LİSANS BİTİRME PROJESİ

T.C. KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü LİSANS BİTİRME PROJESİ TELEFON KONTROLLÜ EV OTOMASYONU 228552 Bahtiyar TAŞDEMİR 228560 Serhat DURAK 228582 Recep ÖZDEMİR Doç. Dr. H. İbrahim OKUMUŞ Mayıs 2013 TRABZON

T.C. KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü LİSANS BİTİRME PROJESİ TELEFON KONTROLLÜ EV OTOMASYONU 228552 Bahtiyar TAŞDEMİR 228560 Serhat DURAK 228582 Recep ÖZDEMİR Doç. Dr. H. İbrahim OKUMUŞ Mayıs 2013 TRABZON

LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU Bahtiyar TAŞDEMİR, Serhat DURAK, Recep ÖZDEMİR tarafından Doç. Dr. H.İbrahim OKUMUŞ yönetiminde hazırlanan Telefon Kontrollü Ev Otomasyonu başlıklı lisans bitirme projesi tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve niteliği açısından bir Lisans Bitirme Projesi olarak kabul edilmiştir. Danışman : Doç. Dr. Halil İbrahim OKUMUŞ Jüri Üyesi 1 : Prof. Dr. Adem Sefa AKPINAR Jüri Üyesi 2 : Prof. Dr. İsmail Hakkı ALTAŞ Bölüm Başkanı : Prof. Dr. İsmail Hakkı ALTAŞ

ÖNSÖZ Teknolojik alanda günden güne yeni gelişmeler olmaktadır. Bu gelişmelere bağlı olarak insanlar yaşam standartlarını her geçen gün arttırmaktadır. İnsanların yaşamlarının büyük bir kısmını evlerinde geçirdiğini düşünürsek, buna bağlı olarak insanların yaşamlarını kolaylaştıran, daha güvenli, daha konforlu ve daha tasarruflu bir yaşam sunmak amacıyla ev otomasyon sistemleri ortaya çıkmıştır. Ülkemizde artan teknolojik gelişmelerle ev otomasyonu teknolojisi de gelişmektedir. Buna bağlı olarak ev otomasyonu uygulamaları yaygınlaşmaktadır. İlk olarak hazırlamış olduğumuz bu çalışmada bizlere değerli zamanını ayıran, bizlere her türlü bilgi ve birikimini sunmaktan kaçınmayan, her konuda bizleri doğru bir şekilde yönlendiren değerli danışman hocamız Doç. Dr. Halil İbrahim OKUMUŞ a teşekkürlerimizi sunarız. Ayrıca bu çalışmayı destekleyen Karadeniz Teknik Üniversitesi Rektörlüğü ne Mühendislik Fakültesi Dekanlığına ve Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölüm Başkanlığına içten teşekkürlerimizi sunarız. Aldığımız mühendislik eğitiminde, iyi bir mühendis olabilmemiz için gerekli olan değerli bilgilerini bizlerden esirgemeyen tüm bölüm hocalarımıza ve asistanlarına teşekkürlerimizi sunar ve saygılarımızı iletiriz. Her şeyden öte, eğitimimiz süresince bize her konuda destek veren ailelerimize saygı ve sevgilerimizi sunarız. Bahtiyar TAŞDEMİR Serhat DURAK Recep ÖZDEMİR MAYIS 2013 TRABZON iii

İÇİNDEKİLER LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU ÖNSÖZ... iii İÇİNDEKİLER... iv ÖZET... vi SEMBOLLER VE KISILTLAMALAR... vii ŞEKİLLER DİZİNİ... viii ÇİZELGELER LİSTESİ... ix 1. GİRİŞ... 1 2. TEORİK ALT YAPI... 2 2.1. Mikro Denetleyiciler... 3 2.1.1. Mikro Denetleyicide Bulunması Gereken Özellikler... 3 2.2. PIC... 4 2.2.1. PIC Mikro Denetleyicilerin Özellikleri... 4 2.2.2. PIC Mikro Denetleyicilerin Diğer Avantajları... 5 2.2.3. PIC16F877... 5 2.2.4. Çevresel Özellikleri... 6 2.3. DTMF... 7 2.4. DTMF Tonları... 7 2.5. CM8870 DTMF Algılayıcı... 8 2.6. Numpad ( Tuş Takımı)... 8 3.1. Tasarım Aşamaları... 10 3.1.1. Telefon kontrollü ev otomasyonu tasarımı... 10 3.1.2. Otomatik Garaj Kapısının Tasarımı... 12 3.1.3. Bahçe aydınlatmasının tasarımı... 14 3.2. Malzeme seçimi... 14 4. SİMÜLASYON ÇALIŞMALARI... 16 4.1.Telefon Kontrollü Ev otomasyonunun Tasarımının Simülasyonu... 16 4.2. Otomatik Garaj Kapısının Kontrolünün Simülasyonu... 17 4.3 Otomatik Bahçe Aydınlatmasının Simülasyonu... 18 5. DENEYSEL ÇALIŞMALAR... 19 5.1. Sistemin Gerçekleştirilmesi ve Baskı Devresinin Hazırlanması... 19 6. SONUÇLAR... 29 7. YORUMLAR VE DEĞERLENDİRME... 30 iv

KAYNAKLAR... 31 EKLER... 32 Ek-1 Çalışma Takvimi... 32 Ek-2 Maliyet Hesabı... 33 EK-3 Telefon Kontrollü Ev Otomasyonunun Mikro Denetleyici Programlama Kodları... 35 Ek-4 Otomatik Garaj Kapısının Kontrolünün Mikro Denetleyici Programlama Kodları... 40 Ek-5 Standartlar ve Kısıtlar Formu... 42 ÖZGEÇMİŞ... 44 v

ÖZET Çağımızda en çok ön plana çıkan otomasyon sistemlerinden biri de ev otomasyonudur. Ev otomasyon sistemleri geliştirilirken daha önce kullanılmış olan ama artık beklentileri karşılayamayan sistemlerden yola çıkarak, daha kullanışlı hale getirilmesi amaçlanmaktadır. Bu çalışmamızda ev otomasyonları yardımıyla insanların hayatını nasıl daha rahat, konforlu ve pratik hale getirilebileceği üzerine araştırmalar ve çalışmalar yapılmıştır.. Ev otomasyonu hakkında gerekli olan teorik bilgiler verildikten sonra, ev otomasyonu sisteminin uzaktan kontrolü analizi yapılmıştır. Sistemin tasarımı esnasında devre elemanlarının belirlediğimiz değerleriyle gerekli olan devre çizimlerini PROTEUS ISIS' de devre baskı çizimlerini de ARES yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Ayrıca diğer yardımcı programlarla yaptığımız simülasyonları pekiştirilmiştir. Sonra sistemin tasarlanmasında kullanılan malzeme seçimleri ve sistemin hangi unsuru oluşturacakları belirtilmiştir. Daha sonrasında tasarım gerçekleştirilip, deneysel sonuçları gözlemleyerek ilgili sonuç ve öneriler belirtilmiştir. vi

SEMBOLLER VE KISILTLAMALAR CPU : Merkezi İşlem Birimi PWM : Darbe Genişlik Modülasyonu I/O : Input / Output RAM : Random Access Memory ROM : Read Only Memory PIC : Peripherical Interface Controller Hz : Frekans Birimi A/D : Analog/Dijital DC : Dogru Akım V : Volt ma : Mili Amper MHz : Mega Hertz USART : EPROM : Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter Silinip Programlanabilir Salt Okunur Bellek vii

ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 1. Telefonla uzaktan kontrolün gerçekleşmesini gösteren blok diyagramı Şekil 2. PIC16F877 Bacak Bağlantı Yapısı Şekil 3. Telefonla uzaktan kontrol edilecek sistemin blok diyagramı Şekil 4. Otomatik garaj kapısı kontrolünün blok diyagramı Şekil 5. PROTEUS ISIS de oluşturulan kontrol devresi Şekil 6. Otomatik garaj kapısı kontrolü simülasyonu devresi Şekil 7. Otomatik bahçe aydınlatmasının simülasyon devresi Şekil 8. Telefon kontrollü ev otomasyonun PROTEUS ISIS de dizaynı Şekil 9. Telefon kontrollü ev otomasyonun ARES dizaynı Şekil 10. Telefon kontrollü ev otomasyonun baskı devresi Şekil 11. Otomatik garaj kapısının otomatik kontrolü PROTEUS ISIS de dizaynı Şekil 12. Otomatik garaj kapısının kontrol baskı devresi Şekil 13. Telefon kontrollü ev otomasyon sisteminin ses kontrol devresinin PROTEUS ISIS de dizaynı Şekil 14. Telefon kontrollü ev otomasyon sisteminin ses kontrol devresi ARES dizaynı Şekil 15. Telefon kontrollü ev otomasyon sisteminin ses kontrol devresi baskı devresi Şekil 16. Otomatik bahçe aydınlatmasının devre baskısı viii

ÇİZELGELER LİSTESİ Çizelge 1. PIC16F877 mikro denetleyicisinin özellikleri Çizelge 2. Tuş kombinasyonları ve frekans değerleri Çizelge 3. Tuş Tarama Bilgileri ix

1. GİRİŞ Dünyada gelişen teknoloji sayesinde insanların hayatlarını kolaylaştırmakla birlikte yaşam standartlarını artırır. Önceden insanlar birçok işi kendilerini yaparken, artık birçok işi insanların müdahalesi olmadan oluşturulan sistemler meydana getirilmiştir. Otomasyon sistemleri ile gerçekleşen işlemler genellikle algılayıcılardan elde edilen veriler değerlendirilerek gerçekleştirilir [1]. Otomasyon, bir sistemin hazırlanmış planlara göre, başka bir operatöre ihtiyaç duymadan planlanan işlemlerin gerçekleştirilmesi olarak tanımlanabilir. Ev otomasyonu ise ev teknolojilerinin kişilere ihtiyaçlarına ve arzularına göre uygulanmasına denir. Bu teknolojiler sayesinde insanlar birçok hizmetten yararlanmaktadır. Ev otomasyonlarının birçok kullanım nedenleri vardır. Enerji tasarrufu ve verimlilik bu nedenlerin arasında yer almaktadır. İnsanların giderlerini artıran büyük etkenlerden biride gereksiz enerji tüketimleridir. Boş yere açık bırakılan ışıklar yüksek akımlarda çalışan soğutma sistemleri ve açık bırakılan aletler enerji tüketimine neden olmaktadır [2]. Bu otomasyonlar insanların hayatlarında yabancı olmadığı bir konudur. Mikser ve kettle gibi mutfak eşyaları, televizyonlar, bulaşık makinası, otomatik garaj kapıları, lambalar gibi cihazlar gelişen teknolojiyle insanların hayatına uygulanmasıyla hayatlarımızın değişmez bir parçası olmuşlardır. Ev otomasyonları güvenlik olanağı da sağlar. Herhangi bir yangın olduğu zaman otomatik olarak elektrik şebekelerini ve gaz vanalarını keser. Bizim projemizde ev sakinleri evde olmadığı zaman eve yaklaşan birisi olduğunda müzik seti devreye girerek sanki evde birilerinin olduğu izlenimini sağlar. Ev otomasyon sistemi, aşağıda belirtmiş olduğumuz örneklerden hepsi ya da isteğe bağlı olarak sadece bazılarını gerçekleştirebilir. Bahçedeki çimlerin ve çiçeklerin belli aralıklarla sulanmasını sağlar Evde bulunan lambaların uzaktan kontrolünü sağlar Televizyonu istediğimiz bir zamana ayarlayarak kapanmasını sağlar. Fazla elektrik tüketen cihazlarda akıllı sayaçlarla enerji tasarrufu sağlayabilir. Garaj kapılarının otomatik olarak kontrolü Evde bulunan lambaların ışık seviyesini ayarlanabilir. Bu projede yukarıda anlatılan ve örnekler verilen ev otomasyon sisteminin bir örneği yapılacaktır. Ev otomasyon sisteminde kontrol edilen sistemler ve sistemin nasıl gerçekleştirildiği diğer aşamalarda anlatılmıştır. Bu projenin yapımında izlenen zaman takvimi EK-1' de verilmiştir. Bu takvime göre çalışmaların yürütülmesi projenin yönetimi açısından avantajlı olmuştur. 1

2. TEORİK ALT YAPI Telefon Kontrollü Ev Otomasyonu projesinin genel blok diyagramı Şekil 1'de gösterilmektedir. Bu projenin genel diyagramında kullanılan elemanlarının işlevleri, yapısı ve özellikleri incelemek sistemin çalışmasını daha iyi anlamamıza yardımcı olacaktır. Telefon DTMF Tonları CM8870 DTMF Algılayıcı İstenilen Hedef Mikro denetleyici İkili Kod oluşur Şekil 1. Telefonla uzaktan kontrolün gerçekleşmesini gösteren blok diyagramı 2

2.1. Mikro Denetleyiciler Bir bilgisayar içinde olması gereken hafıza, giriş/çıkış hatları ve CPU ile birlikte tek bir chip içerisinde üretilmiş haline mikro denetleyici denir. Böylece hem yer tasarrufu yapılıp, maliyet azalırken hem de programlama işlemi kolaylaşmış olur [3, 4, 5]. Günümüzde kullandığımız mikro denetleyiciler kameralarda, cep telefonlarında, kontrol sistemleri gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Birçok firma tarafından mikro denetleyiciler üretilmektedir. Microchip, İntel, İtiltachi gibi Bu firmaların birçok mikro denetleyicileri vardı. Microchip 12C508, 16C84 ve 16F84 gibi mikro denetleyicileri sahip olup bu mikro denetleyicilerin programlanması neredeyse birbirlerinin aynısıdır [3, 4, 5]. Mikro denetleyicilerin adlarında olan harfler ile içinde farklı özelliklere sahip elemanları ifade eder. Bir uygulama gerçekleştirmeden önce hangi üreticinin hangi numaralı mikro denetleyicisin kullanılmamız gerektiğini tespit etmemiz gerekir. Bu tespit yapabilmemiz içi katalog ya da kaynaklardan faydalanabiliriz [3, 4, 5]. 2.1.1. Mikro Denetleyicide Bulunması Gereken Özellikler Programlanabilir digital giriş/çıkış (I/O) Programlanabilir analog giriş Seri giriş/çıkış (I/O) Darbe PWM işaret çıkışı Hafıza seçenekleri (RAM,ROM, FLASH..) Zamanlayıcı ve sayıcı gibi özellikler 3

2.2. PIC PIC MICROCHİP firması tarafından geliştirilmiş çok fonksiyonlu, hızlı çalışan mikro denetleyicidir. Mikro denetleyici ailesi ile kıyaslandığında daha uygun bir fiyata sahiptir. Microchip firması farklı tarımlarda ve özelliklerde denetleyiciler üretmektedir. Üretilen bu mikro denetleyiciler, denetleyicinin kelime boyuna göre değişik aile isimlerine ayrılmıştır. Denetleyicilerin sınıflandırılmasında şu kıstaslar dikkate alınır; Kelime boyunun kaç bit olduğu Çalışma hızı Giriş/çıkış port sayıları Bellek tipleri 2.2.1. PIC Mikro Denetleyicilerin Özellikleri Güvenilirlik: PIC komutları bellek içerisinde fazla yer kaplamaktadır. Bu komutlar 12 veya 14 bitlik bir program bellek sözcüğüne sığarlar. Harward mimari teknolojisi kullanılmayan mikro kontrolörler de yazılım programın veri kısmına atama yaparak bu verilerin komut gibi çalıştırılmasını sağlamaktadır. Bu da büyük bir hatalara yol açmaktadır. Ama PIC de bu durum engellenmiştir [3]. Hız: PIC oldukça hızlıdır. Her bir komut döngüsü 1 mikro saniyedir. 5 milyon komutluk bir program 20 Mhz lik bir kristalle iletilmesi sadece 1 saniye sürer. Bu iletim süresi 3865 x 33 hızının 2 katıdır [3]. Komut Seti: PIC in 16C5X ailesinde yazılım yapabilmek için 33 komuta, 16CXX için 35 komuta, 18FXXX ise 75 komuta ihtiyaç vardır. PIC lerde kullanılan komutlar register temellidir. 16C5X ailesinde 12 bit, 16CXX de 14 bit ve 18FXXX ise 16 bit uzunluğundadır [3]. Seçenekler; PIC ailesinde her türlü ihtiyaçların giderilebileceği hız, sıcaklık, I/O hatları, timer fonksiyonları, A/D ve bellek kapasite seçenekleri mevcuttur [3]. 4

2.2.2. PIC Mikro Denetleyicilerin Diğer Avantajları Yaygın kullanılır ve pahalı değildir. Birçok yerde örnek yazılımlar bulunmaktadır. Komut sayısı fazla değildir. Az ve basit elemanlarla donanımlar yapılabilir. 2.2.3. PIC16F877 DTMF den gelen ikili kodların işlenmesi PIC16F877 ile yapılmıştır. Bu PIC in çok geniş uygulama alanı vardır. Kullanıldığı yerlerde az sayıda ek donanımlara adapte olabilmek için giriş çıkış portlarına sahiptir. PIC16F877 in bacak bağlantısı Şekil 2 de gösterilmektedir. Şekil 2. PIC16F877 Bacak Bağlantı Yapısı PIC16F87X, PIC16CXX ailesinin özelliklerini taşır. PIC16CXX de Harvard mimarisi kullanılmıştır. Harvard mimarisinde program belleği ve veri belleğine erişim farklı boyda yapılır. Veri yolu 8 bit genişliğinde olup veri belleğine program bus ya da adres bus denilen 14 bitlik genişlikte başka bir yolla da erişilebilir [6]. Bu PIC in komut kodu 14 bittir. Bu 14 bitlik veri belleğin her bir adresi bir komut koduna gelmektedir. Her komuta bir cycle süresine erişilir ve komutlar komut kaydedicisine yüklenir [6]. 5

16F87X mikro denetleyicisinin temel özellikleri aşağıda verilmiştir [6]. 35 komutu vardır ve her biri 14 bit uzunluktadır. İşlem hızı 16F877 de DC20 Mhzdir Veri yolu 8 bittir. 32 adet özel işlemcisi vardır. 368 Byte a kadar artan RAM ve 256 Byte a kadar artan EEPROM belleği vardır. 14 kaynaktan kesme yapıabilir. 25 ma lik kaynak akımı 2.2.4. Çevresel Özellikleri TMRO: 8 bitlik zamanlayıcı, 8 bit ön bölücü TMR1: Ön bölücü, 16 bit zamanlayıcı TMR2: 8 bitlik zamanlayıcı 10 bit çok kanallı A/D çevirici USART ISCI, 9 bit adres yakalamalı PIC16F877 mikro denetleyicisine ait özellikler Çizelge 1 de verilmektedir. Çizelge 1. PIC16F877 mikro denetleyicisinin özellikleri ÖZELLİKLER PIC16F877 Çalışma hızı DC-20Mhz fprogram belleği 8Kx14 word Flash ROM EEPROM Belleği 256 byte Kullanıcı RAM 368 x 8 byte Giriş / Çıkış port sayısı 33 Timer A / D çevirici Capture / Comp / PWM Seri çevresel arayüz Paralel slave port USART / SCI Timer0, Timer1, Timer2 8 kanal 10 bit 16 bit Capture 16 bit Compare 10 bit PWM çözünürlük SPI (Master) ve 12C (Master / Slave) modunda SPI portu (senkron seri port) 8 bit, harici RD,WR ve CS Kontrollü 9 bit adresli 6

2.3. DTMF DTMF Dual Tone Multi Frequency kelimelerinin baş harflerinden oluşur.çift tonlu çoklu frekans sistemine DTMF denir. DTMF esas alınarak Amerikan ordusu için BELL telefon laboratuarlarında geliştirilmiş bir kodlama sistemidir. Sonradan telefon şebekelerinde bilgi aktarımının güvenli yolu için tercih edilmiştir. DTMF günümüzde geniş bir kullanım alanına sahiptir. Telefon ve telsizlerde bastığımız tuşları santralin algılayabileceği dile çevrilir. Herhangi bir tuşa bastığımızda o numaraya ait alçak ve yüksek frekanslar bir frekans çifti oluşturur ve santral hangi tuşa bastığımızı algılar [7,8]. Ev ve ofis için uzaktan kontrol uygulamalarında telefon kullanılarak tasarlanıp uygulanmıştır. Bu sistem, DTMF telefon sistemine dayalı çalışmaktadır. Bu kontrol işleminde telefon tuş takımı, verilerin girildiği bir alet kullanılmaktadır [8]. 2.4. DTMF Tonları Geçerli bir DTMF sinyali, biri düşük gruptan diğeri de yüksek gruptan olmak üzere iki sinyalin toplamıdır. Her bir grup dört ton içerir. Bu kodların on tanesi 0 ile 9 arasındaki rakamları, geriye kalan altı tanesi (*, #, A,B,C,D) özel sinyaller için ayrılmıştır. Tuşlar bir matris şeklinde yerleştirilmiştir. Kendi düşük grup tonunu seçerken her biri kendi satırından ve sütunundan seçer [9]. Tuş kombinasyonlarına göre oluşan frekans değerleri Çizelge 2 de verilmektedir. Çizelge 2. Tuş kombinasyonları ve frekans değerleri 1209 Hz 1336 Hz 1477 Hz 1633 Hz 697 Hz 1 2 3 A 770 Hz 4 5 6 B 852 Hz 7 8 9 C 941 Hz * 0 # D 7

Çizelge 2 de ilk dört sütun ve ilk dört satır frekans bölmeleridir. Tablonun ortasındaki tuş kombinasyonlarını gösteren rakam ve semboller satır ve sütundaki frekans çiftleriyle ifade edilirler. Mesela 5 rakamı 770Hz ve 1336 Hz lik ton çiftiyle ifade edilir. Satır tonları 1KHz altında, sütun tonları ise 1KHz 2KHz arasındadır [10]. 2.5. CM8870 DTMF Algılayıcı CMOS işlem teknolojisi kullanılarak üretilmiştir. M-8870 düşük enerji tüketimle birlikte kesin veri yönetimi sağlamaktadır. Şifre çözücü, 16 DTMF ton çiftlerini bulup şifresini 4-bit koda dönüştürmektedir. Bu işlem için dijital sayma tekniği kullanır. Telefonun tuşlarına basılmasıyla gelen her bir frekansını çıkısından mikro işlemciye ikili kodlar halinde göndermektedir. 2.6. Numpad ( Tuş Takımı) Kontrol sistemlerinde veri girişleri insanlar tarafından numpad ile yapılır. Tuş takımları butonlarla yapılır. İsimlendirmelerde ilk sayı sütun, ikinci sayı ise satır sayısını belirtir [6]. Sütunlarda hep lojik 0 vardır. Hangi tuşa basıldığını anlamak için önce satırlardan biri lojik-1, diğerleri lojik-0 yapılır. Sütunlar okunur, hangi giriş lojik-1 ise o satıra ait sütundaki tuşa basılmış demektir. Çizelge 3 de tuş tarama bilgileri verilmektedir. Çizelge 3. Tuş Tarama Bilgileri Satırlar Sütunlar Basılan Tuş 4 3 2 1 4 3 2 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 2 0 0 0 1 0 1 0 0 3 0 0 0 1 1 0 0 0 A 0 0 1 0 0 0 0 1 4 0 0 1 0 0 0 1 0 5 0 0 1 0 0 1 0 0 6 0 0 1 0 1 0 0 0 B 0 1 0 0 0 0 0 1 7 0 1 0 0 0 0 1 0 8 0 1 0 0 0 1 0 0 9 0 1 0 0 1 0 0 0 C 1 0 0 0 0 0 0 1 *,E 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 #,F 1 0 0 0 1 0 0 0 D 8

Butona basıldığında ve bırakıldığında bir parazit meydana gelir. Bu olaya tuş sıçramasına denir. Bunu önlemek için gerekli önlemler alınmalıdır. Tedbir olarak tuşa basıldıktan sonra 15-20 mili saniye gecikme süresi verilmektedir. Aynı anda iki tuşa basılabilir. Hangi tuşa basıldığını anlamak için programla belirterek istenmeyen olumsuz durumları önleyebiliriz [6]. 9

3. TASARIM Telefon Kontrollü Ev Otomasyonu projesi ev teknolojilerinin, ev sakinlerinin ihtiyaçlarına ve arzularına göre uygulanması amacıyla ortaya çıkmıştır. Sistemde kullanılan malzemeler, miktarları ve fiyatları Ek-2 de sunulmuştur. Telefon Kontrollü Ev Otomasyonu projesi üç alt kısımdan oluşmaktadır. Sistemin içeriğini ve çalışmasını daha iyi anlamak için ayrıntılı olarak irdelemek gerekir. Bu bölümde tasarım aşamalarına ve sistemin nasıl gerçekleştirildiği anlatılacaktır. 3.1. Tasarım Aşamaları 3.1.1. Telefon kontrollü ev otomasyonu tasarımı Devreye bağlayacağımız telefonun 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 tuşlarından herhangi birine basıldığında telefondan DTMF tonları gönderilmektedir. DTMF sinyali iki tonun toplamından oluşmaktadır. Gönderilen bu DTMF tonları CM8870 DTMF algılayıcısıyla ikili koda dönüştürülür. CM8870 DTMF algılayıcısının çalışma mantığı DTMF sinyallerini alıp Q1,Q2,Q3 ve Q4 pinlerinden 4bitlik veri sunar. Std pini basılan tuşun yenimi yoksa eskiden basıldığını mı ifade eder. Tuş bilgisi yeni ise Std pini lojik1 olur. CM8870 in Q1,Q2,Q3,Q4,Std pinleri okunup istenilen tuş bilgilerine göre bir işlem yapılır. Timer1 ve Timer2 kullanılarak istenilen bekleme süreleri verilmiştir. Bu sayede bekleme sürelerinde PIC başka işlemleri de yerine getirebilir. Bu ikili kodlar mikro denetleyici tarafından yönlendirilerek kullanılmak istenilen sistem gerçekleşir. Projede gerçekleştireceğimiz sistemin blok diyagramı Şekil 3 de verilmektedir. 10

Telefon DTMF Tonları CM8870 DTMF Algılayıcı İkili Kod oluşur Mikro Denetleyici 1 7 Dış kapı açılacak Ses sistemi 2 1. Kat lambaları yanacak Bahçe sulama 1. Kat lambaları sönecek 2. Kat lambaları yanacak 2. Kat lambaları sönecek 6 3 4 5 Şekil 3. Telefonla uzaktan kontrol edilecek sistemin blok diyagramı 11

Telefondan gelen DTMF tonlarından çıkan sinyaller CM8870 DTMF algılayıcısı ikili koda dönüşerek mikro denetleyiciye sinyal gönderecektir. Gelen sinyale uygun sistem çalışacaktır. Bu sistemin kontrol edebilmek için PIC 16F877A mikroişlemcisi kullanılmıştır. Bitirme projesi sunumunda iki katlı bir maket ev oluşturulacaktır. Dış kapıyı açmak için telefonun 1 numaralı tuşuna bastığımızda motoru devreye sokacak ve dış kapı açılacaktır. Belli bir zaman sonra kapı otomatik olarak kapanacaktır. Evin 1. Katının aydınlatılması için; Telefonun 2 numaralı tuşuna bastığımızda 1. Katın lambası yanacaktır. Yanan lambayı söndürmek içinde telefonun 3 numaralı tuşu kullanılır. Evin 2. Katının aydınlatılması için; Telefonun 4 numaralı tuşunu kullanacağız. Yanan lambayı söndürmek için ise telefonun 5 numaralı tuşu kullanılır. Evin bahçesinin sulanması için; Telefonun 6 numaralı tuşuna basıldığında motor çalışmaya başlar ve bahçe sulaması gerçekleşmiş olur. Belirlenmiş olan zamandan sonra ise motor otomatik olarak durur. Ses sisteminin çalışmasında ise; Telefonun 7 numaralı tuşuna basıldığında, önceden kaydetmiş olduğumuz kayıt çalışmaya başlar. Belirli bir süre sonra ise ses sistemi çalışmasını durdurur. 3.1.2. Otomatik Garaj Kapısının Tasarımı Garaj kapısının kontrolünde sadece ev halkına ait arabanın tanınması ve o arabanın garaja giriş ve çıkışını sağlamak amaçlanmıştır. Eve ait olan arabanın sensörler tarafından tanınması için arabanın altına bir barkod yerleştirilecektir. Garaj kapısının içine ve dışına bu barkodu algılayabilecek bir sensör yerleştirilecektir. Böylelikle bu barkoda sahip olmayan araç(eve ait olmayan araçlar) garaja giriş yapamayacaktır. Bu sistemi kontrol edebilmek için mikro denetleyici kullanılmıştır. Projede gerçekleştireceğimiz sistemin blok diyagramı Şekil 4 de verilmektedir. 12

Garaj içerisindeki sensör Garaj Kapısı Lojik - 0 Kapalı Lojik - 0 Garajın dışındaki sensör Lojik - 1 Lojik - 1 Sensör aktif konumda Sensör aktif konumda Mikro Denetleyici Garaj kapısı açılacak Belli bir süre sonra otomatik olarak kapı kapanacak Lojik-1: Aracın altındaki barkodun sensör tarafından algılanması Lojik-0: Aracın sensör tarafından tanınmama durumu Şekil 4. Otomatik garaj kapısı kontrolünün blok diyagramı 13

Araç garaja giriş yaparken; araç garaj kapısının dışındaki sensörün bulunduğu konuma geldiği anda sensör aracın altındaki barkodu algılayarak aktif hale gelecektir. Sistemde TL072 dual opamp ile CNY70 optik kullanılmaktadır. Sistemde TL072 dual opamp ile CNY70 sensörünün çıkış bilgileri referans bir voltaj ile karışlaştırılır. CNY70 siyah bilgisi geldiğin de opamp çıkışı yaklaşık 1,30-1.60v arası bir gerilim sağlar.beyaz zemin algılandığında bu değer 4,30-4,60v arası bir değere sahiptir. Bu sayede eve ait olan arabanın geçişi algılanmış olur. 12F675 ile ADC işlemi yapılıp opamp çıkışları okunup değer 4,30-4,60v arasındaysa motor cıkışı lojik1 yapılıp 10saniye bekletildikten sonra çıkış lojik0 yapılır. 10 sn sonra garaj kapısı otomatik olarak kapanacaktır. Araç garajdan çıkış yaparken de sistem aynı mantıkla çalışmaktadır. Farklı olarak aracın çıkışı için garaj içindeki sensör devreye girecektir. 3.1.3. Bahçe aydınlatmasının tasarımı Ev otomasyonu sisteminde ışığa duyarlı sensörlerle hava karardığında bahçe ışıkları otomatik olarak yanmakta, hava aydınladığında bahçe ışıkları otomatik olarak sönmektedir. Foto direnç sensör olarak kullanılmaktadır. Foto direnç ışığa duyarlı olduğundan dolayı hava karardığı zaman foto direncin direnç değeri ve gerilimi artar. Böylece bahçe ışıkları otomatik olarak yanar. Hava aydınlandığı zaman foto direncin direnç değeri ve gerilimi azalır. Bu nedenle bahçe ışıkları otomatik olarak söner. 3.2. Malzeme seçimi Telefon kontrollü ev otomasyon sisteminde mikro denetleyici olarak PIC16F877A kullanılmıştır. PIC16F877 nin 40 pininden 33 tanesi I/O (giriş/çıkış) pinleridir. PIC16F877; 6 bitlik A portu, her biri 8 bitlik B,C ve D portları ve 3 bitlik E portu olmak üzere 5 porta sahiptir. Bu giriş/çıkış pinleri gerekli ayarlamalar yapılarak başka amaçlarla kullanılması mümkündür [6]. PIC16F877 mikro denetleyicisi; geniş sayıda giriş-çıkış portu, büyük bellek kapasitesi entegre ADC devresine sahip ve yüksek hız özelliklerine sahip olduğundan dolayı kullanılmıştır. Bunlara ek olarak kolay bulunabilir ve programlanması oldukça basit bir mikroişlemcidir. Proje yazılımı C dilinde PIC C complier kullanılarak yapılmıştır. Bu yazılım Ek-3 de gösterilmiştir. 14

16F877 mikro denetleyicisi harici bir osilatör yardımı ile çalışmaktadır. 16F877 mikro denetleyicisi 20 MHz hızlarda çalışmaktadır [6]. Denetleyici tasarımı yapılırken 4 MHz lik hız uygun bulunmuş ve 4 MHz lik kristal kullanılmıştır. Otomatik garaj kapısının kontrolü sisteminde ilk olarak PIC16F628A mikro denetleyicisi kullanılmayı düşünürken, PIC12F625 in sistemimiz için daha uygun ve maliyetinin düşük olması nedeniyle tercih edilmiştir. Sistemizde 1 garaj kapısının içinde ve dışında olmak üzere 2 adet sensör kullanılmıştır. Sensör olarak CNY70 optik sensörü tercih edilmiştir. Sistemimizde görüldüğü üzere mikro denetleyiciye 2 adet sensör girişi yapılacaktır. PIC16F628A mikro denetleyicisinde 16 adet I/O pini bulunması sistem için gereğinden fazla olması PIC12F625 mikro denetleyicisinde ise 4 adet I/O pini bulunması ve analog-digital çevirici özelliği bulunmasından dolayı tercih edilmiştir. Proje yazılımı C dilinde PIC C complier kullanılarak yapılmıştır Bu yazılım Ek-4 de gösterilmiştir. Sitemde kapı kontrolü için kullandığımız motor seçiminde, ilk olarak oyuncak motoru denenmiştir. Fakat torku düşük olduğu için uygulamada istediğimiz sonuçları alamadık. Bunun üzerine 12v DC 2400RPM Teyp motorunu kullanılmıştır ve başarılı olmuştur. Telefon kontrollü ev otomasyon sisteminde ISD 1730 kullanılmıştır. ISD 1730 nun tercih edilme sebebi, sistemimizde çalma süresini 30 saniye olarak ayarlamamız ve ISD 1730 nun bu süre için yeterli olmasıdır. Farklı süreler için örnek olarak 60 saniye çalma süresi isteniyorsa ISD 1760 kullanabilir. 15

4. SİMÜLASYON ÇALIŞMALARI Yapılan çalışmanın simülasyonu tasarım bölümüne olduğu gibi üç alt başlıkta incelenmiştir. Yapılacak olan proje gerçekleştirilmeden önce ISIS ortamında simülasyonu yapılmıştır. Telefon kontrollü ev otomasyonunun tasarımı kısmındaki kontrol devresinin simülasyonu için kontrol edilecek sistemlerin yerine led veya motor bağlama yöntemi ile simülasyonu yapılmıştır. Otomatik garaj kapısının kontrolü simülasyonu için çıkışlara led bağlanmıştır. Otomatik bahçe aydınlatması sisteminin de devre üzerinden simülasyonu yapılmıştır. 4.1.Telefon Kontrollü Ev otomasyonunun Tasarımının Simülasyonu Kontrol devresinde denetleyici olarak devrede kullanılan PIC 16F877A mikro denetleyicisi seçilmiştir.sistemin kontrol devresi PROTEUS ISIS 7 Professional programında çizilmiştir. Sistemin görüntüsü Şekil 5 de verilmektedir. Şekil 5. PROTEUS ISIS de oluşturulan kontrol devresi PIC16F877 mikro denetleyici dahili bir osilatöre sahip değildir. Harici bir osilatör ile tetiklenmesi gerekmektedir. Burada 4 MHz lik bir kristal ile PIC16F877 mikro denetleyicisi tetiklenmektedir. Oluşturulan devre ile sistemin çalışması ledler yardımıyla incelenmiştir. Sistemdeki kapı kontrolü için motor konulmuştur. 16

4.2. Otomatik Garaj Kapısının Kontrolünün Simülasyonu Kontrol devresinde denetleyici olarak devrede kullanılan PIC12F675A mikro denetleyicisi seçilmiştir. Sistemin kontrol devresi PROTEUS ISIS 7 Professional programında çizilmiştir. Sistemin görüntüsü Şekil 6 da verilmektedir. Şekil 6. Otomatik garaj kapısı kontrolü simülasyonu devresi Otomatik garaj kapısı simülasyonu için kapı açılımı yerine led yerleştirilmiştir Mikro denetleyici opamp çıkış değerine göre karar verdiğini esas alarak opamp yerine potansiyometre konulmuş ve bu potansiyometre değerleri voltmetre ile ölçülmüştür. Potansiyometreyi ayarlayarak ledlerin yanıp sönmesi sağlanarak simülasyonu gerçekleştirilmiştir. 17

4.3 Otomatik Bahçe Aydınlatmasının Simülasyonu Otomatik bahçe aydınlatmasının simülasyon çalışması Matlab/Simulink programında incelenmiştir. Devre çizimi Şekil 7 de verilmektedir. Bu simülasyon devresinde gerçekleştirilecek devre için belirlenmiş değerler kullanılmıştır. Şekil 7. Otomatik bahçe aydınlatmasının simülasyon devresi 18

5. DENEYSEL ÇALIŞMALAR 5.1. Sistemin Gerçekleştirilmesi ve Baskı Devresinin Hazırlanması Sistemlerin gerçekleştirilmesi, ayrı ayrı hazırlanıp tasarlandıktan sonra malzemeleri temin edilerek genel tasarımı yapılmış ve devre gerçekleştirilmiştir. Devre çizimlerinin ISIS deki denemeler sonucunda hazırlanmış ve ARES te devre baskısı oluşturulmuştur. Devrenin ARES teki baskı çizimi tamamlandıktan sonra devreler, alınan lazer çıktı yardımıyla bakır dokuma plaket üzerine oluşturuldu ve elemanlarla baskı yollar üzerindeki deliklere lehimlenmiştir. Devrede; LM 7805 gerilim regülasyon devresine ve LM 7812 gerilim regülasyon devresi sürekli çalışma durumunda ısınmaya neden oluyordu. Bunu önlemek amacıyla soğutucu takılarak devrenin sürekli çalışması halinde bir kararsızlık çıkması engellenmiştir. Devre tasarımı gerçekleştirilirken bakır plaketin lehimlenmesini yaparken çok dikkat edilmelidir. Lehimleme sırasında yapılan hatalar sonucunda kısa devre oluşabilir. Devre çalışması sırasında eski model telefonlar kullanılmalıdır. Şu an kullanımda olan akıllı telefonlarda DTMF özelliği olmadığından sistem çalışmaz. Sistemi kontrolü yapan telefonları DTMF özelliği olmalıdır. 19

Sistemimizi üç kısımda ayırarak incelersek yukarıda anlattığımız gibi telefon kontrollü ev otomasyonun PROTEUS ISIS 'de devrenin dizaynı Şekil 8 deki gibi oluşturulmuştur. Şekil 8. Telefon kontrollü ev otomasyonun PROTEUS ISIS de dizaynı 20

Devre çiziminin PROTEUS ISIS deki aşaması tamamlandıktan sonra ARES te devre baskısının alınması için gerekli düzenlemeler yapılarak baskı çizimi aşağıdaki Şekil 9 daki gibi oluşturulmuştur. Şekil 9. Telefon kontrollü ev otomasyonun ARES dizaynı 21

Devrenin ARES teki baskı çizimi tamamlandıktan sonra alınan lazer çıktı yardımıyla bakır dokuma plaket üzerine oluşturularak elemanlar yapılan baskı yollar üzerindeki deliklere lehimlenerek ev otomasyon devresi Şekil 10 daki gibi tamamlanmıştır. Şekil 10. Telefon kontrollü ev otomasyonun baskı devresi 22

Sistemimizin ikinci kısmı olan otomatik garaj kapısının kontrolünün PROTEUS ISIS'de devrenin dizaynı Şekil 11 deki gibi oluşturulmuştur. Şekil 11. Otomatik garaj kapısının otomatik kontrolü PROTEUS ISIS de dizaynı 23

Devrenin ARES teki baskı çizimi tamamlandıktan sonra alınan lazer çıktı yardımıyla bakır dokuma plaket üzerine oluşturuldu ve elemanlar yapılan baskı yollar üzerindeki deliklere lehimlenerek garaj kapısı kontrol devresi Şekil 12 de verilmektedir. Şekil 12. Otomatik garaj kapısının kontrol baskı devresi 24

Telefon kontrollü ev otomasyon sisteminde ses kontrol devresnini PROTEUS ISIS 'de devrenin dizaynı Şekil 13 deki gibi oluşturulmuştur. Şekil 13. Telefon kontrollü ev otomasyon sisteminin ses kontrol devresinin PROTEUS ISIS de dizaynı 25

Devre çiziminin PROTEUS ISIS deki aşaması tamamlandıktan sonra ARES te devre baskısının alınması için gerekli düzenlemeler yapıldı ve ev otomasyon sisteminin ses kontrol devresi baskı çizimi aşağıdaki Şekil 14 de verilmektedir.. Şekil 14. Telefon kontrollü ev otomasyon sisteminin ses kontrol devresi ARES dizaynı 26

Devrenin ARES teki baskı çizimi tamamlandıktan sonra alınan lazer çıktı yardımıyla bakır dokuma plaket üzerine oluşturuldu ve elemanlar yapılan baskı yollar üzerindeki deliklere lehimlenerek ev otomasyonu ses kontrol devresi Şekil 15 deki gibi oluşturulmuştur. Şekil 15. Telefon kontrollü ev otomasyon sisteminin ses kontrol devresi baskı devresi 27

Sistemin son aşaması olan otomatik bahçe aydınlatma devresi delikli board üzerine kurularak aydınlatma için ledler kullanılmıştır. Otomatik bahçe aydınlatması sisteminin baskı devresi Şekil 16 da gösterilmektedir. Şekil 16. Otomatik bahçe aydınlatmasının devre baskısı 28

6. SONUÇLAR Bu projede; telefon kontrollü ev otomasyonu gerçekleştirilmiş olup, kolaylıkla tasarlanabilen yüksek masraflar yapmadan kullanılan sistem yardımıyla evin otomasyonunun sağlandığı gösterildi. Yapılan bu projede aşağıda listelenen sonuçlara ulaşılmıştır: Ev otomasyonu tasarlanırken, ev halkının yaşamını daha konforlu bir hale getirmek için farklı türde sensörler ve mikro işlemciler kullanılmıştır. Sensörlerin uzaktan kontrolü için, telefondan gelen frekansları algılayan ve bunları ikili kodlara dönüştüren DTMF cihazı kullanılmıştır. Mikroişlemci programlanırken her bir tuş takımı için ayrı ayrı görevler atanmıştır. Bu şekilde DTMF de bir tuş kullanıldığında, buradan gelen kodlar, mikroişlemci tarafından işlendikten sonra görevini tamamlamıştır. Sistem bir maket ev üzerinde gerçekleştirildi. Maket ev üzerinde, telefon kontrolü ile evin alt ve üst kat ışıklarının ayrı ayrı açılıp kapanması gerçekleştirilmiştir. Bahçe sulama sistemi çalışıp, aktif hale gelecektir. Bahçe sulama sisteminde bir aracın silecek su motoru kullanılmıştır. Sistemde bir süre sulama gerçekleştikten sonra yine kendiliğinden kapanmıştır. Sisteme ek olarak, otomatik bir garaj kapısı tasarlanmıştır. Optik sensörler yardımıyla araçların garaja giriş ve çıkış anlarında garaj kapılarının açılması sağlanmıştır Bununla birlikte üzerine düşen ışık seviyesine göre farklı direnç değeri gösteren fotosel yardımıyla bahçe ışıklanması hava karardığında kendiliğinden yakılmıştır. 29

7. YORUMLAR VE DEĞERLENDİRME Telefon kontrollü ev otomasyonu projesi hayata geçirilerek, insanların yaşamlarında kolaylık sağlayan, zaman kaybı olarak görülen bazı işleri otomatik olarak gerçekleştiren bu sistemin aynı zamanda kullanıcıların güvenliğini de arttırmasında, kişinin kendine biraz daha fazla zaman ayırmasını olanak sağlamasının yanında kişinin el pratikliğini zamanla kaybetmesine yol açtığı da söylenebilir. Telefon kontrollü ev otomasyonuna örnek gösterilebilecek küçük bir prototip olarak hazırlanan bu proje, yeterli şartlar altında geliştirilebilecek durumdadır. Ekonomik ve endüstri alanında oluşan gelişmeler sonucunda enerji talebinde artışlar meydana gelmiştir. Teknolojinin sunduğu imkânlar çerçevesinde, gerek enerjinin daha ekonomik kullanımı gerek daha konforlu bir yaşam alanı için bireyler otomasyon üzerinde değişik alanda çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Ev otomasyonu sayesinde bu sistemlerin optimum dizaynı yapılabilir. Bu şekilde insanların yasama ve çalışma ortamlarında sürekli bir rahatlık, enerji tasarrufu sağlanarak elde edilmiş olunur. Bu şekilde yasam kalitesi artmaktadır. 30

KAYNAKLAR [1]. M. Gedikpınar ve M. Cavaş 2005. Pic 16F84 Mikro denetleyici ile Akıllı ev Otomasyonu, Otomasyon Dergisi, Şubat 2005, Sayı 153 [2]. C. Douligeris, Intelligent home systems, IEEE Communications Magazine, 52-61 (1993) [3]. O. Altınbaşak, Mikro denetleyiciler ve PIC Programlama, Altaş yayınevi, 2004 [4]. İ. Doğan, Picbasic Programlama ve Uygulamalar, Birleşim Yayın evi, 2009 [5]. Y. Bodur, Adım Adım PIC mikro Programlama, Infogate yayınları, 2002 [6]. Ccspic (2013) Ccspic sitesinde c-dersleri-keypad-kullanımı sayfası. [Uygun]. Erişilebilir: http://ccspic.com/ccs-c-dersleri/ccs-c-dersleri-keypad-kullanimi.html [7]. B. Koyuncu, PC remote kontrol of appliences by using telephone lines IEEE Transactions on Consumer Electronics, 41(1) = 201-209 (1995) [8]. İ. Çoşkun ve H. Ardam, A remote Controller for home or Office appliances by telephone, IEEE Transaction on consumer Electronics. 44(4) = 1291-1297(1998) [9]. M. J. Park, S. J. Lee, D. H. Yoon, Signal detection and analysis of DTMF receiver with quick fourier trasnform, The 30th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Korea 2058-2064 (2004). [10]. DTMF CM8870/70C data sheet, California Mikro Devices Corp 31

EKLER Ek-1 Çalışma Takvimi Tarih 18-24 Şubat 2013 25 Şubat-3 Mart 2013 4-10 Mart 2013 11-17 Mart 2013 18-24 Mart 2013 25-31 Mart 2013 1-7 Nisan 2013 8-14 Nisan 2013 15-21 Nisan 2013 22-28 Nisan 2013 29-Nisan-5 Mayıs 2013 6-12 Mayıs 2013 13-19 Mayıs 2013 20-24 Mayıs 2013 Yapılan İş Malzeme fiyat araştırması Malzeme sipariş verilmesi Malzeme teslim alınması Malzemenin kontrolü ve arızalı parçaların iade edilmesi ve değişimi Devrenin oluşturulması Telefon kontrollü ev otomasyonunun PIC programının yazılması Telefon kontrollü ev otomasyon PIC yazılımının oluşturulan devre ile PROTEUS'da kontrolü Garaj kapısının kontrolünün yazılımı ve PROTEUS'da kontrolü Ev otomasyon sisteminin baskı devresinin oluşturulması Otomatik garaj kapısı kontrolünün baskı devresinin oluşturulması Devrenin bir bütün halinde maket ev üzerinde gerçekleştirilmesi Ölçümler ve testler Tezin hazırlanması Tezin hazırlanması ve teslim 32

Ek-2 Maliyet Hesabı Malzemenin Adı Miktarı Birim Fiyatı Toplam Fiyatı CM 8870PI 1 1.83 TL 1.83 L 293 B 2 3.68 TL 7.36 Stereo jak fiş erkek 2 0.23 TL 0.46 UA 7809 CV 2 0.36 TL 0.72 40 PIN entegre soketi 2 0.25 TL 0.50 16 PIN entegre soketi 2 0.11 TL 0.22 18 PIN entegre soketi 4 0.14 TL 0.56 28 PIN entegre soketi 2 0.21 TL 0.42 S8050 3 0.08 TL 0.24 330 kω Direnç 10 adetlik paket 22 pf Kondansatör 10 adetlik paket 100 µf kondansatör 10 adetlik paket 1 0.11 TL 0.11 1 0.27 TL 0.27 1 0.46 TL 0.46 7805A 3 0.38 TL 1.14 4.7 µf kondansatör 10 adetlik paket 1 0.34 TL 0.34 4 MHz kristal 3 0.57 TL 1.71 PIC16F628A 1 3.66 TL 3.66 Maket Ev 1 50 TL 50 36 mm hoparlör 1 1.24 TL 1.24 100 nf kondansatör 10 2 0.52 TL 1.04 adetlik paket 47 kω Direnç 10 adetlik 1 0.34 TL 0.34 paket 3.579545 MHz Kristal 2 0.57 TL 1.14 LDR Foto direnç 2 0.8 TL 1.6 33

PIC16F877A 1 7.25 TL 7.25 Epoxy Bakır Plaket 1 4.12 TL 4.12 0 No PCB Klemens ikili 15 0.13 TL 1.95 7812A 2 0.38 TL 0.76 100 kω direnç 10 adetlik paket 1 0.34 TL 0.34 10 kω direnç 10 adetlik 1 0.34 TL 0.34 paket 330 kω direnç 10 1 0.34 TL 0.34 adetlik paket 1 kω direnç 10 adetlik 1 0.34 TL 0.34 paket 56 kω direnç 10 adetlik 1 0.34 TL 0.34 paket Mantar Led beyaz 10 1 1.72 TL 1.72 adetlik paket Mantar Led sarı 10 1 1.15 TL 1.15 adetlik paket ISD 1730 1 15.27 TL 15.27 BC 547 25 adetlik paket 1 1.22 TL 1.22 220 Ω direnç 10 adetlik paket 39 kω direnç 10 adetlik paket 2 0.34 TL 0.68 1 0.34 TL 0.34 82 kω direnç 20 adetlik 1 0.34 TL 0.34 paket Mantar Led turuncu 10 1 1.03 TL 1.03 adetlik paket 12V DC 2400 RPM 2 10 TL 20 Teyp motoru Diyot 1 0.30 TL 0.30 Röle 1 1.23 TL 1.23 CNY 70 3 1.83 5.49 TOPLAM 139.91 KDV DAHİL TOPLAM 164.91 34

EK-3 Telefon Kontrollü Ev Otomasyonunun Mikro Denetleyici Programlama Kodları #include <16F877A.h> // 877a kütüphanesi ekleniyor #fuses XT,NOWDT,NOPROTECT,NOBROWNOUT,NOLVP,NOPUT,NOWRT,NODEBUG, NOCPD // sigorta ayarları yapılıyor #use delay(clock=4000000) // 4Mhz lik saat frekans ı kullanılacagı belirtiyor #use fast_io(b) // b port u için giriş cıkış durumları sonra yapılacak #use fast_io(c) // c port u için giriş cıkış durumları sonra yapılacak #use fast_io(d) // d port u için giriş cıkış durumları sonra yapılacak #define motor1 pin_d0 //D0 pini motor1 ismi ile değiştirliyor #define motor2 pin_d1// D1 pini motor2 ismi ile değiştirliyor #define lamba1 pin_d2// D2 pini lamba1 ismi ile değiştirliyor #define lamba2 pin_d3// D3 pini lamba2 ismi ile değiştirliyor #define bahce pin_d5// D5 pini bahce ismi ile değiştirliyor #define muzik pin_d4// D4 pini muzik ismi ile değiştirliyor int Q1,Q2,Q3,Q4,Std,kesme1=0,kesme2=0,i=0,m=0,k=0; // tam sayı değerinde değişkenler tanımlanıyor #int_timer1 // timer1 kesmesi oluşturuluyor void timer1_kesme() { set_timer1(535); //timer1 başlangıç değeri belirleniyor output_high(bahce); // bahçe cıkışı lojik1 yapılıyor kesme1++; // her timer1 kesmesinde kesme1 değişkeni 1 arttırılıyor if(kesme1==120) // kesme1 değeri 120 ye eşit mi soruluyor 35

{ output_low(bahce); // bahce çıkısı lojik0 yapılıyor Std=Q1=Q2=Q3=Q4=kesme1=0; // değişkenler tekrar 0 a eşitleniyor setup_timer_1(t1_disabled); //timer1 devre dışı bırakılıyor } } #int_timer2 //timer2 kesmesi oluşturuluyor void timer2_kesme() { set_timer2(5); //timer2 başlangıç değeri belirtiliyor kesme2++; //kesme2 değişkeni her timer2 kesmesinde değeri 1 arttırılıyor output_high(motor1); //motor cıkısı lojik1 yapılıyor if(kesme2==200) //kesme değişkeni 200e eşitse aşağıdaki komutlar işleniyor { k=m=0; // k ve m değişkenleri 0a eşitleniyor i=1; //i değişleni 1 yapılıyor } } void main() { setup_psp(psp_disabled); setup_adc_ports(no_analogs); setup_adc(adc_off); setup_ccp1(ccp_off); setup_ccp2(ccp_off); set_tris_b(0xff); //b portu komple giriş yapılıyor 36

set_tris_d(0x00); //de portu komple çıkış yapılıyor output_d(0x00); //d portundaki cıkışlar sıfırlanıyor while(1) // sonsuz döngü içinde { basla: Q1=input(pin_b7); //b7 girisinin değeri Q1 değişkenine aktarılıyor Q2=input(pin_b6); //b6 girisinin değeri Q2 değişkenine aktarılıyor Q3=input(pin_b5); //b5 girisinin değeri Q3 değişkenine aktarılıyor Q4=input(pin_b4); //b4 girisinin değeri Q4 değişkenine aktarılıyor Std=input(pin_b3); //b3 girisinin değeri Std değişkenine aktarılıyor if((q1==0) && (Q2==1) && (Q3==0) && (Q4==0) && (Std==1)) // Kat1 Lamba Açık { output_high(lamba1); //Lamba çıkışı lojik1 yapılıyor goto basla; //basla kısmına gidiliyor } else if((q1==1) && (Q2==1) && (Q3==0) && (Q4==0) && (Std==1)) // Kat1 Lamba Kapalı { output_low(lamba1); //lamba cıkısı lojik0 yapılıyor goto basla; //basla kısmına gidiliyor } if((q1==0) && (Q2==0) && (Q3==1) && (Q4==0) && (Std==1)) // Kat2 Lamba Açık { output_high(lamba2); //lamba 2 cıkışı lojik1 yapılıyor goto basla; //basla kısmına gidiliyor } 37

else if((q1==1) && (Q2==0) && (Q3==1) && (Q4==0) && (Std==1)) //Kat2 Lamba Kapalı { output_low(lamba2); //lamba2 cıkısı lojik0 yapılıyor goto basla; //basla kısmına gidiliyor } if((q1==1) && (Q2==1) && (Q3==1) && (Q4==0) && (Std==1)) //Muzik Başlat { output_high(muzik); //muzik cıkısı lojik1 yapılıyor delay_ms(1000); //1saniye bekletiliyor output_low(muzik); //muzik cıkısı lojik0 yapılıyor goto basla; //basla kısmına dönülüyor } if((q1==0) && (Q2==1) && (Q3==1) && (Q4==0) && (Std==1)) //Bahçe Sulama { setup_timer_1(t1_internal T1_DIV_BY_8); //Timer1 kesmesi için gerekli ayarlar yapılıyor set_timer1(535); //Timer1 başlangıc degeri veriliyor enable_interrupts(int_timer1);//timer1 kesmesi aktif yapılıyor enable_interrupts(global);//harici tüm kesmelere izin veriliyor } if((q1==1) && (Q2==0) && (Q3==0) && (Q4==0) && (Std==1)) //Kapı Açıp Kapatma { m=m+1; //m değeri 1 arttırılıp değer tekrar m in içine aktarılıyor } if(m==1) //m değeri 1 ise aşağıdaki komutlar işleniyor { 38

output_high(motor1); // motor cıkısı lojik1 yapılıyor setup_timer_2(t2_div_by_16,250,16); //timer2 ayarları yapılıyor set_timer2(5); //timer2 başlangıç degeri belirleniyor enable_interrupts(int_timer2); //timer2 kesmesi aktif yapılıyor enable_interrupts(global); //harici kesmeler aktif yapılıyor } if(i==1) //i değeri 1 mi soruşturuluyor { output_low(motor1); //motor cıkışı lojik0 yapılıyor kesme2=0; //kesme2 değeri 0 yapılıyor setup_timer_2(t2_disabled,0,1); //timer2 kapatılıyor k=i=0; //k ve i değişkenlerinin değerleri 0 yapılıyor goto basla; // basla kısmına gidiliyor } } } 39

Ek-4 Otomatik Garaj Kapısının Kontrolünün Mikro Denetleyici Programlama Kodları #include <12F675.h> // 12F675 in kütüphanesi ekleniyor. #device ADC=10 // 10bitlik ADC yapılacağı belirtiliyor. #fuses INTRC_IO,NOWDT,NOBROWNOUT,NOPROTECT,PUT,noMCLR // sigorta ayarları yapılıyor #byte ADCON0 = 0x1F #byte ANSEL = 0x9F #byte CMCON = 0x19 #use delay(clock=4000000) // 4Mhz lik saat frekans ı kullanılacagı belirtiliyor. void main() { int m=0; // tam sayı cinsinden m değişkeni oluşturuluyor ve değeri 0 a eşitleniyor int16 cny1=300,cny2=300; //16bitlik tam sayı cinsinden 2 değişken oluşturulup 300 e eşitleniyor ADCON0 = 0; ANSEL = 0; CMCON = 7; setup_adc_ports(all_analog ); olduğu belirtiliyor. // ADC için geçerli olan tüm portların analog setup_adc(adc_clock_internal ); kullanılacağı belirtiliyor //ADC için PIC in kendi iç osilatörü while(1) { set_adc_channel(1); // AN1 pini ADC işlemine alınacağı belirtiliyor. delay_ms(150); // 150ms bekletiliyor 40

cny1=read_adc(); // ADC değeri okunup CNY1 değişkenine aktarılıyor. delay_ms(10); //10 ms bekletiliyor set_adc_channel(2); // AN2 pini ADC işlemine alınacağı belirtiliyor. delay_ms(150); //150ms bekletiliyor cny2=read_adc(); // ADC değeri okunup CNY2 değişkenine aktarılıyor delay_ms(10); // 10 ms bekletiliyor if (cny1 > 512 && cny2 < 513 cny1 < 513 && cny2 > 512) // eğer CNY1 512 değerinden büyük ve CNY2 513 den küçükse ve ya CNY1 513 den küçük CNY2 512den büyükse aşağıdaki işlemler yapılacak { output_high(pin_a5); //motor cıkışı lojik1 yapılıyor for(m=0;m<=60;m++) //15saniye bekleme { output_high(pin_a5); //a5 pini lojik1 yapılıyor delay_ms (250); //250ms bekletiliyor ve m değeri 1 arttırılıyor, m değeri 60 a eşit olunca döngüden cıkıyor } output_low(pin_a5); // for döngüsü bitince motor çıkışı lojik0 yapılıyor } } } 41

Ek-5 Standartlar ve Kısıtlar Formu Bitirme Projesinin hazırlanmasında Standart ve Kısıtlarla ilgili olarak, aşağıdaki soruları cevaplayınız. 1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız. Gerçekleştirilmesi mümkün ve hayatın birçok alanında uygulanabilir bir projedir. 2. Projenizde bir mühendislik problemini kendiniz formüle edip, çözdünüz mü? Mikroişlemciler yardımıyla PIC programının yazılımı gerçekleştirilmiştir. 3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız? Projemizde, otomatik kontrol dersinde öğrendiğimiz blok diyagramı çizimi ve mikro işlemci dersinde öğrendiğimiz bilgilerle PIC programlaması yapılmıştır. 4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir? Projede gerçekleştireceğimiz sistemin verimli ve düzenli çalışması aynı zamanda maliyetinin düşük olmasıdır. 5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir? a) Ekonomi : Projede kullanmak istediğimiz modüllerin fiyatları karşılayabileceğimiz değerlerde olmadığından, daha uygun fiyatlarda modüllerde kullanmak zorunda kaldık. b) Çevre sorunları: Projenin çevreyle ilgili herhangi bir sorunu yoktur. c) Sürdürülebilirlik: Günlük hayat şartlarında ve gelişen teknolojiyle birlikte, projeye duyulan ilgi artacaktır. Projenin fonksiyonlarının geliştirilebilmesiyle birlikte kullanımı giderek yaygınlaşacaktır. d) Üretilebilirlik: Projeyi oluşturan temel özellik fonksiyonları kontrol eden programlamadır. Programlaması yapıldıktan sonra üretilebilmesi basit ve uygulanabilirdir. 42

e) Etik: Etik açıdan projenin önünde herhangi bir engel bulunmamaktadır. f) Sağlık: Proje bir devre üzerinden kontrol edildiğinden, sağlık açısından bir sakıncası yoktur. g) Güvenlik: Projede kullanılan motor düşük gerilim seviyesinde olduğundan dolayı, güvenlik açısından bir sakıncası yoktur. h) Sosyal ve politik sorunlar: Bu projeyi kullanmak isteyen kesimler daha çok ekonomik açıdan rahat bir düzeyde olduğu kabul edilirse, her kesimden insanın kullanmak isteyeceği bir proje değildir. Projenin Adı Projedeki Öğrencilerin adları ve imzaları TELEFON KONTROLLÜ EV OTOMASYONU RECEP ÖZDEMİR SERHAT DURAK BAHTİYAR TAŞDEMİR Tarih ve İmzalar 24.05.2013 43

ÖZGEÇMİŞ BAHTİYAR TAŞDEMİR 30 Nisan 1990 tarihinde Kırşehir ilinin Özbağ kasabasında doğmuştur. İlk öğrenimini Örcün İlköğretim Okulu, orta öğrenimini ise Cacabey İlköğretim Okulu nda okumuştur. Liseyi Hacı Fatma Erdemir Anadolu Lisesinde okumuştur. 2008 yılında liseyi başarılı bir şekilde tamamlamış ve ertesi yıl Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümünü kazanmıştır. Son sınıf öğrencisi olup halen üniversite eğitimini sürdürmektedir. SERHAT DURAK 30 Eylül 1989 tarihinde Yalova ilinin Termal ilçesinde doğmuştur. İlk öğrenimini ve orta öğrenimini Yalova Özel Öncü Kolejinde okumuştur. Liseyi Şehit Osman Altınkuyu Anadolu Lisesinde okumuştur. 2007 yılında liseyi burada tamamlamış ve 2009 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümünü kazanmıştır. Son sınıf öğrencisi olup halen üniversite eğitimini sürdürmektedir. RECEP ÖZDEMİR 3 Şubat 1990 tarihinde Giresun da doğmuştur. İlk öğrenimini ve orta öğrenimini Yeşilgiresun İlköğretim Okulu, okumuştur. Liseyi Giresun Anadolu Öğretmen Lisesinde okumuştur. 2008 yılında liseyi başarılı bir şekilde tamamlamış ve ertesi yıl Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümünü kazanmıştır. Son sınıf öğrencisi olup halen üniversite eğitimini sürdürmektedir. 44