KABLOSUZ KAFE OTOMASYONU WIRELESS CAFE AUTOMATION

Transkript

1 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS 09), Mayıs 2009, Karabük, Türkiye KABLOSUZ KAF OTOMASYONU WIRLSS CAF AUTOMATION Abdülkadir ÇAKIR a*, Tuncay AYDOĞAN a ve Ahmet ÖZRN b a Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta, Türkiye, -posta: cakir@tef.sdu.edu.tr, taydogan@tef.sdu.edu.tr b Bartın Anadolu Teknik ve ndüstri Meslek Lisesi, Bartın, Türkiye, -posta: ahmetozeren@hotmail.com Özet Bu çalışmada bir kablosuz kafe otomasyonu tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Sistemde haberleşme 433 Mz Radyo Frekans (RF) sinyalleri ile gerçekleştirilmiştir. Sistemde her masada bulunan ve kablosuz çalışan masa modülleri bulunmaktadır. Sistemde ayrıca masalardan gönderilen bilgilerin görüntülendiği ve servis sağlayıcıların (garsonların) ulaşabildiği delphi programlama dilinde hazırlanan PC de çalışan kullanıcı ara yüzü bulunmaktadır. Müşteri, masasında bulunan sipariş modülü üzerinden isteğini kablosuz olarak iletmekte, bu istekler servis sağlayıcının bulunduğu ortamdaki PC ye iletilmekte ve hizmet sağlayıcı garsonlar bu istekleri yerine getirmektedir. Bu sistem işitme engellilerin çalıştırdığı bir kafe için geliştirilmiş olup sistemin hizmet sektörünün birçok alanında kullanılabileceği görülmüştür. Anahtar kelimeler: Kafe otomasyonu, kablosuz, mikro denetleyici Abstract In this study, a wireless café automation is designed and implemented. Connection in the system is done with 433 Mz radio frequency signals. In each service table there are control modules working wireless. The user interface written in Delphi programming language is used to display the customer requests and the waiter/waitress is able to reach and control those requests. Customers can send their requests by wireless order modules on their tables. Waiters are informed by the message about orders on his/her computer display to process them. Thus this system is developed particularly and well used in those cafes managed by deaf. It has also several usage areas such as the restaurant, pastry-shop and café. Keywords: Café automation, wireless, microcontroller 1. Giriş İnsanların yaşamını kolaylaştırmaya yönelik otomasyon sistemlerinin önemi her geçen gün artmaktadır. Günümüzde insanlar isteklerine en kolay yoldan ve zahmetsiz ulaşmak istemektedirler. Bir televizyonun uzaktan kumanda olmaksızın kullanılabilmesi çoğumuz için neredeyse imkânsızdır. Günümüzde insanların imkânları ölçüsünde otomasyon sistemlerine yöneldikleri görülmektedir. izmet sektörü müşteri memnuniyetinin ön planda olduğu başlıca sektör olduğundan bu sektörde otomasyonun uygulanması kaçınılmaz bir durumdur. Bunun ilk uygulamaları çay ocaklarının, taksi duraklarının v.b. kullandığı kablolu diyafon sistemidir. Kablolu sistemlerin kurulumundaki sıkıntılar teknoloji üretenleri kablosuz otomasyon sistemlerine yönlendirmiş ve değişik kablosuz teknolojiler geliştirilmiştir. Otomasyonda RF ın kullanılması da bu gelişmelerden birisidir. Bu aşamada RF erişimiyle ev, ofis iç ve dış ortamlarındaki sistemlerin kontrolü ön plana çıkmaktadır [1-3]. RF erişimli sayısal kontrol sistemi için 433 Mz bandı ayrılmıştır. Kontrol amaçlı iletişim öngörüldüğünden düşük bit hızına sahip alıcı-verici sistemleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada gerçekleştirilen sistem; restoran, pastane, kafe vb. gibi mekânlarda müşterilerin, siparişi garsonun masaya çağrılmasına gerek kalmadan mutfağa iletebilmesini mümkün kılmaktadır. Bu sistemin en önemli özelliği masalardaki modüllerin siparişi ana bilgisayara kablosuz olarak iletmesidir. Geliştirilen sistem temel olarak masalarda bulunan sipariş verme modülleri ve siparişlerin görüntülendiği üzerinde RF alıcı modülü bulunan bilgisayar dan oluşmaktadır. Müşteri, isteklerini masasındaki modül üzerinde bulunan tuş takımını kullanarak ve modülün LCD ekranından takip ederek belirlemektedir. Müşterinin istekleri modülün içerisindeki PIC16F877 mikro denetleyicisinde yorumlanarak paralel portlarına çıkış olarak aktarılmaktadır. Bu bilgi kodlayıcı tüm devresine girmektedir. Kodlayıcı tüm devresi gelen paralel bilgiyi seri hale dönüştürerek vericiye göndermektedir. Verici kodlayıcıdan gelen seri bilgiyi modülasyona tabi tutarak 433,92 Mz'de iletim ortamına aktarmaktadır. Siparişlerin alındığı bilgisayara bağlı alıcı 433,92 Mz'deki bu işareti alarak demodüle etmekte ve bilgi kod çözücünün girişine seri olarak iletilmektedir. Kod çözücü gelen işaretteki adres bilgisiyle kendisine atanan adres bilgisini karşılaştırıp alınan adres bilgisi kod çözücüye aitse, bilgiyi çıkışa paralel olarak aktarmaktadır. Alınan adres bilgisi kendine ait değilse alınan işaretteki bilgiyi çıkışa aktarmamaktadır. Bilgisayar paralel portundaki bilgi DLPI programlama dilinde yazılmış program aracılığıyla alınmakta ve bilgisayar ekranında görüntülenmektedir. Piyasada bu tür otomasyonlar genellikle cep pocketlar ile yapılmaktadır. Cep pocketlar ile yapılan sistemler kablosuz haberleşme bluetooth teknolojisi kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Bu tür sistemleri kullanan işletmelerde her masada bir cep bilgisayarı (PDA) bulunmamaktadır. Bu modüller sipariş toplayan görevlide bulunmakta, görevli bu modül ile masaya gelmekte ve siparişleri alıp mutfağa bu modül ile bluetooth üzerinden iletmektedir [4-9]. Yapılan bu çalışmada her masa için bir modül tasarlanmıştır. Siparişler bu modüller üzerinden verilmekte olup bunun için bir sipariş toplayan elemana ihtiyaç yoktur. Ayrıca bu sistemin işitme engellilerin çalıştırdığı bir kafe için geliştirildiği de göz ardı edilmemelidir. Burada amaçlanan işitme engelli ve konuşamayan servis IATS 09, Karabük Üniversitesi, Karabük, Türkiye

2 sağlayıcıların müşterilerin siparişlerini zorlanmadan veya herhangi bir yardım almadan alabilmelerini sağlamaktır. Tasarlanan bu sistem genel amaçlı olarak da kullanılabilmektedir. Ayrıca maliyet açısından da diğer cep bilgisayarı ile tasarlanan sistemlere göre çok daha düşük maliyetlidir. 2. Kablosuz Kafe Otomasyonu BAŞLA LCD Yİ AZIRLA LCD Y ANA MNÜ BİLSİNİ GÖNDR 1000 ms BKL Yapılan çalışmada gerçekleştirilen, kablosuz kafe otomasyonunun prensip çalışma şeklini gösteren blok şeması Şekil 1 de verilmiştir. Bu şemada iki verici ünitesi görülmekle birlikte bu sayının isteğe göre artırılması mümkündür. BKL LCD ye ADTİ SORAN KRANI YAZDIR SÇİLN ÇŞİT GÖR VRİCİY BİLGİ GÖNDR GRKLİ KRAN BİLGİSİNİ YAZ PORT C Y BİLGİYİ GÖNDR ADT BİLGİSİNİ VRİCİY GÖNDR SON Şekil 1. Gerçekleştirilen otomasyon sisteminin prensip blok şeması 2.1. Verici Modülü Yapılan çalışmada her bir masa için geliştirilen Sipariş verme modülünün genel yapısı Şekil 2 de görülmektedir. Şekil 3. 16F877 akış şeması Aynı zamanda PIC16F877 mikro denetleyicisi bu işlemlerden sonra vericiye gönderilmesi gereken bilgileri MC kodlayıcı tüm devresine adres bilgisi ile birlikte aktarmaktadır (Şekil 4) [11]. Şekil 4. MC verici entegresi MC entegresi bacaklarındaki paralel yani 4 bit data 5 bit adres olmak üzere 9 bitlik bilgiyi seri olarak verici devresine göndermektedir. Verici devresi gelen bilgiyi modüle ederek 433 Mz bandında alıcıya göndermektedir. Şekil 2. Sipariş verme modülü genel görünümü Devrede tuş takımı olarak kullanılan 4 4 dot-matrix klavye den çıkan 8 bitlik bilgi 74C922 kodlayıcı entegresine iletilmektedir. Bu entegrenin çıkışları PIC16F877 mikro denetleyicisine bağlanmıştır [10]. PIC16F877 mikro denetleyicisi, tuş takımından gelen bilgileri Şekil 3 deki akış şemasına göre yorumlayarak LCD panelde görüntülemektedir. PIC16F877 mikro denetleyicisi böylece tuş takımından gelen direktiflere göre LCD üzerindeki menüler arasındaki geçişi yapmaktadır. MC kodlayıcı devresi A1-A5 ve D6-D9 girişlerindeki 9-bitlik bilgiyi kodlayarak seri olarak D out çıkışından göndermektedir. Bu girişler alçak, yüksek ve açık olmak üzere üç konumludur. Gönderme işlemi T ucunun alçak seviyeye çekilmesi ile başlamaktadır. T ucu alçak seviyede kaldığı müddetçe MC devresi sürekli olarak bilgi yollamaya devam etmektedir. Kodlayıcı entegresi Şekil 4 de de görülebileceği gibi 14 numaralı ayağına bağlı olan butona basıldığında yani bu ayak şaselendiğinde 9 bitlik bilgiyi göndermeye başlar. Bu 9 bitlik bilginin içeriği şöyle özetlenebilir. İlk 5 bitlik kesim A1 A5 bacakları yardımıyla seçilen adresi kalan 4 bitlik

3 kesim ise D6 D9 ayakları ile belirlenen veriyi içerir. MC145026, oluşabilecek alma sorunları için her biti iki kere gönderir. Böylece hatasız bir iletişim kurulmuş olur Alıcı ve Port Kontrol Modülü Gerçekleştirilen sistemde PC ye bağlı ünitede RF alıcılar, seçici devre ve paralel port bağlantı soketi bulunmaktadır. Bu modül Şekil 5 de görülmektedir. Şekil 5. Alıcı ve paralel port kontrol devresi Alıcı devresi 433 Mz bandında çalışmakta olup bu frekansta gelen sinyalleri demodüle ederek seri olarak MC kod çözücü tüm devresine aktarmaktadır (Şekil 6) [11]. Kod çözücü tüm devresi seri olarak aldığı datanın kodunu çözerek çıkışına paralel olarak aktarır. Kodlanarak gönderilen datalar doğruluk açışından iki kez yollanır. Alınan datanın ilk 5-biti adres olarak alınıp, MC üzerindeki adresle karşılaştırılır. Adres doğruysa sonraki 4- bitlik data alınıp saklanır. Ancak çıkışa aktarılmaz. Sonra 2. paket alınıp adresi kontrol edilir. Adres doğruysa 4-bitlik data alınıp, kaydedilmiş olan 1. paketin 4-bitlik datası ile kontrol edilir. ğer alınan data doğruysa çıkışa aktarılır. Bu çıkıştaki bilgi, datanın hangi alıcıdan geldiğini kontrol eden seçici devreye iletilir. Kodlayıcı ve kod çözücü devrede A1 A5 bacaklarının bağlı olduğu dip switchler mutlaka aynı pozisyonda olmalıdır (başlangıç olarak karışıklık olmaması açısından hepsini ya da pozisyonunda olması önerilir). Devredeki direnç ve kondansatör değerleri önemlidir. Bu aşamadan sonra devre test edilebilir. Bunun için hem kodlayıcı hem de kod çözücü devreyi birbirine bağlamak gerekir. Kodlayıcı (verici) tarafında olan D6 D9 a bağlı olan dip switch ile değerleri değiştirilip. Kod çözücü tarafında bunlara bağlanmış LD lerin yanıp söndüğü görülerek test işlemi gerçekleştirilebilir. VT bacağına bağlı D1 Led i kodlayıcıdan kendisine bilgi geldiği zaman yanmaya başlayacaktır. Seçici devre alıcılardan gelen bilgileri FIFO mantığına göre kaydederek çıkışa verir. Yani ilk kaydedilen bilgi ilk olarak çıkar. Devrenin en önemli görevi alıcılardan aynı anda bilgi gelmesi durumunda bilgileri saklayarak sırasıyla çıkışa iletip çakışmayı önlemektir. Bu seçici devrede PIC 16F84 mikrodenetleyicisi kullanılmıştır. Bu PIC 16F84 ün 4 birinci alıcı, 4 ikinci alıcı olmak üzere toplam 8 biti giriş, 5 biti de bilgisayarın paralel portuna girmek üzere çıkış olarak seçilmiştir. Çıkıştaki bu 5 bitten 4 biti gelen data, diğer 1 bit ise datanın hangi alıcıdan geldiğini belirten bittir Delphi Arayüzü Şekil 6. MC alıcı entegresi Müşteri masadaki modül yardımı ile istemiş olduğu siparişi gönderdiği anda alıcının paralel portu aracılığı ile bilgisayara gönderilen bilgi Delphi ile hazırlanan bir PC arayüzünde kullanıcı tarafından görüntülenmektedir Sipariş Menü Şekil 7 de görüldüğü gibi gelen siparişin adeti, karşısındaki pencerede görüntülenir. Masa 2 için mavi yazılı menü, masa 1 için kırmızı yazılı menü aktif hale gelir. Şekil 7. Sipariş Menüsü Masa

4 Sipariş Liste Bilgisayara gönderilen siparişlerin liste halinde ekranda görüntülenmesi Toplayarak ve klenerek biçimlerinde iki şekilde gerçekleşir. Toplayarak; Bilgisayara gönderilen siparişler liste halinde ekranda görüntülenebilir. Aynı masadan, aynı ürün, farklı zamanlarda istenirse Şekil 8 de görüldüğü gibi ürün adeti bir önceki adetle toplanmaksızın sıralı bir şekilde menüde listelenir Sipariş takip Bu menü satılan ürüne ait bilgileri içeren bir takip menüsüdür. İşletmeci bu menü sayesinde bir ürüne ait adet, birim fiyat, toplam fiyat ve ürünün hangi tarihte satıldığı bilgilerine ulaşabilir (Şekil 10). Şekil 10. Sipariş Takip Raporlar Şekil 8. Sipariş Listesi (Toplayarak) İşletmeci ürünlere göre satış raporlarını Şekil 11 de görüldüğü gibi Aylık Rapor, Yıllık Rapor, Ürün Adına, Tarih Aralığına Göre, Masaya Göre biçimlerinde 5 farklı şekilde görüntüleyebilir. klenerek; Bu menüde, bir öncekinden farklı olarak aynı üründen birden fazla sipariş verilmesi durumunda ürün adeti bir önceki adetle toplanarak menüde görüntülenir. Bu sayede sipariş verilen masa için, hangi üründen toplam kaç adet istendiği bilgisi listelenir (Şekil 9). Şekil 11. Raporlar Örneğin işletmeci aylık rapor almak isterse, istediği ayı listeden seçerek o aya ait ürün bilgilerini ekranda görüntüleyebilir (Şekil 12). Şekil 9. Sipariş Listesi (klenerek) Şekil 12. Raporlar

5 Fiyat Girişi İşletmeci herhangi bir ürünün fiyatını değiştirmek isterse, bu işlemi fiyat girişi menüsünden gerçekleştirebilir (Şekil 13). [7] [8] [9] [10] PIC16F87X Data Sheet Microcontrollers, Microchip, c.pdf( ) [11] MC145026, MC Data Sheet, ncoder and Decoder Pairs CMOS, doc/data_sheet/ MC pdf ( ) Şekil 13. Fiyat Girişi 5. SONUÇ Bu çalışma ile alanında benzerlerinden farklı ve düşük maliyetli bir kablosuz kafe otomasyon sistemi tasarlanmıştır. Çalışma sonunda tasarlanan modüllerin bilgisayar ile haberleşmesi kablosuz olarak sağlanmıştır. Gerçekleştirilen sistemin kullanılabilirliği test edilerek denenmiştir. Maliyet açısından uygun olması sistemin ticari kullanımının geçerliliğini ortaya koymaktadır. Bu sistem iki masa için tasarlanarak gerçekleştirilmiştir. İstenmesi durumunda bu sayı kodlayıcı/kod çözücü devrenin kısıtlamasından dolayı 32 ye kadar arttırılabilir. Daha fazla sayı için bu devrelerin değiştirilmesi gerekir. Alıcı ve port kontrol modülü bilgisayarla paralel haberleşmektedir. Bu haberleşme yeniden tasarlanarak seri veya USB olarak da gerçekleştirilebilir. Sistemde tek yönlü kablosuz haberleşme kullanılmıştır. Bu kablosuz haberleşme iki yönlü hale getirilerek modül daha fonksiyonel bir hale getirilebilir. Modül içine bir PIC16877 programlayıcı koyarak değişiklik gerektiğinde daha kolay gerçekleştirilebilir. KAYNAKLAR [1] Çakır, A., Mardin,., Çalış,., "Kablosuz Konut Güvenlik Sistemi", III.OTOMASYON Sempozyumu, 2005, Denizli. [2] Çakır, A., Çalış,., "Kablosuz Reklam & Duyuru Panosu Tasarımı ve Yapımı", Akademik Bilişim 2006, 9-11 Şubat 2006, Denizli. [3] Çakır, A., Çalış,., Uzaktan Kontrollü Otomatik Sulama Sistemi Tasarımı ve Uygulaması, S.D.Ü.F.B.. Dergisi, Cilt 11, Sayı 3, Sayfa , 2007, Isparta. [4] [5] [6]