Elektrik Elektronik Teknolojisi Alanı Temrinleri

Bu dersimizde 2 eksen hareket izleyen robot yapacağız.

Gerekli malzemeler:
Arduino uno
2 adet servo motor
Pan tilt mekanik aksamı
İvme sensörü
6 adet led
Bakırlı pertinaks
Baskı devre çıkarma araçları
Güç kaynağı
Bağlantı kabloları

Öncelikle servolarımızı pan tilt aksamına monte ediyoruz. Daha sonra fritzing çiziminde gösterildiği şekilde devremizi kurup arduino kodlarımızı arduinoya yükleyeceğiz.Üstteki servoya 6adet led bağladım. Farklı metaryaller bağlanabilir. Ledlere ait ares çizimi konu ekinde mevcuttur.

<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/26fkfod5lac?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>











Fritzing çizimi:
Fritzing dosyası konu ekinde mevcuttur.


Arduino kodlarımız:
Kodlara ait arduino dosyası konu ekinde mevcuttur.
/*
2EKSEN HAREKET İZLEYEN ROBOT
*/

#include <Servo.h>
#include<Wire.h>
const int MPU=0x68;  // I2C address of the MPU-6050
int AcX,AcY,AcZ,Tmp,GyX,GyY,GyZ;

Servo myservo1;  // create servo object to control a servo
Servo myservo2;
int potpin1 = 0;  // analog pin used to connect the potentiometer
int potpin2=1;
int val1;    // variable to read the value from the analog pin
int val2;
void setup()
{
   Wire.begin(); //seri haberleşme
  Wire.beginTransmission(MPU);
  Wire.write(0x6B);  // PWR_MGMT_1 register
  Wire.write(0);     // set to zero (wakes up the MPU-6050)
  Wire.endTransmission(true);
  Serial.begin(9600);
  myservo1.attach(9);
 myservo2.attach(10); // attaches the servo on pin 9 to the servo object
}

void loop()
{
  Wire.beginTransmission(MPU);
  Wire.write(0x3B);  // starting with register 0x3B (ACCEL_XOUT_H)
  Wire.endTransmission(false);
  Wire.requestFrom(MPU,14,true);  // request a total of 14 registers
  AcX=Wire.read()<<8|Wire.read();  // 0x3B (ACCEL_XOUT_H) & 0x3C (ACCEL_XOUT_L)     
  AcY=Wire.read()<<8|Wire.read();  // 0x3D (ACCEL_YOUT_H) & 0x3E (ACCEL_YOUT_L)
  AcZ=Wire.read()<<8|Wire.read();  // 0x3F (ACCEL_ZOUT_H) & 0x40 (ACCEL_ZOUT_L)
  Tmp=Wire.read()<<8|Wire.read();  // 0x41 (TEMP_OUT_H) & 0x42 (TEMP_OUT_L)
  GyX=Wire.read()<<8|Wire.read();  // 0x43 (GYRO_XOUT_H) & 0x44 (GYRO_XOUT_L)
  GyY=Wire.read()<<8|Wire.read();  // 0x45 (GYRO_YOUT_H) & 0x46 (GYRO_YOUT_L)
  GyZ=Wire.read()<<8|Wire.read();  // 0x47 (GYRO_ZOUT_H) & 0x48 (GYRO_ZOUT_L)
  Serial.print("AcX = "); Serial.print(AcX);
  Serial.print(" | AcY = "); Serial.print(AcY);
  Serial.print(" | AcZ = "); Serial.print(AcZ);
  Serial.print(" | Tmp = "); Serial.print(Tmp/340.00+36.53);  //equation for temperature in degrees C from datasheet
  Serial.print(" | GyX = "); Serial.print(GyX);
  Serial.print(" | GyY = "); Serial.print(GyY);
  Serial.print(" | GyZ = "); Serial.println(GyZ);
 
  val1 =AcX;       // reads the value of the potentiometer (value between 0 and 1023)
  val1 = map(val1, -16000, 16000, 180, 0);     // scale it to use it with the servo (value between 0 and 180)
  val2 = AcY;           // reads the value of the potentiometer (value between 0 and 1023)
  val2 = map(val2, -16000, 16000, 0, 180);
  myservo1.write(val1);                  // sets the servo position according to the scaled value
  myservo2.write(val2);
  delay(100);                           // waits for the servo to get there
}

<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/2FPuHKD1rb8?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>


Bu dersimizde arduino ve filex sensör kullanarak parmak hareketimizi izleyen motoruygulaması yapacağız.

Öncelikle filex sensör hakkında bilgi verelim:



Büküldüğünde direncini 45k ile 125k arasında değiştiren devre elemanıdır. Bükülme oranı arttıkça direnç değeri o oranda artacaktır.

Flex sensöre bir seri direnç bağlanırsa üazerine düşen gerilim bükülme oranına bağlı olarak değişecektir. Bu gerilimi de arduinonun analog pinlerinden birine uygulayıp okutturursak değişik uygulamalar yapma şansımız olur.

Fritzing çizimi:
Fritzing dosyasını konu ekinden indirebilirsiniz.



Arduino kodlarımız:
#include <Servo.h>
Servo servo1;
const int flexpin = 0;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
 
servo1.attach(9);
}
 
void loop()
{
int flexposition;
int servoposition;
 
flexposition = analogRead(flexpin);
servoposition = map(flexposition, 700, 900, 0, 180);
servoposition = constrain(servoposition, 20, 160);
 
servo1.write(servoposition);
 
Serial.print("sensor: ");
Serial.print(flexposition);
Serial.print(" servo: ");
Serial.println(servoposition);
 
delay(20);
}

Bu dersimizde ışık kaynağını tek eksende izleyen bir panel yapacağız. Devremizde 2 adet ldr (foto direnç) mevcut. Hangi ldr daha fazla ışık alıyorsa panelimiz o ldrden tarafa doğru hareket etmektedir. Bu yöntemle güneş izleyen güneş paneli, perdelerin otomatik açılıp kapanması gibi çok değişik uygulamalar yapabilmek mümkün.
<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/hoNPaOuZkC4?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>



Fritzing çizimi:
Çizime ait dosyayı konu ekinden indirebilirsiniz.


Arduino kodlarımız:
    #include <Servo.h>
     
    Servo myservo;
    int pos = 90;   // initial position
    int sens1 = A0; // LRD 1 pin
    int sens2 = A1; //LDR 2 pin
    int tolerance = 2;
     
    void setup()
    {
      myservo.attach(9);  // attaches the servo on pin 9 to the servo object
      pinMode(sens1, INPUT);
      pinMode(sens2, INPUT);
      myservo.write(pos);
      delay(2000); // a 2 seconds delay while we position the solar panel
    } 
     
    void loop()
    {
      int val1 = analogRead(sens1); // read the value of sensor 1
      int val2 = analogRead(sens2); // read the value of sensor 2
     
      if((abs(val1 - val2) <= tolerance) || (abs(val2 - val1) <= tolerance)) {
        //do nothing if the difference between values is within the tolerance limit
      } else {   
        if(val1 > val2)
        {
          pos = --pos;
        }
        if(val1 < val2)
        {
          pos = ++pos;
        }
      }
     
      if(pos > 180) { pos = 180; } // reset to 180 if it goes higher
      if(pos < 0) { pos = 0; } // reset to 0 if it goes lower
     
      myservo.write(pos); // write the position to servo
      delay(50);
    }

Bu dersimizde arduinoya bağlı bir potansiyometre ile servo motora 171 derecelik açı kontrolü yaptıracağız. Mevcut kodlamada değişiklik yaparak maksimum açıyı azaltabilir ya da çoğaltabilirsiniz. (max 180 derece) Motor beslemesini arduinoden bağımsız bir kaynaktan yapıyoruz. Arduino ile motorun aynı kaynaktan beslenmesi durumunda problem çıkabilir.

<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/IGcNe6xyaJY?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>



Fritzing şeması:
Fritzing dosyasını konu ekinden indirebilirsiniz.



Arduino kodlarımız:
//Potansiyometre ile servo kontrolü

//HASAN ERTURK & temrinlerim.org

#include <Servo.h>  // Servo kütüphanesini ekliyoruz.
const int pot=A0;   // Servo kontrol potunu bağlayacağımız analog giriş.
Servo myservo;      // Bu komutla servo kontrol nesnemizi oluşturduk.
int potdurum=0;     
int pos = 0;       

void setup(){
  myservo.attach(4); // Servomuzu bağlayacağımız pini belirledik.
}
void loop(){
  potdurum=analogRead(pot);
  pos= map(potdurum,0,1023,8,179);//Pottan okunan değeri  180e oranlıyoruz.
  {
    myservo.write(pos); // Yukarıdaki oranladığımız değeri servoya yazdırıyoruz.
  }
}

Bilgisayar arayüzünü konu ekinden indirebilirsiniz. Arayüzdeki butonlara tıklayarak çıkıştaki ledleri ya da röleleri kontrol edebilirsiniz. Devre mevcut hali ile led çıkışlı tasarlanmıştır. Arduinonuz için bir shild tasarlayarak röle çıkışlı hale getirebilirsiniz.



<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/DSWdyzQsOa4?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>



C# kodları:
using System;

using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;

namespace ON_OFF // Uygulamamızın Adı
{
    public partial class Form1 : Form
    {
       
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
           
        }

       /*
       Aşağıdaki kod dizisinde yaptığımız resimlere tıklandığında serial üzerinden ilgili buton resmi için ilgili arduino                pinini tetikleyecek bir String değer göndermek. Aynı zamanda görsellik için her resme tıkladığımızda resimin                    değişip off yada on resminin açılması. Bunuda picture.Box ların görünürlüğünü kontrol eden "visible" özelliği ile            yaptık.Aşağıdaki "pictureBox1_Click" kısmında Serialden String "1" verisi göndererek 1 nolu ledin yanması                      sağlanacaktır.
       */

        private void pictureBox1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            pictureBox1.Visible = false;
            pictureBox2.Visible = true;
            serialPort1.Write("1");
           
        }

        /*
            Aşağıdaki "pictureBox2" ise ilk butonun ON resmidir.  "pictureBox2_Click" ile arduinodaki ilk lede string            "2" gönderilerek ledin kapanması sağlanır. Yine bu tıklama işlemi ile resim değişerek ilk resim OFF ortaya çıkarak             ON resmi kaybolur.
        */

        private void pictureBox2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            pictureBox1.Visible = true;
            pictureBox2.Visible = false;
            serialPort1.Write("2");
        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            for (int i = 0; i < System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames().Length; i++)
            {
                comboBox1.Items.Add(System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames()[i]);
            }
        }

        private void pictureBox3_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            pictureBox3.Visible = false;
            pictureBox4.Visible = true;
            serialPort1.Write("3");
        }

        private void pictureBox4_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            pictureBox3.Visible = true;
            pictureBox4.Visible = false;
            serialPort1.Write("4");
        }

        private void pictureBox6_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            pictureBox5.Visible = true;
            pictureBox6.Visible = false;
            serialPort1.Write("6");
        }

        private void pictureBox5_Click(object sender, EventArgs e)
        {
           
            pictureBox5.Visible = false;
            pictureBox6.Visible = true;
            serialPort1.Write("5");
        }

        private void pictureBox7_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            pictureBox7.Visible = false;
            pictureBox8.Visible = true;
            serialPort1.Write("7");
        }

        private void pictureBox8_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            pictureBox7.Visible = true;
            pictureBox8.Visible = false;
            serialPort1.Write("8");
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.PortName = comboBox1.Text;
            label6.Text = "Arduino'ya Bağlandı (" + comboBox1.Text + ")";
            serialPort1.Open();
        }

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            label6.Text = "COM Port Seç !";
            serialPort1.Close();
        }
       
    }
}
Arduino kodları:
int gelen;
int Led1=4;
int Led2=5;
int Led3=6;
int Led4=7;

void setup() {

Serial.begin(9600);
pinMode(Led1,OUTPUT);
pinMode(Led2,OUTPUT);
pinMode(Led3,OUTPUT);
pinMode(Led4,OUTPUT);
}
void loop()
{
  if(Serial.available() >0)  // Serial haberleşmenin aktif olup olmadığının kontrolü
    {
      gelen = Serial.read(); // Serialden gelen veri "gelen" değişkenine yazılır
      if(gelen == '1')            // Gelen verilerin kontrolü yapılarak ilgili ledler yakılır.
      {
        digitalWrite(Led1,HIGH);
      }
      if(gelen == '2')
      {
        digitalWrite(Led1,LOW);
      }
      if(gelen == '3')
      {
        digitalWrite(Led2,HIGH);
      }
      if(gelen == '4')
      {
        digitalWrite(Led2,LOW);
      }
      if(gelen == '5')
      {
        digitalWrite(Led3,HIGH);
      }
      if(gelen == '6')
      {
        digitalWrite(Led3,LOW);
      }
      if(gelen == '7')
      {
        digitalWrite(Led4,HIGH);
      }
      if(gelen == '8')
      {
        digitalWrite(Led4,LOW);
      }
    }
}
Kodlama ve arayüz tasarımı: Robot projeleri mvaslan.blogspot.com.tr

Fritzing çizimi:
Fritzing dosyasını konu ekinden indirebilirsiniz.

Bu dersimizde bir ledi arduino ile yavaş yavaş yakıp yavaş yavaş söndüreceğiz. Kodlamadaki parametreleri değiştirerek ortaya çıkan animasyonu değiştirebilirsiniz.
<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/jh_dPHIkH2U?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>



Fritzing şeması:
Fritzing dosyasını konu ekinden indirebilirsiniz.


Arduino kodlarımız:
int i = 0;
const int LED = 11; //define the pin we use for LED
 
void setup() {
  pinMode(LED, OUTPUT); //set pin 11 as OUTPUT
}
 
void loop() {
    for (int i = 0; i < 255; i++){ //if i is less than 255 then increase i with 1
    analogWrite(LED, i); //write the i value to pin 11
    delay(6); //wait 5 ms then do the for loop again
  }
  for (int i = 255; i > 0; i--){ //descrease i with 1
    analogWrite(LED, i);
    delay(6);
  }
}

L298N Voltaj Regulatörlü Çift Motor Sürücü Kartı ve arduino ile 2 dc motoru birer saniye aralıklarla sıralı çalıştıracağız.
<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/vlgRVPCk0aA?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>

Kodlarda editleme yaparak süreyi ve motor hızını ayarlayabilirsiniz.
24V'a kadar olan motorları sürmek için hazırlanmış olan bu motor sürücü kartı, iki kanallı olup, kanal başına 2A akım vermektedir. Kart üzerinde L298N motor sürücü entegresi kullanılmıştır. Sumo, mini sumo, çizgi izleyen robotlarda ve çok çeşitli motor kontrol uygulamalarında kullanılabilir.
 
DC motorlardan ayrı olarak step motor kontrolüne de imkan sağlamaktadır. Daha ayrıntılı bilgi için aşağıdaki örnek dokumanı inceleyebilirsiniz.

Özellikleri:
Birbirinden bağımsız olarak iki ayrı motoru kontrol edebilir.
Kanal başına 2A akım verebilmektedir.
Üzerinde dahili regülatörü vardır.
Yüksek sıcaklık ve kısa devre koruması vardır.
Motor dönüş yönüne göre yanan ledler vardır.
Kart üzerinde dahili soğutucu vardır.
Akım okuma (current sense) pinleri dışa verilmiş haldedir.
Kartın 4 yanında istenilen yüzeye sabitleyebileceğiniz 4 adet vida deliği bulunmaktadır.
Pin Bağlantıları :
ENA: Sol motor kanalını aktif etme pini
IN1: Sol motor 1. girişi
IN2: Sol motor 2. girişi
IN3: Sağ motor 1. girişi
IN4: Sağ motor 2. girişi
ENB: Sağ motor kanalını aktif etme pini
MotorA: Sol motor çıkışı
MotorB: Sağ motor çıkışı
VCC: Besleme voltaj girişi(4.8V-24V)
GND: Toprak bağlantısı
5V: 5V çıkışı
Ürün üzerinde ayrıca jumper takılmış pinler de yer almaktadır. Bu pinler opsiyonel kullanımlar ve farklı özellikleri aktif etmek için kullanılabilinmektedir.
CSA: A motor sürücü kanalının akım çıkışıdır. Buradan jumper çıkarılarak çekilen akım değeri analog voltaj olarak okunabilinmektedir.
CSB: B motor sürücü kanalının akım çıkışıdır. Buradan jumper çıkarılarak çekilen akım değeri analog voltaj olarak okunabilinmektedir.
V1: IN1 girişini direk olarak 5V'a çeken pull-up direncine bağlı olan bir jumperdır. Bu sayede siz toprağa çekmedikçe pine sürekli olarak 5V gelecektir.
V2: IN2 girişini direk olarak 5V'a çeken pull-up direncine bağlı olan bir jumperdır. Bu sayede siz toprağa çekmedikçe pine sürekli olarak 5V gelecektir.
V3: IN3 girişini direk olarak 5V'a çeken pull-up direncine bağlı olan bir jumperdır. Bu sayede siz toprağa çekmedikçe pine sürekli olarak 5V gelecektir.
V4: IN4 girişini direk olarak 5V'a çeken pull-up direncine bağlı olan bir jumperdır. Bu sayede siz toprağa çekmedikçe pine sürekli olarak 5V gelecektir.
5V-EN: 7805 hattını aktif ve pasif hale getiren jumperder. Takılı durumda kartın 5V çıkışı aktif olur ve buradan 5V çekilebilir. Çıkarıldığı durumda ise bu hat pasif konuma geçer.

Kodlarımız:
// # Editor     : Lauren from DFRobot
// # Date       : 17.02.2012
 
// # Product name: L298N motor driver module DF-MD v1.3
// # Product SKU : DRI0002
// # Version     : 1.0
 
// # Description:
// # The sketch for using the motor driver L298N
// # Run with the PWM mode
 
// # Connection:
// #        M1 pin  -> Digital pin 4
// #        E1 pin  -> Digital pin 5
// #        M2 pin  -> Digital pin 7
// #        E2 pin  -> Digital pin 6
// #        Motor Power Supply -> Centor blue screw connector(5.08mm 3p connector)
// #        Motor A  ->  Screw terminal close to E1 driver pin
// #        Motor B  ->  Screw terminal close to E2 driver pin
// #
// # Note: You should connect the GND pin from the DF-MD v1.3 to your MCU controller. They should share the GND pins.
// #
 
int E1 = 6;
int M1 = 7;
int E2 = 5;                         
int M2 = 4;                           
 
void setup()
{
    pinMode(M1, OUTPUT);   
    pinMode(M2, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
  int value;
  for(value = 0 ; value <= 255; value+=128)
  {
    digitalWrite(M1,HIGH);   
    digitalWrite(M2,LOW);       
    analogWrite(E1, value);   //PWM Speed Control
    analogWrite(E2, value);   //PWM Speed Control
    delay(1000);
    digitalWrite(M1,LOW);   
    digitalWrite(M2,HIGH);       
    analogWrite(E1, value);   //PWM Speed Control
    analogWrite(E2, value);   //PWM Speed Control
    delay(1000);
  } 
}
Resimler:




Devre elemanları bağlantısına ait açıklama kodlar içerisinde Connection: başlığı altında mevcuttur.

Bu uygulamada ultrasonik mesafe sensörünün algıladığı mesafeyi cm cinsinden seri port ekranından görüntüleyeceğiz.





Kodlarımız:
#define trigPin 3 // Tetik Pini
#define echoPin 4 // Eko Bilgi Alma Pini
const int groundpin = 5; // Toprak Ucu
const int powerpin = 2; // +5V Ucu
void setup() // Tanımlamalar
{
pinMode(groundpin, OUTPUT); // Toprak Pini Çıkış Yapıldı
pinMode(powerpin, OUTPUT); // 5V Pini Çıkış Yapıldı
digitalWrite(groundpin, LOW); // Ground 0V'a çekildi
digitalWrite(powerpin, HIGH); // PowerPin 5V'a çekildi.
Serial.begin (9600); // İletişim hızı belirlendi
pinMode(trigPin, OUTPUT); // Tetik Pini Çıkış
pinMode(echoPin, INPUT); // Eko Bilgi Pini Giriş
}
void loop() {
long duration, distance; //Duration ve distance değişkenleri long değişkeni olarak tanımlanıyor.
digitalWrite(trigPin, LOW); // Düşüğe çek
delayMicroseconds(2); // 2 mikrosaniye bekle
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10); // 10 Mikrosaniye Yüksekte Bekle
digitalWrite(trigPin, LOW); // Tetik Pinini düşüğe (0V) çek
duration = pulseIn(echoPin, HIGH); // Eko Bilgi Pini 5V gelmesinden itibaren süre ölç duration bilgisine kaydet
distance = (duration/2) / 29.1; //Mesafe santimetre çevrimi için oranlama
if (distance >= 200 || distance <= 0){
Serial.println("Menzil Disi"); //Menzil Dışında
}
else {
Serial.print(distance); // Cm bilgisini ilet
Serial.println(" cm"); // Cm Yaz:
}
delay(500); //500 ms bekle
}