T.C. KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜVENLİK ARAÇLARI İÇİN AKILLI TRAFİK KONTROLÜ

Transkript

1 T.C. KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜVENLİK ARAÇLARI İÇİN AKILLI TRAFİK KONTROLÜ BİTİRME ÇALIŞMASI İbrahim Alper SAAT BAHAR 2011 TRABZON

2 T.C. KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜVENLİK ARAÇLARI İÇİN AKILLI TRAFİK KONTROLÜ BİTİRME ÇALIŞMASI İbrahim Alper SAAT TEZ DANIŞMANI Prof. Dr. Adem Sefa AKPINAR BAHAR 2011 TRABZON

3 ÖNSÖZ Güvenlik Araçları İçin Akıllı Trafik Kontrolü adlı tez çalışması, Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümünde "Lisans Bitirme Tezi" olarak hazırlanmıştır. Değişen ve ilerleyen teknolojik dünyada gün geçtikçe kalabalıklaşan şehir trafiğinde akıllı trafik sistemlerinin önemi yadsınamaz bir gerçektir. Ambulans, itfaiye, polis arabası gibi geçiş üstünlüğüne sahip araçlar için kavşak trafik kontrolü ve geçiş üstünlüğü problemi bu sistem ile çözümlenmiştir. Tasarlanan sistemin hem gerçek zamanlı pratik kurulumu hem de bilgisayar ortamındaki simülasyonu yapılmıştır. Bitirme tezimi alma konusunda bana yardım eden ve konumu seçmemde değerli fikirlerini benden esirgemeyen Sayın Prof. Dr. Adem Sefa AKPINAR hocama sonsuz teşekkür eder saygılarımı sunarım. Ayrıca tüm çalışmalarım boyunca benden yardımlarını hiç esirgemeyen, bu günlere gelmemi sağlayan değerli ailem başta olmak üzere, değerli büyüğüm Sn. Murat YAKAMOZ ve yardımlarını esirgemeyen Sn. Zafer SATILMIŞ ve tüm arkadaşlarıma sonsuz teşekkür eder saygılarımı sunarım. İbrahim Alper SAAT Trabzon 2011 II

4 İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ..II İÇİNDEKİLER. III ÖZET.V PROJE TAKVİMİ VI 1. GİRİŞ Trafik Düzenlemesinde Sinyalizasyon İhtiyacının Belirlenmesi TRAFİKTE YAŞANAN PROBLEMLER Trafik Yoğunluğu Teknolojinin Verimsiz Kullanılışı GEÇİŞ ÜSTÜNLÜĞÜ Geçiş Üstünlüğüne Sahip Araçların Kullanımına İlişkin Esaslar GÜVENLIK ARAÇLARI İÇİN GEÇİŞ ÜSTÜNLÜĞÜ SİSTEMİ GENEL YAPISI Sistemin Bulunmadığı Bir Kavşakta Acil Durumda Trafik İşleyişi Sistemin Bağlı Olduğu Bir Kavşakta Acil Durumda Trafik İşleyişi Oluşabilecek Farklı Durumlara Karşı Sistemin Tepkisi Ambulansın Geldiği Yön Kırmızı İse; Ambulansın Geldiği Yön Zaten Yeşilse; Ambulansın Geldiği Yön Kırmızıdan Yeşile Geçerken Sarı İse; Ambulansın Geldiği Yön Yeşilden Kırmızıya Geçerken Sarı İse; ELEKTRİKSEL VE MEKANİK KISIM Devrenin Genel Çalışma Mantığı Kullanılan Yazılım Alıcı Mödül Verici Modül Trafik Lambaları KULLANILAN ELEMANLAR VE YAPILARI PIC16F III

5 6.2. ULN2003 Entegresi Transistörler Gerilim Düzenleyiciler SONUÇLAR ÖNERİLER KAYNAKLAR IV

6 ÖZET Günümüzde trafikte yaşanan problemlerden biri de geçiş üstünlüğüne sahip araçların kavşaklara girişlerinde yaşanılan problemlerdir. Geçiş üstünlüğüne sahip bir araç kavşağa yaklaşırken, siren sesini duyan sürücülerin panik olması ve kavşak sinyalizasyonunun o anki durumu bu problemin başlıca kaynağıdır. Ambulans, polis arabası, itfaiye gibi geçiş üstünlüğüne sahip araçların kavşaklarda ve trafikte zaman kaybetmesinin maliyeti gerek can kayıpları gerekse mal kayıpları açısından yadsınamaz büyüklüktedir. Bu noktada akıllı kavşak kontrol sistemleri devreye girmektedir. Tasarlanan sistemle kavşağa yaklaşan geçiş üstünlüğüne sahip aracı algılanıp bu duruma göre trafik düzeni sağlanmaktadır. V

7 PROJE TAKVİMİ Güvenlik Araçları İçin Akıllı Trafik kontrolü bitirme projesi hazırlanırken uygulanan aşamalar ve tarihleri tabloda gösterilmiştir. Tablo 1. Proje Takvimi 10 Ocak 15 Şubat 20 Şubat 15 Mart Nisan 1-8 Mayıs 8-15 Mayıs Proje Konusu Belirleme Resmi Olarak Projenin Alınması Konu Hakkında Bilgi Toplanması Profesyonel Üreticilerin Yöntemlerini Araştırma Malzeme Temini Alıcı Verici Devre Denemeleri Kontrol Devresi ve Lamba grupları Tasarımı ve Montajı Tez Yazımı İbrahim Alper SAAT TRABZON 2011 VI

8 1 1. GİRİŞ Şehirlerin nüfus sayılarındaki artış, gerek altyapı problemleri gerekse trafik problemlerinde çok hızlı bir artışa sebep olmaktadır. Özellikle şehir içi ulaşım sorunları metropol yerleşim yerlerinde hayati önem taşımaktadır. Ulaşımdaki bu aksaklıklar hem ekonomik hem de sosyal hayatı olumsuz yönde etkilemektedir. Ulaşımın başlıca sorunları, trafik sıkışıklığı, altyapı yetersizliği, kavsak yetersizliği, trafik sinyalizasyonundaki teknoloji yetersizliği, eğitimsiz sürücüler ve toplum bilincinin yetersizliğidir. Bu nedenle, özellikle kent içi karayolu ulaşımının sağlıklı bir yapıya kavuşturulması gerekmektedir Trafik Düzenlemesinde Sinyalizasyon İhtiyacının Belirlenmesi Trafik sinyalizasyon sistemleri, sürücülerin sağlıklı bir yolculuk sağlayabilmelerini ve ulaşmak istedikleri noktaya zamanında ve minimum tehlike ile ulaşmalarını sağlamaktadır. Trafik akışını düzenlemede, yayaların, taşıtların ve yolların korumasında can ve mal kayıplarının engellenmesinde etkin bir rol oynamaktadır. Trafik sinyalizasyon sistemleri, trafiğin yoğun olduğu kavşaklarda trafik polisinin direk müdahaleleri dışında en etkin trafik kontrol sistemidir. Teknolojinin gelişmesi ile birlikte kavşak kontrolleri trafik levhaları ve trafik ışıkları haricinde akılı trafik kontrol sistemleri ile sağlanmaktadır. Trafikte bekleme süreleri, anayol tali yol trafik yoğunluk kontrolü kamera ve sensörlü sistemlerle sağlanmaktadır. Trafik hacminin Tablo 1,1 deki değerlerden yüksek olması durumunda kavşakların sinyalizasyon sistemleri ile kontrolü gerekmektedir. [1] Tablo 1.1. Minimum araç trafiği için hacim şartı [1]. Her bir yaklaşım için şerit sayısı Anayol Tali Yol Anayoldaki Araç/Saat Trafiği (Her iki yönün toplamı için) Tali Yol Yaklaşımında En Yüksek Araç/Saat Trafiği (Sadece bir yöndeki)

9 2 2. TRAFİKTE YAŞANAN PROBLEMLER Günlük hayatımızda trafikte birçok problem yaşamaktayız. Trafik kazaları, kaza tehlikeleri, zamanında ulaşamama, otopark sorunu, beklenmedik kazı ve yol yapım çalışmaları bunlara örnek olarak gösterilebilir. Bunların başlıca sebeplerini trafik yoğunluğu, trafikte teknolojik alt yapıların yeterli düzeyde kullanılmaması, dörtyol ve kavşaklarda gerekli üst geçit alt geçit, köprü gibi trafiği rahatlatan yapıların yeterli olmayışı oarak sınıflandırabiliriz Trafik Yoğunluğu Toplu taşıma araçlarının yeterli sayıda olmaması nedeniyle sıkışıklıktan ve kalabalıktan kaçan sürücülerin toplu taşıma araçları yerine kendi araçlarıyla trafiğe çıkmaları trafik sıkışıklığının en önemli sebeplerinden birisidir. Okullar açıldığında okul servisleri de trafikte büyük sıkışıklık yaratmaktadır. Bunların yanı sıra ahlaki değerleri oturmamış sürücülerin trafikte oluşturduğu risklerde bulunmaktadır. Toplum bilincinin tam olarak oturmayışından dolayı özellikle ambulans itfaiye polis arabası gibi güvenliğin ve zamanın maksimum öneme sahip olduğu araçlar çok büyük sıkıntılar çekmektedir Teknolojinin Verimsiz Kullanılışı Teknolojideki gelişmeler her alanda olduğu gibi trafik konusunda da hayatımızı oldukça kolaylaştırmaktadır. Şu an hali hazır trafik sistemimiz genel olarak monolog bağımsız lük lamba gruplarından oluşan kavşaklardan oluşmaktadır. İlk olarak metropol şehirlerimizde kurulmaya başlanan MOBESE ve EDS sistemlerinin gerek güvenlik gerekse trafikteki önemi giderek fark edilmiştir. Ülkemizde tüm illere kurulum çalışması devam eden bu sistemler trafik akışını kontrol altına alabildiği gibi, hatalı sürücü ve suçluların yakalanmasında büyük rol oynamaktadır. Teknolojik yeniliklerin trafik ile daha fazla bütünleştirilmesi ile birçok trafik problemi çözüme kavuşturulabilir. [2]

10 3 3. GEÇİŞ ÜSTÜNLÜĞÜ Trafikte belirli araçların diğer araçları hayati tehlikeye sokmamak kaydıyla geçiş üstünlükleri vardır. Bu araçların üstünlük sıralaması ve üstünlük halleri kanunlarda şu şekilde belirlenmiştir; 1- Ambulanslar 2- İtfaiye araçları 3- Polis araçları 4- Sivil savunma araçları 5- Koruyan ve korunan araçlar Geçiş üstünlüğüne sahip araçlar 150 metreden görülür lambaları olmalıdır. 150 metreden duyulur sirenleri olmalıdır. Sarı tepeli lambalı araçlar geçiş üstünlüğüne sahip değildir. Sarı tepe lambası araçlara kendilerini belli etmek için takarlar diğer araç kullananlar da daha dikkatli araç kullanırlar. Koruyan ve Korunan Araçlar görevli olmaları ve sesli-ışıklı cihazlarını birlikte kullanmak şartı ile trafik yasaklama ve kısıtlamalarına tabi değildirler. [3] 3.1. Geçiş Üstünlüğüne Sahip Araçların Kullanımına İlişkin Esaslar Bu araçlar görev halinde iken geçiş üstünlüğüne sahiptirler, görev hali dışında, geçiş üstünlüğü hakkını kullanmaları yasaktır. Görev sırasında geçiş üstünlüğü hakkını halkın can ve mal güvenliğini tehlikeye sokmamak, ışıklı ve sesli uyarı işaretlerini bir arada vermek şartıyla kullanabilirler. Bu araçlar hizmetin yerine getirilmesi sırasında, yönetmelik ve kanunlarda gösterilen trafik kısıtlamalarına ve yasaklarına bağlı değillerdir. Yaralı veya acil hasta taşıyan ve geçiş üstünlüğüne sahip oldukları ayrım işaretleri ile belirlenmemiş cankurtaran dışındaki diğer araçlar bu hakkı kullanırken; gereksiz olmamak şartıyla kendilerini taşıt yolu üzerinde yer açılmasını sağlamak üzere, yeteri şekilde sesli ve ışıklı işaretlerini kullanarak, gerektiğinde el ve kol işareti vererek, karayolundan faydalanan diğer araçları uyararak bu hakkı kullanabilirler. Bu hakkı gereksiz yere kullanan sürücülere Karayolları Trafik kanunu Hükümleri ve Türk Ceza Kanunu hükümleri uygulanır. [3]

11 4 4. GÜVENLIK ARAÇLARI İÇİN GEÇİŞ ÜSTÜNLÜĞÜ SİSTEMİ GENEL YAPISI Geçiş üstünlüğüne sahip araçların en büyük problemleri kavşak yaklaşımlarıdır. Üstünlüğe sahip aracın istikametindeki trafik lambası eğer kırmızı yanıyorsa burada bekleyen diğer araçlar üstünlüğe sahip araca yol verebilmek için kırmızı ışıkta geçme tereddüdü yaşamaktadırlar. Bu durum kargaşa oluşturarak trafik kazalarına sebebiyet vermektedir. Geçiş üstünlüğüne sahip araç eğer bir ambulans ise trafikteki diğer sürücülerin paniği daha da artmaktadır. Ambulans ve itfaiye araçlarında zamanlamanın öneminin ne kadar büyük olduğu aşikârdır. Bu sistem hayati tehlikesi yüksek olan bu gibi durumların çözülebilmesi ve can ve mal kayıplarının en aza indirilmesi için tasarlanmıştır Sistemin Bulunmadığı Bir Kavşakta Acil Durumda Trafik İşleyişi Bu noktadan sonra güvenlik araçları için geçiş üstünlüğü sistemi sistem olarak, geçiş üstünlüğüne sahip araç ambulans olarak anılacaktır. Ambulans Şekil de görüldüğü gibi anayoldan kavşağa yaklaşmaktadır. Kavşakta anayola kırmızı ışık tali yola yeşil ışık yanmaktadır.

12 5 Şekil Sistem bulunmayan kavşağın genel görünüşü Sistemin bulunmadığı bir kavşakta ambulans Şekil de görüldüğü gibi kırmızı ışıkta bekleyen araçlara yaklaştığında siren sesini duyan sürücüler panik yaparak kırmızı ışıkta geçmiş ve tali yoldan gelen araçlar için tehlike oluşturmuştur. Şekil Sistem yokken kavşakta oluşan karmaşa durumu

13 Sistemin Bağlı Olduğu Bir Kavşakta Acil Durumda Trafik İşleyişi Sistemdeki kızılötesi alıcılar ambulansın yönünü ve ana yolda mı tali yolda mı bulunduğunu algılamaktadır. Ambulansın konumuna göre trafik ışıklarının hangi yola kırmızı hangi yola yeşil yandığını kontrol eder. Ambulansın geldiği yönü yeşil diğer tüm yönleri kırmızı yaparak ambulansın önünde kırmızı ışıkta bekleyen araçların geçmesini sağlar. Diğer tüm yönler kırmızı olduğu için bütün yollar ambulansa açılmış olur. Sistemin bulunduğu bir kavşağa ambulansın yaklaşımı Şekil de gösterilmiştir. Ambulansta bulunan kızılötesi vericiden sinyalizasyon sisteminde bulunan kızılötesi alıcıya sinyal gönderilmektedir. Şekil Sistem bulunan kavşağın genel görünüşü Şekil de görüldüğü gibi ambulans kavşakta bulunan vericiye sinyal göndermiş ve sistem ambulansın geliş yönünü tespit ederek yolunu açmış diğer tüm yolları kapatmıştır. Böylece ambulansın önünde bekleyen araçlara yeşil ışık yakılarak geçiş hakkı tanınmış ve ambulansın hiç bekleme yapmadan kavşaktan geçişi emniyetli bir şekilde sağlanmıştır.

14 7 Şekil Sistem bulunan kavşakta acil durum oluşumu 4.3. Oluşabilecek Farklı Durumlara Karşı Sistemin Tepkisi Sistem ambulansın geldiği anda geldiği yöndeki trafik lambalarının kırmızı, sarı veya yeşil, hangi renk yandığını kontrol ederek ona göre algoritma uygular Ambulansın Geldiği Yön Kırmızı İse; Bu durumda sistem diğer yönlerde yanan yeşil ışıkları 5 sn yakıp söndürerek önce sarı sonra kırmızıya alır. Diğer yollar kırmızı olduktan sonra ambulansın geldiği yönü sırayla sarı ve yeşil yaparak minimum 60 saniye olmak üzere ambulansın geçişini tamamlamasını bekler. Ambulans geçişini tamamladıktan sonra sistem rutin çalışmasına geri döner Ambulansın Geldiği Yön Zaten Yeşilse; Bu durumda sistem ambulansın geliş yönünü tayin ettikten sonra geldiği yön zaten yeşil ise yeşilin süresini uzatarak ambulansın tam kavşağa girdiğinde ışıkların kırmızıya dönmesini engeller. Diğer yönler bu esnada kırmızı olduğu için kırmızı konumunu korur. Ambulans geçtikten sonra yeşil ışık 5 saniye boyunca yanıp söner ve sırayla önce sarı sonra kırmızıya dönerek sinyalizasyonu periyodik çalışma konumuna alır.

15 Ambulansın Geldiği Yön Kırmızıdan Yeşile Geçerken Sarı İse; Bu durumda sistem ışığı yeşile alıp ambulansın geçişini tamamlamasını bekler minimum 60sn olmak üzere tamamlandığı ana kadar geldiği yönü yeşil tutar. Ambulans geçtikten sonra yeşil ışık 5 saniye boyunca yanıp söner ve sırayla önce sarı sonra kırmızıya dönerek sinyalizasyonu periyodik çalışma konumuna alır Ambulansın Geldiği Yön Yeşilden Kırmızıya Geçerken Sarı İse; Bu durumda sistem alıcıdan sinyali aldığında ışığı geri sarıdan yeşile alır. Diğer yönler bu esnada kırmızı olduğu için kırmızı konumunu korur. Ambulans geçişini tamamlayana kadar minimum 60 saniye olmak üzere ışığı yeşil tutar. Ambulans geçtikten sonra yeşil ışık 5 saniye boyunca yanıp söner ve sırayla önce sarı sonra kırmızıya dönerek sinyalizasyonu periyodik çalışma konumuna alır.

16 9 5. ELEKTRİKSEL VE MEKANİK KISIM Şekil 5. Ana kontrol kartı devresi simülasyon şeması

17 10 Şekil 5. te sistemin ana kontrol kartı gösterilmiştir. Ana kart sistemin beslemesi, alıcılar ve trafik lamba gruplarının bağlantılarını içermektedir. Tüm sistem bu kart üzerinden kontrol edilmektedir Devrenin Genel Çalışma Mantığı Mikroişlemci olarak PIC16F877 kullanılmıştır. Gerekli yazılım C dilinde CCS C derleyicinde yazılmıştır. Trafik lambaları olarak led sistemi kullanılmıştır. Bunun amacı enerji tasarrufu ve tasarım olarak daha teknolojik bir görünüşe sahip olmasıdır. Ledler ULN2803 entegre ile sürülmüştür. Entegre mikroişlemciden aldığı komutlara göre anahtarlama yaparak ledleri sürmektedir. Şekil 5.1 Galvaniz direk üzerine monte edilmiş trafik ışıkları

18 Kullanılan Yazılım #include <16F877.h> //kullanılan mikroişlemci #fuses XT,NOWDT,NOPROTECT,nobrownout,// sigorta ayarları #use delay(clock= ) //İşlemci kristal frekansı #use fast_io(b) // b portu aktif #use fast_io(a) // a portu aktif #use fast_io(c) // c portu aktif #use fast_io(d) // dportu aktif int bende[2]={0,0},durum=0; #int_rb // rb kesmesi void trafik(void) // Sinyal geldiğinde oluşacak kesme { int durum2=0;; durum=input_c(); durum2=input_d(); if(input(pin_b4)) // yukardan gelen araç için { // if(durum!=0x0c) // ışık yeşil değil bende[0]=1; if(durum!=0x0c){ output_c(0x92); //sarı durum output_d(0x04); delay_ms(500);} if(durum==0x0c){ output_low(pin_d0); output_high(pin_c7); delay_ms(500); } output_c(0x4c); output_d(0x02); delay_ms(2000);

19 12 while(input(pin_b4)); } if(input(pin_b5)) // aşağıdan gelen araç için { bende[0]=1; if(durum!=0x0c)// ışık yeşil değil { output_c(0x92); //sarı ışık durumu output_d(0x04); delay_ms(500);} if(durum==0x0c){ output_low(pin_c2); output_high(pin_c1); delay_ms(500);} output_c(0x09); output_d(0x03); delay_ms(2000); while(input(pin_b5)); } if(input(pin_b6)) // sağdan gelen araç için { bende[1]=1; if(durum!=0x61)// sağ yeşil değil { output_c(0x92); //sarı ışık durumu output_d(0x04); delay_ms(500);} if(durum==0x61){

20 13 output_low(pin_d3); output_high(pin_d2); delay_ms(500);} output_c(0x61); output_d(0x02); delay_ms(2000); while(input(pin_b6)); } if(input(pin_b7)) // soldan gelen araç için { bende[1]=1; if(durum!=0x61)// sol yeşil değil { output_c(0x92); //sarı ışık durumu output_d(0x04); delay_ms(500);} if(durum==0x61){ output_low(pin_c5); output_high(pin_c4); delay_ms(500);} output_c(0x49); output_d(0x08); delay_ms(2000); while(input(pin_b7)); } } main() // Ana fonksiyon {

21 14 int s,z=0,i=0; set_tris_b(0xff); set_tris_c(0x00); set_tris_d(0x00); enable_interrupts(int_rb); //rb kesmesi aktif yapılıyor enable_interrupts(global); //tüm kesmeler aktif yapılıyor output_c(0x00); output_d(0x00); while(1) // sonsuz döngü { yakala: // durum yakalama if(z==1 i==1) { output_c(0x92); //sarı output_d(0x04); delay_ms(500); z=0;i=0; } output_c(0x61); //kırmızı ışık durumu için output_d(0x08); delay_ms(2000); output_c(0x92); //sarı output_d(0x04); delay_ms(500); z=1;i=1; if(bende[0]==1){ bende[0]=0; goto yakala;} output_c(0x0c); output_d(0x03); delay_ms(2000); // yesil ışık durumu z=0; if(bende[1]==1){

22 15 bende[1]=0; goto yakala;} i=0; output_c(0x92); //sarı şık durumu output_d(0x04); delay_ms(500); z=1;i=1; if(bende[0]==1){ bende[0]=0; goto yakala;} [4,5] 5.3. Alıcı Mödül Şekil te kızılötesi alıcı devresi görülmektedir. Alıcı modül üzerine 19 khz -76 khz frekansları arasında kızılötesi sinyal geldiğinde çıkış ucu üzerinden BC556 transistörünü tetikler. Transistör üzerinden CD4013 flip flobu yükselen kenarı algılayarak çıkışındaki röleyi tetiklemektedir. Röleden sinyal mikro işlemciye gelerek gerekli bilgi alınmış olur. Bu bilgi ambulansın kavşağa yaklaştığını göstermektedir. Şekil Alıcı modül ayrıntılı görünüş Sistemde dört adet alıcı modül kullanılmıştır. Şekil de sistemde kullanılan bütün modüller bir arada gösterilmiştir. Şekil Sistemde kullanılan alıcı modüller

23 16 Şekil Alıcı modüllerin simülasyon şeması Şekil te alıcı modülün simülasyonu verilmiştir. Gerekli bağlantılar yapıldığında sistem ISIS Proteus simülasyon programı üzerinden denenebilir Verici Modül Verici devresinde 555 ile kare dalga üreterek kızılötesi lede 19 khz - 76 khz frekanslarında sinyal uygulanır. Sinyalin frekansı 1k lık potansiyometre üzerinden direnç değiştirilerek ayarlanır. Şekil 5.4 te verici modülün simülasyonu verilmiştir. Sistem üzerindeki butona basıldığında sistem basılı tutulan süre boyunca sinyal göndermektedir. Şekil 5.4 Verici devre simulasyonu

24 Trafik Lambaları Şekil te gösterilen trafik ışık grupları 29 ar adet ledden oluşan kırmızı sarı yeşil bloklardan oluşmaktadır. Bu sistem için bir kavşağın ihtiyacı olan 4 adet lamba gurubu tasarlanmıştır. Şekil Sistemde kullanılan led grupları Şekil de trafik ışık gruplarının led dizimleri için oluşturulan baskı devre gösterilmiştir. Kırmızı sarı ve yeşil blokların artı (+) kutupları ortak, eksi (-) kutupları ayrı ayrı olmak üzere her guruba 4 adet kablo bağlanmaktadır. Eksi (-) kutuplar ana kontrol kartı üzerindeki mikroişlemcinin kontrolüne göre devresini tamamlamaktadır. Bu durum sonucunda renk kontrolü yapılmış olur.

25 18 Şekil Led grupları baskı devresi

26 19 6. KULLANILAN ELEMANLAR VE YAPILARI 6.1. PIC16F877 PIC16F877, belki en popüler PIC işlemcisi olan PIC16F84'ten sonra kullanıcılarına yeni ve gelişmiş olanaklar sunmasıyla hemen göze çarpmaktadır. Program belleği FLASH ROM olan PIC16F877'de, yüklenen program PIC16F84'te olduğu gibi elektriksel olarak silinip yeniden yüklenebilmektedir. Şekil 6.1 de PIC16F877 nin mimari yapısını oluşturan blok diyagramı gösterilmiştir. Şekil 6.1 PIC16F877' nin mimari yapısı Merkezi işlem biriminin (CPU) en önemli alt birimlerinden biri, ALU (Aritmetik Logic Unit) olarak adlandırılan aritmetik mantık birimidir. ALU'nun görevi, kendisine yollanan veriler üzerinde, aritmetik ya da mantıksal işlemler yapmaktır. ALU'nun biri W (Working Register) ismi verilen kaydediciden olmak üzere, iki ana girişi vardır. ALU kendisine gelen iki veriyi (işleçler), toplayıp çıkarılabilir. Çeşitli mantık işlemleri yapabilir. (and,or, xor gibi) [6] 6.2. ULN2003 Entegresi Uln2003 entegresi yedi adet darlington transistor takımından oluşmuştur. Bu sayede devrede çıkış olarak kullanılan ledler sürülmüştür. Ledleri sürmek için bu entegrenin kullanılmasındaki amaç, PIC ile aynı beslemeyi kullanan rölelerin açma kapama yaptıklarında PIC in kararsızlık yapmasını önlemektir. Şekil de ULN2003 entegresinin iç yapısı gösterilmektedir. [6]

27 20 Şekil ULN2003 Tasarlanan devrede mikroişlemci ULN2003 ün istenilen bacaklarını aktif ederken mikroişlemci ile ULN2003 arasına konan ledler sayesinde hangi rölenin aktif olduğunu daha doğrusu hangi çıkışın aktif olduğunu anlayabiliriz. Şekil de bu sistem açıkça görülmektedir. Şekil ULN2003 bağlantısı

28 Transistörler Devrelerde BC 556, BC 557 PNP transistörleri ve BC 547, BC 546 NPN transistörleri kullanılmıştır. PNP BC556 ve BC557 transistörlerin bağlantı şeması Şekil de gösterilmiştir. Şekil BC556 ve BC557 bacak yapısı NPN BC546 ve 547 transistörlerin bağlantı şeması Şekil de gösterilmiştir. Şekil BC546 ve 547 bacak yapısı 6.4. Gerilim Düzenleyiciler Sistemde gerilim düzenleyici olarak LM7805 ve LM7809 kullanılmıştır. LM78XX serisi pozitif gerilim düzenleyicileri, elektronik elemanların güç tüketimlerinin hızla azalmaya devam ettiği günümüzde, devre tasarımında sıklıkla kullanılmaktadır. Model olarak; 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24 Volt çıkış gerilimi verebilen modeller bulunmaktadır Ayrıca LM117XX serisi gerilim düzenleyiciler 1.2 Volt' tan 57 Volt'a kadar çıkış gerilimi sağlayabilmektedirler. 3 bacağa sahip olan devrede giriş gerilimi 5 Volt ile 24 Volt arası seçilebilmektedir. Soğutucu blok ile devrenin ısınma problemine karşı önlem alınmakla birlikte; 24 Voltu

29 22 aşan giriş gerilimi değerlerinde, devre aşırı ısınma sorunu ile karşı karşıya kalmaktadır ve soğutucu blok yeterli olamamaktadır. Şekil 6.4 de resmi görülen LM7805 tümdevresinin bacak bağlantıları belirtilmiştir. LM 7809 ile aynı bacak yapısına sahiptir. Şekil 6.4 LM Nolu ayağı: Giriş 2 Nolu ayağı: Toprak 3 Nolu ayağı: Çıkış

30 23 7. SONUÇLAR Teknolojinin gün geçtikçe gelişmesi ile birlikte hayatımızın her alanında gözle görülür derecede kolaylıklar sağlanmaktadır. Eski zamanlarda günlerce hatta haftalarca sürebilecek bir durum artık saniyelerle çözümlenebilmektedir. Elektrik elektronik mühendisliği olarak bölümüm bu gelişimin en önemli adımını oluşturmaktadır. Bölümümün meyvelerini gündelik bir problemi çözebilecek bir proje geliştirerek toplamanın mutluluğunu ve huzurunu yaşamaktayım. Bana bu mutluluğu yaşatan ve bu günlere gelmemizde emeği geçen tüm hocalarımıza tekrar tekrar teşekkür ediyorum. Trafik problemleri her bireyin defalarca muzdarip oluğu problemlerdendir. Geçiş üstünlüğüne sahip güvenlik araçlarının trafikte yaşadığı problemlere bu sistem ile çözümler getirilmeye çalışılmıştır. Sistem ve yazılım her kavşak için özel olarak tasarlanır. Yolun durumu trafik yoğunluğu hastane, itfaiye istasyonu gibi noktalara yakınlığı göz önüne alınarak kurulabilir. Güvenlik araçları için akıllı trafik kontrol sistemi yapılan uygulama ve prototip deneyler sonucunda bu araçların trafikte yaşadığı problemleri çözümlemede üstün performans göstermiştir. Elektronik her sistem gibi bu sistemde geliştirilmeye açık ve farklı durumlara göre farklı algolritmalarla yenilenebilir bir sistemdir.

31 24 8. ÖNERİLER Sistemde güvenlik aracı kendisinden alınan bir sinyalle tespit edilmektedir. Bu haberleşme kızılötesi alıcı ve vericilerle sağlanmaktadır. Alıcı verici sistemi yerine kamera sistemi kullanılabilir. Kamera sisteminin sakıncası güvenlik aracı ile aynı marka bir sivil araç geldiğinde yanılma ihtimalinin yüksek olmasıdır. Alıcı verici sistemde kızılötesi sinyaller kullanılmıştır. Kızılötesi yerine radyo frekansı kullanılabilirdi. Kullanılmamasının sebebi radyo frekanslarının yön tespitinde kullanılan anten sisteminin ve radarların çok yüksek maliyetli oluşu ve bitirme tezi olarak prototip yapmaya uygun olmayışıdır. Bu sistem ile ilgili en sağlıklı veri GPS ve Coğrafi Bilgi Sisteminden alınabilir. Tüm yollar ve kavşakların yüklü olduğu bir ana merkezden içerisinde GPS bulunan bir geçiş üstünlüğü bulunan aracın takibi kolayca yapılarak güzergahı üzerindeki tüm trafiğin akıcılığı sağlanabilir.

32 25 9. KAYNAKLAR [1] Tunç, A., Trafik Mühendisliği Uygulamaları, 1.Baskı, Asil Yay. Dağ. Ltd, [2] Öztürk, N., Akıllı Trafik Sistemleri Sakarya Üniversitesi FBE., 3-10, [3] [4] ÇİÇEK S. CCS C ile PIC Programlama, İstanbul 2007 [5] ALTINBAŞAK O, Mikrodenetleyiciler ve PIC Programlama, İstanbul [6]