5.14. ŞİFRELİ OTOMATİK GARAJ KAPISI KONTROL PROJESİ Prof. Dr. Asaf Varol avarol@firat.edu.tr Özel şirketlerde ve özel güvenlik girişinin gerektiği yerlerde şifreli güvenlik kapısı kullanılır. Bu projede şifreli otomatik garaj kapısının kontrolü ile ilgili bir benzetim yapılacaktır. Kapının yanı sıra robot bir araba ve bir şifre çözücü kullanılacaktır. Montajda Fischertechnik robot montaj seti kullanılmıştır. Robot, Logo programlama dili ile skontrol edilmiştir. 1. Projenin Amacı Sistemde bulunması gereken tüm malzemeler araştırıldıktan sonra, çalışma sisteminin nasıl olacağı planlanmıştır. Bu tasarıma göre garaj kapısına yaklaşan herhangi bir arabanın şifre kartı tanımlandıktan sonra garaj kapısının kendiliğinden açılması, arabanın garaja girmesi, içerideki algılayıcının arabanın girdiğini fark etmesi ve garaj kapısının tekrar kendiliğinden kapanması düşünülmüştür. 2. Malzeme Seçimi Temel elemanlar olarak motorlar (M1, M2, M3), anahtarlar (E3, E5), fotodirenç (E4) ve fototransistörler(e1,e2) kullanılmıştır. Bu malzemelerin resimleri aşağıda verilmiştir. 1627
M1 ve M2 : Uçlarında sonsuz dişli mili bulunan motorlar (araba için 1 ve kapı için 2 no lu parça kullanılmıştır) Alüminyum çubuk ve Anahtarlar: Kapının oluşumu için kullanılan alüminyum çubuk (2) ve kapının açılıp (1-a), kapanması (1-b) için kullanılan anahtarlar Fototransistörler : Şifre çözücü ve logo programında anahtar olarak kullanılan E1 (1-a), E2 (1-b) fototransistörler. Fotodirenç : Arabanın garaja tam olarak girdiğinde kapının kapanmasını sağlayan yani algılayıcı olarak kullanılan fotodirenç. 1628
2.1 Robot Araba İçin Kullanılan Malzemeler Miller, Çarklar, Sıkıştırıcılar ve Tekerlekler : Robot arabanın hareketini sağlayan tekerlekler(4), bunların gövdeye bağlantısı için miller (1), gövdeden kaymaması için sıkıştırıcılar (2) ve hareket işlevi için çarklar (3). Yukarıdaki Malzemelerin Montajı : Tekerleklerin oluşumu için yapılan montaj. Sonsuz Dişli Takımı : Robot arabaya hareket veren sonsuz dişli takımı (solda) ve bu takımın motor ile olan montajı (sağda). Alüminyum çubuklar ve yapı blokları: Arabanın gövde montajı için kullanılan alüminyum çubuklar (1), büyük yapı blokları (2) ve küçük yapı blokları (3). Robot arabanın genel montajı. 1629
2.2 Kapı İçin Kullanılan Malzemeler Montaj Tablası : Kapının oluşumu için kullanılan zemin. Motor dişli takımı ve dişli kolları : Kapının aşağı ve yukarı hareketini sağlayan dişli kollar (2-a, 2-b) ve bu dişlilerin üzerinde hareketi sağlayan motor dişli takımı (1). Yukarıdaki malzemelerin alüminyum çubuk (1-a) üzerine adım adım montajı (1-b-c) 1630
Montaj Levhaları : Kapının önden estetik görünüşü için kullanılan, büyük (1), orta (2), küçük (3) montaj levhaları, ara bağlantı pimi (4) ve kabloların düzenli görünümü için kullanılan sabitleyici (5). Yukarıdaki malzemelerin genel montajı. Kapının hareket kollarının montajı (solda). Kapının genel montajı (sağda). 1631
2.3 Kapı Hareketi İçin Kullanılan Malzemeler Mini Motor ve Dişli Takımı : Kapının aşağı - yukarı hareketi için gereken malzemeler. Bağlantı kabloları. 2.4 Şifre Çözücü İçin Kullanılan Malzemeler Fototransistörler: Şifre okuyucu olarak kullanılan malzemeler. Şifre çözücünün genel görünümü. 1632
2.5 Kontrol İçin Kullanılan Malzemeler Lamba, Fotodirenç, Anahtar, Şifre Kartı : Araba farı olarak kullanılan lamba (1), araba girişi ve far algılayıcısı olarak kullanılan fotodirenç (2), kapının yukarıaşağı konumlarını ayarlayan anahtar (3) ve kapının açılımı için gerekli olan şifre kartı (4). Arabirim (Interface) Bağlantı kabloları vasıtasıyla (solda) kapı ile bilgisayar arası bağlantıyı sağlayan ara birim (sağda). Adaptör : Arabilim beslemek için kullanılan adaptör. Güç Kaynağı : Robot arabayı beslemek için kullanılan güç kaynağı. 1633
Bilgisayar : Projenin Logo dilinde yazılması ve projenin tüm kontrolünü sağlayan bilgisayar 3. Projenin Genel Görünümü 4. Hareket Elemanları Hareket Anahtar Motor Kapının açılması E 1 - E 2 M 1 Kapının üstte durması E 3 Kapının kapanması E 4 M 1 Kapının altta durması E 5 Arabanın hareketi M 2 1634
5. Malzemeler Hakkında Kısa Bilgi Programın açıklanmasına başlamadan önce malzemelerin genel yapısını hakkında kısa bir bilgi vermede fayda olduğuna inanıyoruz. 5.1 Fotosensörler Fotosensörler, karşılıklı yerleştirilmiş bir fotoled ve bunun yaydığı ışığı algılayan fototransistörden oluşur. Bu elemanların genel özelliği; transistör iletimde olduğu zaman "1" konumunda olması, arasına yalıtkan (ışık geçirmeyen) bir cisim girdiğinde "0" konumuna geçerek kesime girmesidir. 5.2 Fotodirençler Fotodirençler, üzerine düşen ışık şiddetine göre direnç değerleri değişen elemanlardır. Bu sete göre de fotodirencin üzerine ışık düştüğü zaman "0" konumundan "1" konumuna geçerler, böylelikle iletime girerler. 5.3 Anahtarlar Sette kullanılan anahtarların "1" veya "0" olmak üzere iki konumu ve üç bağlantı ucu vardır. Buna göre robot kapı bağlantısında 1 no lu uç sürekli bağlı olmak üzere 2 veya 3 no lu uçlara bağlamamız gerekir. Bağlı olduğu uçlara (2 veya 3) göre basıldığında, anahtar konum değiştirir. 5.4 Motorlar Sette kullanılan motorlar MCW (saat yönü) ve MCCW (saat yönünün tersi) olmak üzere iki durumludur. Şifreli güvenlik kapısı projesine göre de bu konumlar aşağı ve yukarı olmak üzere değişmektedir. 6. Programın Yazılımı TO BASLA MSTOP "M1 1635
IF EQUALP STATUS "E1 0 [GIT] BASLA END TO GIT IF EQUALP STATUS "E2 1 [MSW] BASLA END TO MSW MCCW "M1 WATCH "E3 MSTOP "M1 WATCH "E4 MCW "M1 WATCH "E5 MSTOP "M1 BASLA END 1636
7. Programın Açıklanması TO BASLA MSTOP "M1 IF EQUALP STATUS "E1 0 [GIT] BASLA END Logo programlama diline göre tüm programlar "TO" komutu ile başlar. Bu programa göre de başlık olarak "BASLA" ismi verilmiştir. İkinci satırda MSTOP "M1 yazılmasının sebebi ise kontrol amaçlıdır. Bu komut motorun en son konumda sabit kalmasını sağlar. Şifre kartı girildikten sonra şifre çözücü IF EQUALP STATUS "E1 0 [GIT] satırını gördükten sonra fototransistörlerden birini E1 anahtarı olarak tanır ve E1 = 0 ise "GIT" programına dallanır. Eğer E1 = 1 ise yani girilen ilk şifre yanlış ise "BASLA" programına tekrar döner. TO GIT IF EQUALP STATUS "E2 1 [MSW] BASLA END İlk şifrenin doğru olması halinde (E1 = 0)"GIT" programına dallanılır ve program çalışmaya başlar ve ikinci satırdaki şifreyi kontrol eder. Eğer E2 = 1 ise bu sefer de MSW programına dallanır. E2 = 0 olması 1637
durumunda program ana program olan "BASLA" ya gider dolayısıyla motor ilk konumunda bekler. TO MSW MCCW "M1 WATCH "E3 MSTOP "M1 WATCH "E4 MCW "M1 WATCH "E5 MSTOP "M1 BASLA END Her iki şifrenin doğru olması halinde "MSW" programına dallanır. Programın işlemesini sağlayan yer burasıdır. MCCW "M1 satırında yukarıda da belirttiğimiz gibi normalde bu komut saat yönünün tersine hareket etmektedir. Bu projede ise motor bulunduğu konumun tersine döner ve kapı açılır. Kapı açılırken bu sırada bir alt satırdaki WATCH "E3 komutu ile E3 anahtarının konum değişikliğini bekleyerek kapı açılmaya devam eder. Kapı en tepe noktasına geldiğinde E3 konum değiştirir (0 ya da 1) ve bir alt satıra dallanır. 1638
MSTOP "M1 satırında E3 ün hal değiştirmesinden dolayı motor tepe noktada durur ve program yine bir alt satıra geçer. Artık kapı açılmıştır. Araba içeri girmeye devam ederken E4 anahtarı görevini yapan fotodirenç WATCH "E4 komutu ile kontrol edilip arabanın girişini kontrol eder. E4 konum değiştirdikten sonra garaj kapısının kapanması için programın bir alt satıra dallanması gerekir. Burada MCW "M1 satırı ile kapı yavaş yavaş kapanmaya başlar ve alt satırdaki WATCH "E5 komutuna göre E5 anahtarının durum değişikliğine kadar bu olay devam eder. MSTOP "M1 satırında E5 konum değiştirdiğinden motor durmak zorundadır. Yani kapı ilk başladığı konuma dönmüştür. Sonsuz bir döngü için bir alt satırına "BASLA" yazılması yeterlidir. Programı çalıştırmak için komut satırına "BASLA" yazmamız gereklidir. 8. Sonuç Bu çalışmada şifre ile çalışan otomatik bir garaj kapısının kontrolüne ait bir benzetim yapılmıştır. Proje tamamen orijinal bir tasarımı kapsamakta ve bilgisayarla kontrolünü içermektedir. Eğitim amaçlı tasarlanan bu proje sayesinde, öğrencinin benzer projeleri tasarlaması, kontrolünü sağlaması ve bilgisayar destekli eğitimle konuyu öğrenmesi amaçlanmıştır. 1639
KAYNAKLAR [1] Garaj Kapısının Kontrolü, F.Ü. Teknik Eğitim Fakültesi, Elektronik- Bilgisayar Eğitimi Bölümü, Proje no: IV, 1997 1640