve yıldız için 93, toplam olarak 633 adettir. Ay ve yıldızın üst ve alt bölgesine ikişer sıra daha led düşünülmüştür, ancak, baskı devrenin A4 kağıdına sığmaması sebebiyle iptal edilmiştir. 1,5m x 1m büyüklükteki bayrakta bu ayrıntı düşünülmüştür. Ayrıca büyük bayrakta, ayın ve yıldızın içi, tamamen beyaz led ile doludur. Devre 12 Voltluk besleme ile çalışmaktadır. Zemindeki ledler 4'er adet seri bağlı, parelel led gruplarından oluşmuştur. Zemin ledleri BC547 transistörleri ile sürülmüştür ve ısı sıfırlanmıştır. 4 adet 8'li soket ile (31 adet kablo), 11 adet zemin hareket kablosu ve 1 adet led besleme +12 volt kablosu ile, kontrol ünitesi ve ledler bağlanmıştır.

PIC 16F877 İLE 3 KATLI ASANSÖR DEVRESİ

Birisine "Asansör yap" dense, otomatik olarak, kocaman bir apartman, devasa bir boşluk ve içinde hareket eden tek odalı bir kabin düşünecek. Aşağıya iniyor, yukarıya çıkıyor, lambalar yanıyor, havalandırma var, butonlar, göstergeler... vs. Zor bir iş tabiiki.

Peki önünüze 55 cm yüksekliğinde bir kule, 9cm x 10 cm'lik bir plakette kontrol ünitesi, 5cm x 7,5cm ebadında çağrı buton ve displayi ile, 6cm x 9cm ebadında kabin kontrolü gösterseler ve "bunu yapabilir misin?" deseler, herhalde cevabımız "Evet" olur.

Asansör projesini yapma sebebim bu. Biraz elektronik, biraz mekanik, biraz PIC bilgisi olan herkes bir asansör devresi yapabilir. Gerçek asansörü yapmak çok daha komplike bir olay ama; bu, bizi engellemesin. Sonuçta onu da birileri yaptığına göre yapılabilir demektir. (Zamanı değerlendir, 1 ay sürer).

Asansör Kontrol devresi PIC 16F877 ile, Çağrı buton ve display devresi ile kabin kontrol ünitesi PIC 16F84 ile yapılmıştır. Asansörü çalıştıran motor redüktörlü bir motordur. Redüktörün düşürme oranı 37 devir/dakika'dır. Devre 2 adet 12 voltluk adaptör ile çalışmaktadır. Biri motor içindir. Asansörün hızlı ya da yavaş hareketi PIC'in içinde bulunan PWM (pulse width modulation) ile sağlanmıştır. Bu sinyal EL817 opto cupler ile BC327 (PNP) transistöre oradan da BDX53 (Darlington) transistörü yardımıyla motora yönlendirilmiştir. Motor yük akımı ortalama 100 mA'dir ve ısı problemi yoktur. Devrede opto cupler kullanılması, motorun hareketleri esnasında oluşan ters elektro motor kuvvetinin PIC'i bozmasını veya devreyi etkilemesini engellemektir. Katların kontrolü önce mekanik switchlerle yapılmış, bazı problemler gözlenince, Sayın öğretmenim Ercan Ahmet ATEŞ'in yönlendirmesiyle CNY 70 ile yapılmıştır. Toplam 7 adet anahtar bulunmaktadır. Ana kontrol ile Çağrı devresi ve kabin arasındaki haberleşme tek bir kablo ile (seri haberleşme metodu) kullanılarak yapılmıştır. Butonların ve iniş-çıkış ledlerinin kontrolü ise Ana kontrol tarafından yapılmaktadır.

PIC 16F84 İLE EEPROM KAYITLI NUMARATÖR DEVRESİ

6 digit sayıcı devresi görmüşsünüzdür. Bu sayıcı da 6 hane, yani 999.999'a kadar sayıyor. Bir elektronik sistemin arıza sayıcısı olarak düşünüldü. Yani sistem arıza yapınca numaratöre bakılacak ve rakamsal değer yazılacak. Aynı arıza, ritmik bir sayı sonra yine yaparsa, sistemde bir tasarım hatası aranacak. Problem şu: Elektrikler kesilince, sayıcı sıfırlanacak !!! O zaman son saydığı sayıyı hatırlayabilen bir sayıcı yapalım. PIC'in eprom hafızası bu iş için uygun. Aynen şifreli kilit sistemlerinde şifrenin saklanması gibi.

Devre PIC16F84 ile tasarlandı. Her hane tek başına 0-9 sayıcı gibi çalışıyor. Sayı dokuzu geçince, bir üst hane sayısını bir arttırıyor, o da bir üst haneyi, o da bir üst haneyi... Her hanenin sayısını hafızada saklayıp, elektrik kesintisi sonrasında hafızadan yeniden çağırarak, display'e gönderiyoruz. Display 27mm yüksekliğinde. Display sürücü olarak 74HC595 kullanıldı (8 bit giriş, çıkış kilitlemeli seri veya parelel çıkışlı shift register). Devre 12 volt beslemeden 5 volt elde ederek çalışıyor.

PIC 16F877 İLE TÜRK BAYRAĞI DEVRESİ

Devremiz, arabalarda çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Çalışma voltajı 12 volt'tur. Girişte 1N4007 ile 4 adet diyot ve bir kondansatör ile köprü tipi tam dalga oluşturulmuş ve filtre edilmiştir. Bu hem AC ile çalışmayı sağlamakta, hem de, arabaların şarz dinamosundan gelen nabazanlı doğru akımı filtre etmektedir. Ayrıca DC beslemede, yanlış kutup bağlamayı da engeller. Kutupları nasıl bağlarsanız çalışır. PIC 16f877 beslemesi için 7805 regülatör entegresi kullanılmış, parazit engellemek üzere 100 nf kondansatör, 5 volt çıkışına bağlanmıştır. Devrenin pertinaksı 24 cm x 16 cm'dir. Ledler ve devre elemanları aynı yüzeye işlenmiştir. PIC'in 31 adet çıkışı aktif kullanılmıştır. Bunlar, PortA(5), PortB(7), PortC(8), PortD(8) ve PortE(3)'dir.

Pic 16f877 ile Türk Bayrağı Devresinin çıkışları, ilk önce BC 547 ile sürülmüş, daha sonraki devrelerde, ULN2803 entegresi kullanılmıştır. ULN entegresi (+) sinyali (-) gerilim olarak çıkış verebilen bir invertördür. Her bir entegrede 8 adet invert devresi vardır. 4xULN2803 kullanılmıştır. Devre çıkışlarında üçer adet seri bağlanmış led kullanılmaktadır. Öndirenç olarak 220 ohm-270 0hm değerinde dirençler bağlanmıştır. Toplam led adedi mecburen 93 adettir. Devremizin çalışma frekansını belirleyen 4 MHz veya 8 MHz'lik kristaldir. 2 adet de 22 pf kondansatör ile pic'e bağlanmıştır. 8 MHz'lik kristal bağlandığında, ışık efektleri biraz daha hızlı olarak icra edilmektedir.

Devrenin programı 2006 yılında assembly ile yazılmış, 2011 yılında Pic Basic Pro ile yeniden ve efektleri değiştirilerek tarafımdan yazılmıştır.

DEVRE AÇIKLAMASI

Devremiz akrep ve yelkovanı da olan digital bir saat devresi. Biraz büyük ve masraflı bir devre. Hem 6 adet display, hem de akrep ve yelkovan birlikte çalıştırılıyor. Mecburen her birini, ayrı ayrı kontrol etmek gerekiyor. Devrenin tasarımı ve programlaması tamamen bana ait. DS 1302 entegresine ait okuma ve yazma işlemleri Sayın Erol Tahir ERDAL Hoca'nın şablon dosyasından alınmıştır. Kendisine buradan teşekkür ediyorum.

Devre 5 volt ile çalışıyor. 7805 regülatör entegresinden 3 adet parelel bağlantılı ve soğutuculu olarak yapılmasına rağmen, yine de hafif ısınma gözlendi. Bundan dolayı 2x6 volt AC trafo tam dalga regüle edildi ve seri olarak 6 amper diyot ile devreye bağlandı. Yüklü halde iken çalışma gerilimi 5.3 volt. Sistemdeki ısı problemi böylece çözüldü.

Display sürücü olarak 74HC595 entegresi kullanıldı. Bu entegre seri girişli ve latch kontrollü 8 bit shift register entegresidir. Display olarak 44cm x 30cm'lik ortak katotlu 6 adet display kullanıldı. 2 display ters çevrilerek, noktaları saniye ikazı olarak kullanıldı.

Günleri (pazar, pazartesi, salı...) göstermek için 4017 entegresi (10'lu sayıcı) kullanıldı. Bu entegrenin clock ve reset kontrolleri Pic16F877 ile yapılıyor. Önce entegre reset ediliyor. DS1302'den alınan GÜN ADI rakamı sayılarak, 4017'ye clock darbesi olarak gönderiliyor. İlgili sayının çıkışı aktif olunca da günleri göstermiş oluyor. Gün gösterme işlemi, sisteme enerji verildiğinde yapılıyor ve devreden çıkıyor. Gece saat 00:00:01 durumunda, yeniden reset edilerek, gün adı sayısı clock darbelerine dönüştürülüyor ve gün ledi bir ileri atlamış oluyor. Ayrıca Ayarlama Moduna geçtiğimizde, bu ledler, saat, dakika, saniye, (tarih) gün, ay, yıl ve gün adı sayısını gösteriyor.

Saatin digital (sayısal) gösterge bölümünü Pic16F877 kontrol ediyor. Saatin analog bölümünü, yani akrep - yelkovan kollarını ise Pic16F84 kontrol ediyor. Pic16F84, PortA.4 nolu bacak ile Pic16F877'den seri olarak saat bilgisi alıyor ve bu bilgileri bir algoritma yardımıyla akrep yelkovan hareketlerine dönüştürüyor. Akrep Yelkovan hareket kontrolü 74HC154 entegresi ile yapılıyor. Bu entegre BCD girişli, 16 çıkışlı decoder/demultiplexer olarak çalışmaktadır. Pic16F84 ile hazırlanan 0-11 arasındaki sayılar, PNP transistörler (BC327) yardımıyla ledleri yakıyor. Akrep için 4 led, yelkovan için ise 6 led kullanılmıştır. Bu arada dikkat! 74HC154 entegresinin aktif çıkışı - negatif'tir. Bundan dolayı PNP transistör kullanılmıştır.

Yelkovan 5'er dakikalık aralarla hareket etmektedir. Aradaki dakikaları göstermek için ise şöyle bir mantık kullanılmıştır. BCD girişli CD4028 (10'lu counter) entegresinin birinci - ikinci - üçüncü - dördüncü çıkışları (sıfırıncı çıkış kullanılmıyor), toplam 10 adet 1N4148 diyodu ile ve bir NPN transistör (BC547) yardımıyla yelkovan ledlerinin tamamına parelel bağlanıyor. Ancak hangi yelkovan ledleri aktif ise, oradaki pozitif gerilimle, ara dakikaları gösteren ledlerin pozitif gerilimleri aynı yerden beslendiği için, yelkovan ledinin aktif olduğu yerdeki 4 adet led de aktif oluyor.

Akrep yelkovanlı digital saatin ayarlama modunda 4 adet tuş kullanıldı. Birinci tuş, Ayar/Kayıt tuşu. Bu tuşa basıldığında, saat ayar moduna geçiliyor ve display'de sadece saat bilgisi görünüyor. İkinci tuş, saat, dakika, saniye, (tarih) gün, ay, yıl, günadı modlarını seçiyor ve tekrar başa dönüyor. Üçüncü ve dördüncü tuşlar ise, aşağı-yukarı sayma işlemini gerçekleştiriyor. Saat ve dakika ayarlanırken, bilgi seri olarak akrep yelkovan devresine de gönderiliyor ve böylece, ayarlama esnasında, akrep ve yelkovan da hareket ediyor.

Saatimiz saat başlarını bir buzzer yardımıyla 200 milisaniyelik bir biip sesiyle duyuruyor. İstenirse, saat başı düdüğü (chime), saatin kutusuna montajlı bir anahtar yardımıyla iptal edilebiliyor. Ayrıca DS1302 entegresine bir adet CR2032 pil bağlanarak, saatimizin, elektrik kesintilerinden etkilenmesi de engellenmiştir.

Saat günde yaklaşık 11 saniye ileri gitmektedir (Sizin yapacağınız devrede farklılık olabilir). Bunu kalibre etmek için, program döngüsüne, her saat başında bir saniye geri almak için bir komut yerleştirilmiştir. Dikkat ! geri alma işlemini basitçe bir PAUSE komutuyla yapmak mümkündür. Ancak saniye bir artıncaya kadar, geriye alma işlemi devam edeceği için sakıncalıdır. Onun yerine 2 saniye bekletip, saati bir saniye ileri almak ve kaydetmek daha doğru olmaktadır. Bu metot tercih edilmiştir. Saatin devre şeması, baskı devresi ve diğer detaylar, kısa bir süre sonra (Elektronik) sayfasının altındaki DOWNLOAD tablosuna ilave edilecektir.