ARDUĠNO NEDĠR? ACiK KAYNAK ELEKTORONĠK PROTOTĠP PLATFORM. ARDUĠNO AÇIK KAYNAKLI BĠR ELEKTRONĠK PROTOTĠP GELĠġTĠRME PLATFORMUDUR. ANLAYAMADIM?

Transkript

1 ARDUĠNO NEDĠR? ARDUĠNO AÇIK KAYNAKLI BĠR ELEKTRONĠK PROTOTĠP GELĠġTĠRME PLATFORMUDUR. ANLAYAMADIM? ACiK KAYNAK UCRETLĠ VEYA UCRETSĠZ OLARAK SUNULAN ÇEġĠTLĠ YAZILIM VE DONANIM UYGULAMALARININ, KULLANICIN YENĠDEN YAZIP DÜZENLEMESĠNE ĠMKAN SAĞLAYABĠLĠR OLMASIDIR. ELEKTORONĠK SERBEST ELEKTORONLARIN HAREKETĠNĠN DENETĠMĠNĠ KONU EDĠNEN BĠLĠM DALIDIR. PROTOTĠP BĠR ÜRÜNÜN DAHA SONRASI ĠÇĠN GELĠġTĠRĠLMESĠNE AÇIK OLARAK ÖRNEK TEġKĠL ETMESĠDĠR. PLATFORM ÜRÜN GELĠġTĠRME ALANIDIR.

2 ARDUINO photocell(ldr) led breadboard ARDUINO KÜÇÜK BĠR BĠLGĠSAYAR GĠBĠ DÜġÜNÜLEBĠLĠR. ARDUINO ĠÇĠN UFAK BĠR PROGRAM YAZARAK ODADA NE KADAR IġIK OLDUĞUNU ÖLÇÜP, DURUMA GÖRE LEDĠN PARLAKLIĞINI DEĞĠġTĠREBĠLĠRSĠNĠZ. ON OFF BĠR BĠLGĠSAYAR ĠÇĠN MOUSE BĠR GĠRĠġ BĠRĠMĠ VE MONĠTÖR BĠR ÇIKIġ BĠRĠMĠDĠR. VEYA LEDĠ YAKMAK ĠÇĠN BĠR SWĠTCH KULLANABĠLĠRSĠNĠZ. ARDUINO DA DIġ DÜNYAYLA HABERLEġMEK ĠÇĠN BĠLGĠSAYAR GĠBĠ GĠRĠġ VE ÇIKIġ BĠRĠMLERĠNĠ KULLANIR. GĠRĠġLER YARDIMIYLA ORTAMDAN VEYA KULLANICIDAN BĠLGĠ ALIP ÇIKIġLAR YARDIMIYLA DA ORTAMA BĠLGĠ VERĠP ÇEġĠTLĠ ġeyler YAPILABĠLĠR, LED YAKMAK GĠBĠ.

3 push button force sensitive resisitor DC Motor BUTON VEYA SENSÖRLER, GĠRĠġ OLARAK KULLANILABĠLĠR. AÇMAK VEYA KAPATMAK ĠSTEDĠĞĠMĠZ ġeyler, MOTORLAR VEYA BĠLGĠSAYARLAR DA ÇIKIġ OLARAK KULLANILABĠLĠR. ANALOG VE DĠJĠTAL GĠRĠġ ÇIKIġLAR ARASINDAKĠ FARK NEDĠR? DĠJĠTAL BĠLGĠ 1 VEYA 0 ġeklġnde ĠKĠ TÜR OLABĠLĠR. AÇIK VEYA KAPALI, ON-OFF ġeklġnde OLAN BĠLGĠDĠR. ANALOG BĠLGĠ ĠSE SÜREKLĠ DEĞERLERDEN OLUġUR. BU 0 DAN SONSUZA KADAR TÜM SAYI DEĞERLERĠNĠ ALIR. GĠRĠġ VE ÇIKIġLAR DĠJATAL VEYA ANALOG OLABĠLĠRLER. DĠJĠTAL DEDĠĞĠMĠZ ġey BINARY OLAN SĠSTEMLERDĠR. YANĠ DOĞRU VEYA YANLIġ ġeklġnde BĠLGĠ VERĠR. ANALOG BĠLGĠ ĠSE SÜREKLĠ DEĞERLER ARASINDA DEĞĠġEBĠLĠR. BUTON BĠR DĠJĠTAL GĠRĠġ BĠRĠMĠDĠR, ANALOG SENSÖR BĠR ANALOG GĠRĠġ BĠRĠMĠDĠR.

4 VOLTAJ? AKIM? DĠRENÇ? Ohm YASASI? ARDUINO YA BAġLAMADAN ÖNCE BAZI KONULARA VE TEMEL YASALARA DEĞĠNMEMĠZ GEREKMEKTEDĠR. VOLTAJ (V) Bir elektrik alanda iki nokta arasındaki elektrik potansiyeli farkına denir. Gerilim diye de söylenebilir. Birimi volt tur. AKIM (I) Elektriksel yükün hareket miktarına denir.bir kesit üzerinden birim zamanda geçen yük miktarı elektrik akımını verir. Birimi amper dir. DĠRENÇ (R) Elektrik enerjisinin akıģını ancak iletken malzemeler sağlayabilir. Elektrik akımının akıģına direnç gösteren, bu esnada Ohm yasasına göre uçları arasında gerilim düģümüne sebep olan devre elemanıdır. Birimi ohm dur. AkıĢ hızını gerilim olarak düģünebiliriz. Direnç burada musluk gibi suyun akıģını arttırır veya azaltır. Birim zamanda geçen su miktarı akım olarak düģünülebilir. Su benzetmesi genellikle bu terimleri açıklamada kullanılır. Bu da o örneklerden bir tanesidir.

5 OHM s Yasası Akım = voltaj/direnç (i = v/r) veya Direnç = voltaj/akım (r = v/i) veya Voltaj = direnç * akım (v = r*i) Alman fizikçi Georg OHM un akım, gerilim ve direnç arasındaki iliģkiyi gösterdiği tablo OHM yasası olarak anılmaktadır. Örneğin; direnci arttırdığımızda su daha az akar. Direnci kaldırdığımızda ise daha fazla akacaktır. Lamba - Buton DC Güç Kaynağı + ġimdi basit bir devreye bakalım. Burada oluģturulmuģ olan kapalı devrede lamba pilin elektrik enerjisini kullanarak ıģık yaymaktadır. Kullanılan buton ise devre de anahtar görevi görmektedir. Burada da yandaki devrenin Ģematik halde gösterimi vardır. Simgeler devrelerin daha iyi anlaģılması için bizlere yardımcı olurlar. Anahtarın, lambanın ve güç kaynağının nasıl gösterildiğini inceleyebilirsiniz.

6 I I Bu bölüme kadar elektronik ile ilgili bilinmesi gerekenlerden bahsettik. ġimdi ise Arduino ile çalıģmaya baģlayabiliriz. Doğru Akım (DC) I Alternatif Akım (AC) I Devrelerinin iki türü vardır. Doğru akım devreleri ve alternatif akım devreleri. Gördüğünüz gibi doğru akım devresinde akım sürekliliğini korurken alternatif akım devresinde bu durum böyle değil. Biz bundan sonra doğru akım devreleri üzerinden devam edeceğiz. Arduino yu çalıģtırmak için bir güç kaynağına ihtiyaç vardır. Bunun yanında program yüklemek için de bilgisayar bağlantı kablosu gerekiyor. Bilgisayar bağlantı kablosu hem programı yüklememize hem de bazı uygulamaları baģka bir güç kaynağına gerek duymadan direk usb nin gücünden yararlanarak yapmamızı sağlar. Arduino yu kullanmak için yukarıdaki linkten Windows, Mac OS veya Linux iģletim sistemi için olan dosyalardan kendi iģletim sisteminize uygun olanı indirmeniz gerekmektedir.

7 Mac için Arduino programı yükleme talımatları: Windows için Arduino programı yükleme talımatları: Linux için Arduino programı yükleme talımatları: Arduinonuza yazılım yüklemeden önce yukarıdaki linklerden sizin için olanını inceleyin. Yazılım doğru olarak yüklendiğinde bilgisayara taktığınız zaman Arduinomuzun ıģığı yanmaya baģlayacaktır. Arduino programını çalıģtırıp, Tools>Board menüsünden kullanacağınız Arduino modelini seçiniz.. Ardından Tools > Serial Port menüsünden Arduninozu bağladığınız portu seçiniz. Com3 gibi mesela.

8 Yazılım kısmını nasıl yapmam gerekiyor? Arduino programı kod yazma sayfası, derleme ve yükleme kısımlarının hepsini kendi içinde barındırır. Bu kod sayfasında, kod yazarak direk yükleyebilirsiniz. Eğer kod yazmakta zorlanacağınızı düģünüyorsanız File>Examples kısmından Arduino için yazılmıģ olan örnekleri inceleyebilir, devreleri kurarak bu örnekler yardımıyla yazılımı pekiģtirebilirsiniz. Örnekler arasından Blink uygulaması üzerinden devam edelim. int ledpin = 13; void setup() { pinmode(ledpin, OUTPUT); Upload button void loop() { Blink uygulamasının kodu açıldıysa Upload kısmına tıklayarak kartımızı ilk programı yüklüyoruz. Arduino un 13ncü pinine bağlı olan LED yanıp sönmeye baģlayacaktır.

9 int LedPin=13; void setup() { pinmode(ledpin, OUTPUT); //LED 13ncü pine bağlanacak //LedPin değiģkeni olarak kullanılacak void loop() { digitalwrite(ledpin, HIGH); // delay(1000); // digitalwrite(ledpin, LOW); // delay(1000); // LED yanıyor 1 saniye bekleniyor Led sönüyor 1 saniye bekleniyor Kurulum: Programı çalıģtırmak için bazı ayarların yapıldığı kısımdır. Döngü: ÇeĢitli tekrarların yapıldığı kısımdır. Herhangi bir dille yazılmıģ olan bir programı inceleyecek olursak; karģımıza iki adet baģlık çıkacaktır. Setup(Kurulum) Loop(Döngü) Programlamada baģlığımızdan sonra süslü parantez { açıp baģlık içeriğini doldurduktan sonra da süslü parantezi kapatırız. int LedPin=13; void setup() { // baģlık açılıyor pinmode(ledpin, OUTPUT); //LED 13ncü pine bağlanacak //LedPin değiģkeni olarak kullanılacak // baģlık bitimi void loop() { // baģlık açılıyor digitalwrite(ledpin, HIGH); // LED yanıyor delay(1000); // 1 saniye bekleniyor digitalwrite(ledpin, LOW); // LED sönüyor delay(1000); // 1 saniye bekleniyor // baģlık bitimi Yukarıdaki linkte Arduino dilinin içerisinde kullanılan terimler hakkında çok daha detaylı bilgiye ulaģabilirsiniz. Bu kodu iyici incelersek genel kod mantığını oturtmuģ olacağız.

10 yatay olarak bağlı olan delikler dikey olarak bağlı olan delikler Arduino üzerine kurulu halde olmayan devreler için ne yapmalıyım? Lehimlemeye gerek kalmadan breadboardlar yardımıyla devrelerinizi kurup denemeleri bunun üzerinden gerçekleģtirebilirsiniz. Bu tarz breadbordlarda en sağ ve en soldaki iki paralel hat kendi içinde dikey olarak delikler birbiriyle bağlantılıdır. Yatayda ise her 5li grup kendi içinde bağlantılıdır. Anot (+V a bağlanır) Katod (Toprağa bağlanır) En sağ veya soldaki dikey iletimdeki Ģeritlere resimdeki gibi 5V ve GND bağlayarak devrelerimizi kurarken 5V ve GND ihtiyacımızı bu pinlerden sağlayabiliriz. Bunun dıģında devre elemanlarını uygun yerlere yerleģtirerek çeģitli devreler üzerinde çalıģmalara baģlayabiliriz. LED(Light Emitting Diode) ıģık yayan diyot anlamındadır. Belli değerde bir gerilim uygulandığında led ıģık yaymaya baģlayacaktır. ġimdi LED i breadborda takıp Arduino ile yakmaya çalıģalım.

11 void setup() { pinmode(2, OUTPUT); void loop() { digitalwrite(2, HIGH); delay(500); digitalwrite(2, LOW); delay(500); Led in anot bacağı 220 ohm aracılığıyla 2nci pine bağlanmıģ ve katot bacağı da toprağa çekilmiģ durumda. Kod üzerinde 13ncü pin yerine 2nci pin yazarak kullanabilir veya File>New seçerek yeni bir kod sayfası açabiliriz. Setup kısmında 2 pinini çıkıģ olarak ayarladıktan sonra Loop kısmında yarım saniye(500 milisaniye) arayla ledin yanıp-sönmesini sağlamıģ oluyoruz. Derleme Butonu Yükleme Butonu Derleme Butonuna tıklayarak kodda herhangi bir problem olup olmadığını görebiliriz. Eğer herhangi bir hata mesajı karģımıza çıkmazsa yükleme butonunu tıklayarak yükleyebiliriz. YazmıĢ olduğumuz kod sayesinde, siz kapatana kadar yarım saniye aralıklarla ledimiz sürekli olarak yanıp sönecektir.

12 ġimdide devremize bir dijital giriģ elemanı ekleyelim. Bu iģ için en çok tercih edilen bir butondur. LED önceki örnekte olduğu gibi 2nci pine bağlı olarak kalacak bu uygulamada.butonun bir bacağını direnç vasıtasıyla toprağa çekeceğiz, diğerini ise + voltaja bağlayacağız. Ardından resimde görüldüğü gibi bir kablo yardımıyla da 4ncü pinle butonun bacağını birbirine bağlıyoruz. void setup() { pinmode(2, OUTPUT); pinmode(4, INPUT); void loop() { if(digitalread(4)){ digitalwrite(2, HIGH); else{ digitalwrite(2, LOW); Ardından kodu yazmaya baģlayabiliriz. Setup kısmında 2nci pini output, 4ncü pini ise input olarak ayarlıyoruz. Loop kısmında ise butona basılıp basılmadığı durumu inceleniyor. Butona basıldığında LED yanacak, butona basılmadığında ise sönecektir.

13 Potansiyometre(POT) dıģarıdan bir müdahaleyle değeri değiģen dirençtir. Sağa veya sola çevirerek bacaklar ararsındaki direnç değeri arttırılıp azaltılabilir. ġimdi pot yardımıyla bir analog giriģ örneği yapalım. Potun orta bacağını A0 pinine diğer bacakları ise +5V a ve toprağa bağlıyoruz. void setup() { Serial.begin(9600); void loop() { Serial.println(analogRead(A0)); Seri Port Monitörünü açmak için buraya tıklayabilirsiniz. Seri Port Monitörü Setup kısmında seri haberleģme hızı olarak 9600 belirlenmiģtir. Bu bilgisayarın seri portu ile Arduino arasındaki haberleģmenin hızıdır. Ardından loop kısmında ise A0 pinine gelen bilgi analog olarak okunuyor. Serial.println kodu ile de arduinon seri monitör kısmına, gelen analog değer gönderiliyor. Arduinoya yazdığımız kodu yükledikten sonra seri port monitörünü açın. Yeni bir pencere açılacak ve siz potu çevirdikçe burada aralığında pottan okunan analog değerler yazacaktır.

14 5V 0V 0% Duty Cycle - analogwrite(0) 50% Duty Cycle - analogwrite(127) 5V 0V 5V 0V 100% Duty Cycle - analogwrite(255) Bu örnek yardımıyla da pottan okuduğumuz analog değeri ledi yakmakta kullanarak ledin parlaklığını pot yarımıyla değiģtirebiliriz. Bu uygulamada ledi pwm yöntemiyle süreceğiz. Pulse Width Modulation(PWM) darbe geniģlik modülasyonu olarak Türkçe ye çevrilebilir. Bu yöntem sayesinde gerilim bölünerek istenilen aralıkta bir voltaj üretilmesi sağlanabilir. int sensorvalue = 0; void setup() { pinmode(3,output); void loop() { sensorvalue = analogread(a0); analogwrite(3, sensorvalue/4); Öncelikli olarak sensorvalue adında bir değiģken oluģturuyoruz. Bu değiģkene pottan gelen bilgiyi vereceğiz. Setup kısmında 3 nolu pini çıkıģ olarak ayarlıyoruz. Loop kısmında ise A0 pinine bağlı olan pottan okuduğumuz analog bilgiyi sensorvalue değiģkenine atıyoruz. Bu değer 0 ile 1024 arasında oluyor. sensorvalue değiģkenini 4 e bölerek arasına almıģ oluyoruz ve arasındaki bu değeri 3 nolu pinden lede gönderiyoruz. Sonuç olarak potu çevirdiğimiz yöne göre ledin parlaklığı artacak veya azalacaktır.

15 Bu giriģ umarım sizi çok sıkmamıģ ve zorlamamıģtır. Elimizden geldiğince basit bir dille anlatmaya çalıģtık. sitesindeki örnekleri inceleyerek ve biraz araģtırma yaparak farklı projeler yapabilirsiniz. Linkler Software-Yazılım Yazılımları yüklemek için; Dil hakkında ayrıntılı bilgi için; Türkiye de Arduino SatıĢ/Destek Ġçin; Arduino Türkiye PaylaĢım Sitesi; Arduino ya Merhaba Kitapçığı Hakkında; Türkçe diline çevirisi ve düzenlemesi üyeleri tarafından yapılmıģtır. Karikatürlerde görünen bayan gibi her Ģeye sıfırdan baģlayanlar düģünülerek çok temel Ģeylerden bahsedelip bunun yanında çeģitli konularda da yüzeysel anlatımlara gidilmiģtir. Yazının çeģitli kısımlarında eksikliklerin ve anlaģılması güç yerlerin olması muhtemeldir. Bu yüzden kendi adımıza özür dileriz. Her türlü soru, görüģ ve önerileriniz için; adresine mail atabilirsiniz. Ayrıca bu güzel kitapçığın tasarımcısı Jody Culkin a en içten teģekkürlerimizi iletiyoruz. Sanatçının sitesini ve diğer çalıģmalarını inceleyebilirsiniz. all text and drawings by Jody Culkin for more, check out jodyculkin.com Special Thanks to Tom Igoe, Marianne petit, Calvin Reid, The faculty and staff of the interactive telecommunications program at nyu, particularly Dan o sullivan, Danny rozin and Red burns. thanks to Cindy karasek, chris Stein, sarah teitler, kathy goncharov & zannah marsh. many, many thanks to the Arduino team for bringing us this robust and flexible open source platform. and thanks to the lively, active and ever growing arduino community. Introduction to Arduino by Jody Culkin is licensed under a Creative Commons Attribution NonCommercial ShareAlike 3.0 Unported License.