MEKATRONİK Mart 2015 MAKERS Açık inovasyonun geldiği son nokta Robotistan.com Söyleşi HİDROJEN Alternatif enerji arayışları POYRAZ Tek Kartta Bilgisayar MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ Makineye beyin, Elektroniğe Beden /mekatronikfrm /mekatronikmuhendisligi
MEKATRONİK DERGİSİ Mart 2015 Genel Yayın Yönetmeni Fahri Yasin AYAS Yayın Direktörü Ömer Yasin ADIGÜZEL Grafik Tasarım Hüseyin KARACABEY Yazarlar Makers Türkiye Hakan BAŞARGAN Bilims Robotistan.com Bilal ÜNALMIŞ Samte SAN Fahri Yasin AYAS Dergimizin bu sayısında, ağırlıklı yazılı ve gömülü sistem başta olmak üzere hidrojenli araçlar ve ESP8266 hakkında genel bilgiler verilmiştir. Bunun dışında piyasada bulunan firmalar ile alakalı röportajlar yapılmıştır.umarım sizin için okuması zevkli bir sayı olur. Saygılarımla. Fahri Yasin AYAS MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ Makineye beyin, Elektroniğe Beden
İÇİNDEKİLER 04 10 08 Makers Poyraz Hidrojen Açık inovasyonun geldiği son nokta Tek Kartta Bilgisayar Alternatif enerji arayışları 05 12 14 17 20 ESP8266 robotistan.com Stm32f4 ve MikroC pro for ARM Octave/MATLAB ile Görüntü İşleme C# Seri Port Haberleşmesi
Makers Maker Hareketi açık inovasyonun geldiği son nokta olarak tanımlanıyor. Üretim araçlarının kolaylaşması, ucuzlaması ve bilgiye erişimin sınırsız hale gelmesi ile beraber, artık herkesin birşeyler üretebileceği bir ortam doğuyor. 3-boyutlu yazıcılardani, elektronikçi olmayanlar için üretilmiş, açık kaynak Arduino kartlara kadar üretimi yapmak için evinizde bir masa yeterli. Maker Hakereti kapsamında kurulan maker atölyeleri ise evinizde bu ürünlere sahip değilseniz, üretime paylaşım içinde devam edebileceğiniz ortamlar sağlıyor. Prototip aşamasının pahalı ve yavaş süreci, bu teknolojilerle ucuzluyor ve hızlanıyor. Böylece yeni ürünleri geliştirmek de kolaylaşıyor. Maker Hareketi kapsamında kişi kendine maker diyor ise maker dır. Yemek yapmaktan, robot yapmaya kadar tüketimden üretime dönüşü motive eden bu yeni kültür dünyada hızla yayılmakta. Maker Hareketinin şov kısmı olan maker panayırlar da, dünyada 100 den fazla noktada yapılmaya başlandı. İlki 2014 te İstanbul da gerçekleşen Türkiye deki ilk Maker Panayırı ardından 3 Mart 2015 te Ankara da da yapılarak, Anadolu daki ilk maker panayırı yapılmış oldu. Önümüzdeki günlerde İzmir, Bursa, Konya gibi şehirlerde de yeni panayırlar yapılması bekleniyor. Türkiye de makerların toplandığı Makers Turkiye topluluğu, Maker Hareketi nin tüm Türkiye de yaygınlaşması için çalışıyor. Bu bağlamda etkinlikler, eğitimler ve içerik geliştirme gibi aktiviteler ile hareketi tabana yaymaya çalışıyor. Siz de harekete dahil olmak ve yaptıklarınızı paylaşmak, etkinliklerden ve yapılanlardan haberdar olmak için Makers Turkiye Facebook Sayfasını, Twitter Hesabını takip edebilir, www.makersturkiye.com üzerinden Haberdar Ol linkine tıklayarak email bilgilendirme grubuna üye olabilirsiniz. 4
ESP8266 3.5 $ a internete bağlanmayı kim istemez? ESP8266 wifi modülü ile bu mümkün hale geldi. ESP modülü, WIFI ağ çözümünü, şimdiki teknoloji ile en uygun fiyata bizlere sunuyor. Üzerindeki mikroişlemci ile internal olarak programlanabilirken, dışarıdan bir geliştirme kartı ile de programlanabilme esnekliğine sahiptir. Bu modülün çıkış noktası, IOT(Internet of things) dünyası ve özellikle de giyilebilir teknolojiler olmuştur. Düşük güç tüketimi ile de, kendine benzeyen rakiplerini geride bırakarak IOT dünyasında kendine yer edinmiştir. Hakan BAŞARGAN Sakarya Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisi Sakarya Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği bölümünde okudu. ESP modülünü, kendi üzerinde bulunan mikroişlemciyle programlayarak kullanabiliriz. Fakat bu çok karmaşık bir iştir. Genellikle Arduino ve benzeri geliştirme kartları ile birlikte kullanılır. Pin çıkışlarını doğru şekilde bağlayarak, Arduino ve wifi arasında bir iletişim kurabiliriz. ESP8266, Espressif firmasının çıkardığı bir WIFI entegresidir. UART protokolü üzerinden haberleşir. Bu modül ile herhangi bir webpage den bilgi alabilir ve bilgi yollayabiliriz. Aynı zamanda local veya public server lara bağlanıp, bilgi alışverişi yapabiliriz. IOT dünyasında sıkça kullanılmaya başlayan bu modülün 11 tane modeli bulunmaktadır (Resim-1). Hepsinin mentalitesi aynı olup, birkaç ufak fark dışında kullanımları aynıdır. Fakat genel olarak ESP-01 modeli kullanılmaktadır. ESP8266 beslemesi 3.3v dur. Kesinlikle 5v verilmemesi gerekir. Arduino üzerindeki RX ve TX (0 ve 1) pinlerini kullanarak Hardware Serial veya belirleyeceğimiz herhangi 2 pin ile bağlantı sağlayıp Software serial olarak kullanabiliriz. Temelde ESP, AT kodlar ile çalışırlar. Fakat, Adafruit in çıkardığı ESP modülü kullanıldığı takdirde, yine adafruit tarafından oluşturulan hazır kütüphanelerle programlamak daha basit hale gelebiliyor. Adafruit ESP dışındaki modeller, bu kütüphane ile çalışmamaktadırlar. Temel AT kodlarını inceleyecek olursak (Şekil-3); Arduino üzerinden, bu komutları göndererek ESP8266 modülümüz ile iletişimimizi gerçekleştiririz. 5
ESP8266 Şekil-1. ESP modelleri ESP modülünün kullanımına küçük bir göz atacak olursak (Şekil-2), Her AT komutundan sonra, modül cevabın olumlu olduğunu belirten bir -OK mesajı yollar. İlk komutumuz olan AT ile, test işlemini gerçekleştiririz. Daha sonra CWMODE 1 ile, sta moduna geçeriz. CIP- MUX=0 ile, çoklu bağlantımızı seçeriz. CIFSR komutu, bize IP adresimizi verir. Bu komutla bağlantı teyidimizi alırız. CIPS- TART ile, bağlanacağımız webpage veya serverimizin adresini gireriz. Girdiğimiz bu adresin karakterini CIPSEND ile yollarız. Bu adımların sonunda, belirlemiş olduğumuz server a bağlanarak, burdaki bilgiyi Serial Monitörümüze yazdırır. Buna takiben modülümüzün CWJAP ile, WIFI mizin SSID ve şifresini girerek bağlanmasını sağlarız. boyutu küçüldükçe, pilimizin de boyutu küçülecektir. Bu da daha az enerji demektir. ESP, güç tasarrufu için 3 moda sahiptir; aktif modu, uyku modu ve derin uyku modu. Modülü kullanmadığımız zaman, uyku moduna alarak, veya uzun bir süre kullanmayacağımız zaman derin uyku moduna alarak, büyük bir güç tasarrufu sağlamış oluruz. Aktif modda yaklaşık olarak 70 ma, uyku modunda 40 ua ve derin uyku modunda 10uA çekmektedir.küçük bir hesap yapmak istersek, 890mAh ve 3.7 V telefon bataryasını ele alalım. Devremizin saatte her 30 saniyede bir 12 defa uyanık kaldığını düşünelim. Bu şekilde yaklaşık olarak 89 saat, yani 4 güne yakın bir zaman dilimi demektir. Kullanılabilecek Daha fazla uygulamayı veya örnek programı, internet arayıcılığı ile bulabilirsiniz. Anlatmış olduğum uygulama Adafruit in ESP8266 modülü ile yapılmış olup, programın örneği kendi sitesinde mevcuttur. Güç tasarrufu, projelerimizde veya tasarladığımız devrelerde büyük önem arz etmektedir. Devremizin veya tasarımımızın Şekil-2. ESP modülü kullanımı 6
Hakan BAŞARGAN Şekil-3. Temel AT komutları sensörlerle birlikte tabi ki bu değer daha da düşecektir. Fakat daha küçük ve güçlü LiPo piller için bu kullanım süresi artırılabilmektedir. Bize biraz daha fikir vermesi açısından, bu ve buna benzeyen WIFI modüllerinin kullanım alanlarına bir göz atacak olursak; ev otomasyonu, giyilebilir teknolojiler, endüstriyel kablosuz kontroller, sensör ağları, güvenlik ID etiketleri, Mesh ağları ve en önemlisi de IOT. Teknoloji gelişiyor, ve biz her geçen gün bunun daha gerisinde kalıyoruz. Sanırım bu iyi birşey. Hakan BAŞARGAN www.hakanbasargan.net 7
HİDROJEN 2003 yılında USA başkanı George W. Bush, enerji, çevresel ve ekonomik sıkıntılara çözüm olarak yakıt hücresi teknolojisi ve hidrojen arabalarına dikkat çekti. Hidrojen; güçlü, temiz ve verimli bir enerji kaynağıdır. Ama 10 yıl sonra, otomobiller için güç kaynağının yakıt hücreleriyle anılması pek söz konusu değildir. Peki Neden? Yakıt hücreleri hidrojen ve oksijen birleştirerek enerji üreterek otomobiller için uygun kılınan bir enerjidir. Nispeten düşük sıcaklıklarda çalışan bir türdür. Hidrojenin tek yan ürün sudur. Dışarıya temiz kimyasallar çıkarak enerji üretilir. Bu daha iyi olamazdı. Ama bir komplikasyon var: Hidrojen evrende en bol bulunan element olmasına rağmen, bunun çoğu yıldızlı yoğunlaşmıştır, ve mühendislik toplum henüz herhangi bir güneş madencilik tekniklerini geliştirmemiştir. Hidrojen elektroliz yoluyla sudan çıkartılan, ancak birlikte su moleküllerini tutun kovalent bağları kırarak enerjinin sistemin içine koyarak oluşan bir elementtir. Ortaya çıkan hidrojeni dışarı alırsınız daha fazla enerji üretebilirsiniz. Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) fotovoltaik hücreler tarafından bir enerji kaynağı üretmiştir. Fakat bu çok verimsizdir. ISS nin, bu konuda çeşitli avantajları vardır: yeryüzü (1000 W/m 2 ) çok daha fazla doğrudan güneş ışığı (1333 W/m 2 ) alır. Hidrojen çıkartmanın diğer yöntemleri yenilenemeyen fosil yakıtlar içerir. Adil olmak gerekirse, ben yakıt 8
Hakan BAŞARGAN hücreleri için; fosil yakıtlar kullanılarak fosil yakıtların yakılmasının çok daha temiz ve daha verimli olduğuna dikkat çekerim. Bununla birlikte, fosil yakıtlar, uzun vadede sürdürülebilir değildir, bu yüzden daha da tartışmak gerekir. Duke Üniversitesi nde mühendisler altın ve demir oksit nanopartiküllerinin yapılmış bir katalizörü kullanan bir hidrojen çıkarma yöntem geliştirdi. Önceki yöntemler, bir yan ürün olarak üretilen CO durumundadır. Yeni yöntemde ise, yan ürün olarak, CO 2 ile birlikte hidrojen oluşur. Virginia Tech Enstitüsü nde araştırmacılar tatlı bir fikri var: şekerden hidrojen ayıklanması.tüm bitkiler nişasta bakımından zengindir. Percival Zhang, VTI de biyomühendislik profesörü, verimli şeker moleküllerinden hidrojen ve ayrı enzimleri bir arada geliştirdi. O ve onun arkadaşlarının projesi. Sweet Hydrogen lakaplı bu güzellik iki yönlüdür: yenilenebilir bir kaynağı (biyokütle) kullanır ve hidrojen, yanıcı ve patlayıcı gaz taşıma ve depolama sorunu ortadan kaldırır.biyokütle mısır sapları, çim kupürleri ve odun yongaları gibi atık malzeme oluşabilir. Hidrojen çıkarma işlemi, temiz ve ucuzdur. Şu anda onlar daha fazla verim için tepki optimize üzerinde çalışıyorlar. Bir sonraki adım, bir araba sığacak kadar küçük fonksiyonel bir reaktör inşa etmek olacak. Bu teknoloji, umut verici; bu proje ile petrol firmalarından finansal destekler alındı. Alternatif yakıtlı araçlar sera gazlarını azaltmak ve fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltmak için yardımcı olacaktır. Akü ile çalışan elektrikli araçlar için şu anda lider vardır, ancak hidrojen için yakında birileri kendini ispatlamak isteyebilir. Hakan BAŞARGAN www.hakanbasargan.net 9
Poyraz Biz ekip olarak, aralık 2012 den beri gömülü sistemler üzerinde çalışmaktayız. Poyraz ı, yani tek kartta bilgisayar ürünümüzü, dünyada hızlı bir şekilde gelişen Internet of Things sektöründe var olmak için geliştirdik. Poyraz dan önce ürettiğimiz Lodos isimli gömülü bilgisayarımız, zorlu dış koşullarda (-40 +80 celsius) farklı sensörlerden verileri toplayıp, sahada analiz edip, Internet üzerinden raporlamaya imkan veren bir veri toplama cihazıydı. Bu cihaz özellikle Rüzgar ve Güneş santralleri için ihtiyaç olan meteorolojik verileri %99.99 uptime oranı ile 7/24/365 takip etmek üzere tasarlanmıştı. Bu proje Sanayi bakanlığından Teknogirişim desteği aldı, Global Cleantech Innovative tarafından Yenilenebilir Enerji Teknolojisi ödülü ne layık görüldü. Bu sayede özellikle tek kartta bilgisayar ve gömülü sistemlerde ciddi bir bilgi birikimimiz oldu. Lodos un spesifik çalışma alanından, son kullanıcıların ihtiyaçlarına yönelik ürün geçişimizi de Poyraz ile yaptık. Tek Kartta Bilgisayar (Single Board Computer); mikroişlemci, bellek, giriş/çıkış bağlantıları ve benzer yetenekleri tek bir elektronik devre üzerinde barındıran bilgisayar tipinin genel adıdır. Bilims olarak tek kartta bilgisayar konusunda ilk olarak yenilenebilir enerji sistemlerinde kullanılmak üzere veri toplama cihazı olan Lodos u geliştirmiştir. Uluslararası yüksek teknolojinin gelişimine ayak uydurmak ve son kullanıcıların da kullanımına uygun cihazlar geliştirmek hedefi ile Poyraz isminde yeni nesil tek kartta bilgisayarın yerli Ar-Ge sini yapmaya yönelmiştir. Poyraz ın ilk versiyonu, uluslararası rakipler de düşünülerek yüksek kapasiteli özellikler ve donanım seviyesinde güvenlikli olacak şekilde tasarlanmıştır. Rakipler ile Poyraz V1 in temel özelliklerinin karşılaştırması Tablo 1. de yer almaktadır. 10
Poyraz hakkında teknik bilgiler: CPU: 4 çekirdek 1.5GHz Hafıza: 8GB NAND (onboard) + SD Kart Bellek: 1GB DDR3 USB: 2 Host + 1 OTG HDMI: 1920x1080-1080p çözünürlükte çıkış (HDMI2VGA kablo ile VGA ekran desteği) Harici Ses: 3.5mm jack üzerinden ses çıkışı Ethernet: 10/100 Mbits Güç: 5V maks. 1A - 5W maks. İşletim Sistemi: Linux ve Android Boyutlar: 10cm x 6cm Poyraz (Kutu içerisinde) Tablo-1. Yaygın tek kartta bilgisayarlar ile karşılaştırmalar Raspberry Pi B+ BeagleBone Black Banana Pi Intel Galileo Bilims Poyraz İşlemci Tek Çekirdek 700 Mhz Tek Çekirdek 1 GHz Çift Çekirdek 1 GHz Tek Çekirdek 400 MHz Dört Çekirdek 1.6 GHz Bellek 512 MB SDRAM 512 MB DDR3 1 GB DDR3 256 MB SDRAM 1 GB DDR3 Hafıza - 4 GB - - 8 GB USB 4 1+1 2+1 1+1 2+1 HDMI Standart Mini Standart - Standart Ethernet 10/100 Mbps 10/100 Mbps 10/100/1000 Mbps 10/100 Mbps 10/100 Mbps GPIO 40 65 26 20 52 Boyut 85x65 mm 86x53 mm 92x60 mm 124x72 mm 100x60 mm Güç Tüketimi 5V @ 2A 5V @ 1A 5V @ 2A 5V @ 1A 5V @ 1A Menşei İngiltere ABD Çin ABD Türkiye 11
Öncelikle sizi tanıyalım... robotistan.com Robotistan ın kurucuları olarak, YTÜ ve Boğaziçi üniversiteleri mezunu 5 kişiden oluşan kalabalık ama uyumlu bir ekibiz. Şirket bünyesinde ise şu an için 11 kişi olarak çalışıyoruz. Hepimizin farklı yetenekleri olsa da, robotik ve elektroniğe oldukça meraklı olmak ve araştırmacı olmak ortak noktalarımız. Robotistan ı kurma fikri nereden çıktı? Nasıl ve ne zaman kuruldu? Proje yapmaya ve geliştirmeye merakli bir ekip olarak, henüz öğrenciyken çalışmalarımız için malzeme temininde birçok sıkıntılar yaşadık. Bu sıkıntıları sadece bizim çekmediğimizin farkındaydık. Daha çok araştıran ve üreten bir nesil için büyük bir eksiklik olarak düşündük. Sonunda da içimizdeki girişimcilik hevesiyle ve amatör ruhumuzla bu alanda uzun bir yola çıkmaya karar verdik. 2010 yazında henüz hepimiz öğrenciyken çalışmalara başladık ve sitemizi faaliyete geçirdik. Yok denecek kadar az bir sermaye ve çok yoğun emeklerle 2011 Nisan ayında da şirketimizi kurduk, kurumsallaşma için ilk adımlarımızı atmaya başladık. Sadece malzeme tedariği yapmanın dışında, mühendislik ve Ar&Ge noktasında da çalışmalar yapmaya ağırlık veriyoruz. Aslında ekip olarak uzun vadeli ve çok büyük hedeflerimiz var, ama kimse arkamızdan gülmesin diye pek dillendirmiyoruz. Müşteri profilinize dair bilgi verebilir misiniz (Yaş, cinsiyet, eğitim, bölüm vs.) Ağırlıklı olarak mühendisler, mühendis adayları ve makerlara hitap ediyoruz. Malesef kadın müşterilerimiz profilimizde %10-15 gibi çok düşük bir orana sahip, bu oranın mühendislik fakültelerinde de benzerlik gösterdiğini düşünürsek, ülkemizdeki genel eğilimden dolayı kaynaklandığı sonucuna varabiliriz. Yaş durumuna gelirsek, müşterilerimizin %45 i gibi ciddi bir bölümü 25-34 yaş arasında. Bu oranı %29 ile 18-24 yaş ve %14 ile 35-44 yaş aralığı takip etmekte. Nüfus faktörüne ek olarak üniversitelerle doğru orantılı şekilde, batıdan doğuya doğru gittikçe müşteri sayımızın düşmekte olduğunu söyleyebiliriz. 12
En çok hangi ürünler tercih ediliyor ve kullanım alanları nedir? Geniş bir ürün yelpazemiz var ve çok dinamik, hareketli bir alanda çalışıyoruz. Dönem dönem ürünlerin satış oranları ciddi farklılıklar gösteriyor, ama genel olarak söylersek her türlü elektronik ve robotik projede kullanılabilecek Arduino ve Raspberry Pi gibi geliştirme kartları her zaman ilgi gören ürünler olarak söylenebilir. Türkiye deki geleceğinizi ve Türkiye nin geleceğini nasıl görüyürsunuz? Türkiye deki çalışmalar son yıllarda artarak devam etmesine karşın, dünyaya baktığımızda olması gereken noktadan hala çok uzaktayız. Teknoloji tüketiciliğinden çıkıp, teknoloji üreticisi olma niyetindeyiz. Ülkemizin de bu noktaya gelmesini umuyoruz. Bundan dolayı çok fazla çalışmamız gerekiyor. Bu çalışma ruhunun ve enerjsinin, özellikle üniversiteler ve liselerde çok hızlı bir şekilde yayılacağını düşünüyoruz. Biz de bu hareketin üyeleri olarak destek olmak için elimizden geleni yapmaya gayret ediyoruz. Çeşitli etkinlikler, büyük yarışmalar, maker panayırları, hackerspace ler bu alandaki çalışmalara büyük katkı sağlamaktadır. Bununla beraber üniversite ve liselerdeki mekatronik, elektronik ve robotik alanda çalışmalar yapan öğrenci kulüplerinin düzenlediği etkinlikler ve çalışmalar bu alana olan ilginin ve merakın artmasında bununla beraber çalışmaların çoklaşmasına büyük katkı sağlamaktadır. 13
Stm32f4 ve MikroC pro for ARM Bilal ÜNALMIŞ Kocaeli Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği Elektronik geliştirme kartlarının popülerleştiği bir dönemde yaşıyoruz. Artık mühendislik ve teknik bilgisi olan kişilerin dışında sıradan insanlar bile bu işlerle uğraşabiliyor. Şüphesiz bunların en profesyonelce olanları arm tabalı geliştirme kitleri. Aslında Arm bir kart değil hatta işlemci bile değil. Peki ne? Bunları bu yazımızda öğreneceğiz. Ayrıca ST firmasının ürettiği piyasada da bu konuda popüler olan 3 arm tabanlı geliştirme kitini inceleyeceğiz. STM32F401RE nucleo STM32F407VG discovery STM32F429ZI disco Geliştirme kartları ARM nedir? ARM bir işlemci değil bir işlemci mimarisidir. ARM firması geliştirdiği işlemci mimarilerinin telif hakkını üretici firmalara satar ve firmalar da işlemci üretimi yapar. Discovery Kit i de Cortex-M4 serisindendir.) Ayrıca Cortex-A9, Cortex-A15 gibi cep telefonu ve tabletlerde gördüğümüz uygulamaya yönelik A serisi de vardır. Piyasada gömülü sistemlere yönelik Cortex-M0, Cortex-M1, Cortex-M2, Cortex-M3,Cortex-M4 olmak üzere 5 tane serisi vardır. (STM firmasının ürettiği STM32F4 14
STM32F401RE nucleo ST nin son ürünü Arduino benzeri kartı hatta arduino ile uyumlu. ST klasik erkek pinlerine ek olarak aduino da gördüğümüz dişi pinlerden de eklemiş. Shieldleri zahmetsizce kullanabilirsiniz. Fiyatı 35 tl civarı, ARM Cortex-M4 CPU, 84MHz, 512 KBytes Flash, 12bit ADC 2.4 Msps up to 10 channels, 10 timers, Up to 3x I2C, 3x USARTs, 4x SPIs, SDIO, USB 2.0 Ürün sayfası: Tıklayınız STM32F407VG discovery 32-bit ARM Cortex-M4F core, 168 MHz, 1 MB Flash memory, 192 KB RAM, tamamı kullanılabilen 100 pin. Bünyesinde ivmeölçer, hareket sensörü, mikrofon, ses çıkış jakı, 8 adet led ve iki adet buton barındırıyor. Ledlerin 4 ü kullanıcı ledi, butonların ise biri reset için diğeri kullanıcı tanımlı. Fiyatı 60 tl civarı. Diğerleri içinde en popüler olan discovery kartı. Diğer ST kartlar gibi iki kısımdan oluşuyor. Üst kısmında debugger / programmer bulunuyor. Alt kısımda ise mikroişlemci, pinler ve yardımcı donanımlar bulunuyor. Standart mikrodenetleyici uygulamalarının yanı sıra DSP fonksiyonlarını da içinde barındırıyor. Ürün sayfası: Tıklayınız STM32F429ZI disco 32-bit ARM Cortex-M4, 180 MHz, 2 MB Flash, 256 KB RAM Bünyesinde dokunmatik tft lcd ekran, 2 adet kullanıcı ledi, 2 adet buton, ivmeölçer, hareket sensörü bulunduruyor. Görülebileceği gibi en önemli özelliği renkli 2.4 TFT ekranı. STM32F407VG discoveryde de mevcut olan Mini ve Mikro iki adet USB girişi bulunmakta. ST-link Mini USB ile karta program yükleme ve debug işlemleri Mikro USB ile ise harici bağlantılar gerçekleştirilir. Fiyatı 90 tl civarı. Yarısı 3V luk yarısı 5V luk olan 128 adet pine sahip. Ürün sayfası: Tıklayınız 15
Stm32f4 ve MikroC pro for ARM Derleyiciler (IDE) Kartları programlamak için birçok yazılım mevcut ancak en popüler olanları Keil ve MikroC. MikroC de Keil deki gibi kütüphaneleri tanımlamak gerekmiyor zaten hepsi tanımlı. Bu yüzden ilk başta ki konfigürasyon ayarları uğraştırmıyor. MikroC pro for ARM Keil MicroVision MDK-ARM Altium, TASKING VX -Toolset Atollic, TrueSTUDIO IAR, EWARM workbench CooCox CoIDE MikroC pro for ARM MikroElektronika firması tarafından Arm programlama için geliştirilen MikroC pro for ARM. En temel programlama dili olan C ile programlayacaksınız daha ne olsun yalnız önemli nokta genel giriş çıkış GPIO dediğimiz olaylar. Onları öğrenmek biraz zaman alabilir. Programı linkini verdiğim kendi sitesinden 8kb a kadar ücretsiz programlama imkânı veren deneme sürümünü indirebilirsiniz. Tıklayınız Meraklısına Notlar Bunların dışında Texas Instruments firmasının Stellaris isimli arm tabanlı geliştirme kartı da vardır. Arm programlamaya başlamak zordur ama sonrası çabuk gelir. Fiyatına göre performans oranı en iyi olan geliştirme kartlarıdır. Gerçek hayatta kullanımı çok yaygındır. Örneğin akıllı telefonlar, tabletler vs. Arduino ile karşılaştıracak olursak; Arduino ya başlaması kolaydır ilerlemek zordur, Stm e başlaması zor ama ilerlemesi kolaydır. Kaynak kitap önerisi: MikroC ile ARM Programlama (STM32F407) Yazarı: Selim KOÇ, Mehmet Ali DAL, Yayınevi: Altaş Kitap Bilal ÜNALMIŞ 16
Samet SAN Sakarya Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği Octave/MATLAB ile Görüntü İşleme Görüntü işleme artık hayatımızın her sahasına girmeye başladı. Savunma sanayii, güvenlik, otomasyon gibi daha birçok sahada artık görüntü işleme üzerine sistemler kurulmakta.bizde bunun üzerine MAT- LAB ın açık kaynak türevi olan Octave ile görüntü işleme üzerine bahsedelim. Octave üzerinde yazdığımız kodlar MATLAB üzerinde çalışabilir. Kodlar neredeyse birebir uyuşmaktadır.benim Octave seçme sebebim açık kaynak ve ücretsiz olarak bulabilirsiniz. Üstelik boyut olarak çok küçük ve taşınabilir (portable) sürümü mevcut. Ufak ufak örneklerle başlayalım. </code> i=imread( resim adresi ); Öncelikle bir resim dosyasını okuyalım. İmread fonskiyonu resim dosyasını okumamızı sağlıyor. Açtığımız dosyanın piksel değerleri bir matris olarak i değişkenine atamaktadır. 17
Octave/MATLAB ile Görüntü İşleme Şimdi resmimiz kaç piksel ve renkli mi yoksa gri mi onu öğrenelim.bunu da bize size fonskiyonu verecek. </code> [satir,sutun,renk] = size(i); Boş bir matris oluşturma için zeros() fonksiyonun kullanacağız. Zeros fonksiyonu matrisi double türünde üretir.unit8 fonksiyonu ile bu matrisimizi 8 bitlik bir integer tipinde bir matrise dönüştürüyoruz. Diğer bir yöntem ise son parametre olarak uint8 değerini vermek olacak. Renk parametresini vermezsek 1 adet matris oluşturacaktır. İmread fonksiyonu ile okuduğumuz resim dosyası bize matris olarak geldiğini söyledik. Bu matris aslında 3 boyutlu bir matris.x ekseninde sütun sayısı, y ekseninde satır sayısı ve z ekseninde 3 renk değeri bulunur.bu 3 renk R(Red- Kırmızı), G (Green- Yeşil) ve B (Blue-Mavi) dir. Bunların her biri ayrı ayrı matristir. </code> h=zeros(sat,sut,renk, uint8 ); h=zeros(sat,sut, uint8 ); Piksel okuma ve yazma işlemi de şu şekilde ; </code> R=İ(x,y,1); G=i(x,y,2); B=i(x,y,3); Size fonskiyonu bize resmin satır ve sütun değerlerinin yanında üçüncü bi değer verir.bununla resmimizin renkli mi yoksa gri mi olduğunu ayırt ediyoruz.gri resimlerde bu matris sayısı 1 dir. Yazma ; Bunlar dışında matrislere çeşitli filtreler uygulayan ve kesme/kırpma gibi işlemler yapabilen pek çok fonksiyonlar mevcut. Bunlar bir kaçını şöyle listeleyelim ; </code> h=uint8(zeros(sat,sut,renk)); </code> imrotate(); % resmi döndürme işlemi imnoise(); % görüntü bulanıklaştırma işlemi yapar. fspecial(); % resme uygulanacak filtre için katsayılar matrisi oluşturur. 18
Samet SAN Daha fazla fonskiyonlar ve ayrıntılı bilgiler için http://octave.sourceforge.net/functions_by_package.php adresinden image kısmından bilgi alabilirsiniz. Son olarak yaptığımız işlemleri görmek için imshow() fonksiyonu ile görebiliriz. </code> İmshow(i); Yaptığımız resimleri kaydetmek için ise imwrite() fonskiyonunu kullanacağız. Bir örnek ; </code> resim=imread( c:/octave/resimler/house. tiff ); [satir,sutun,p]=size(resim) gri=uint8(zeros(satir,sutun)) for i=1:satir for j=1:sutun r=resim(i,j,1); g=resim(i,j,2); b=resim(i,j,3); resim(i,j,4)==50; gri(i,j)=r*0.3+g*0.6+b*0.1; end end imshow(resim) </code> İmwrite(i, C:/resim.png ); Renkli bir resmi gri resme dönüştüren bir program. Samet SAN 19
Yazılım Köşesi C# Seri Port Haberleşmesi Fahri Yasin AYAS Sakarya Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği Seri Port Nedir? İsminden de anlaşılabileceği gibi seri olarak bilgilerin aktarıldığı bir porttur. Veriler bir hat üzerinden zamansal olarak sıra ile yollanarak istenilen veriler sıra ile karşıya bit bit ulaştırılır.seriport iletişiminde en önemli olay frekans tır.paralel portun aksine çift yönlü iletişim vardır ve bu saye- 20
de maksimum mesafeye iletişim sağlamaktadır. Yukarıda bir erkek seri port konektörü ve pin diagramı gösterilmiştir.seri port iletişimi kurarken en çok Recive Data(RX- D),Transmit Data(TXD) ve Ground pinlerini kullanırız. Seri Port Haberleşmesini İki Şekilde Kullanabiliriz: 1-)Serial Port Nesnesinin Properties Sekmesini Kullanarak Seriport veriler TTL boyutundan çıkarak lojik seviyelerini +12V ile -12V arasında değişmektedir.biz ise çalışmalarımızı 5V seviyesinde yapacağımız için bu lojik voltajı düşürmemiz gerekmektedir. Peki bu voltajı nasıl düşürürüz? 1-)İçinde TTL dönüştürücü bulunan seri port kablosuna sahip olmak 2-) Eğer 1 numarada bahsettiğim kabloya sahip değilseniz devrenize max232 entegresini koyarak TTL seviyesine indirebilirsiniz. Max232 Entegresi hakkında ayrıntılı bilgiyi dahasheetinde bulabilirsiniz.incelemek için: Tıklayın C# Seri Port İletişimi C# Üzerinde Seri Port ile haberleşebilmek için ilk olarak kütüphanesini eklemeniz gerekmektedir. Kütüphanelerin en alt kısmına using System.IO.Ports; eklediğimizde artık seri portu kullanılabilir hale getiriyoruz. Kullandığınız seriport kablosunun erkek veya dişi olmasına dikkat edin pin diagramı 2 kabloda farklıdır. 2-)Kendi yazdığımız Kodlarla Seri Portu tanımlayarak Ben kendi yazdığımız kodlarla çalışmayı tercih ediyorum.sebebi ise kodlarda herhangi bir değişiklik yapmak zorunda kaldığım zaman göz önünde bulunması.her iki durum içinde SeialPort Nesnesini eklemeyi unutmayınız. C# Seri Port Bilgilerini Tanımlama 21
serialport1.portname:serialportunuza verdiğiniz isimdir.bilgisayarıma sağ tıklayıp Aygıt Yöneticisinden Portunuzun Hangi COM a bağlı olduğunu görebilirsiniz.benim Portum COM13 e bağlı. serialport1.baudrate:seri Portumuzun veri iletişim hızıdır.saniyede 9600 bit gönderdiğimiz anlamına geliyor.seri Port iletişiminin en önemli kısmıdır.çünkü kullandığınız mikroişlemci-denetleyicinin haberleşme hızı sizin göndermiş veya almış olduğunuz veri hızıyla aynı olmalıdır. serialport1.open();seri portunuzu açmanız demektir. İstersek bunları ayrı ayrı değil tek satır halinde de gösterebilirdik: SerialPort port1 = new SerialPort( - COM13, 9600, Parity.None, 8, StopBits. One); C# Seri Porta Veri Gönderme Öncelikle formumuza şekildeki gibi iki tane buton ekleyelim.daha sonra LED Yak butonunun Click Eventine girerek şu kodları yazalım. serialport1.write( 1 ); Projemizi derleyip çalıştırdığımızda ve LED Yak butonuna bastığımızda artık Seri portumuza 1 verisi gidiyor. Not:Burdaki 1 lojik 1 veya int tipinde değildir string türünden bir ifadedir.yani 1 yerine a,b,c gibi ifadelerde yazabilirsiniz. Mikroişlemciden gelen veriyi okuyarak işlem yaptırabilirsiniz.tabi gelen veriyi önce if(gelenveri== a ) gibi kontrol ettirmeniz gerekmekte.bu kısım sizin kullanmış olduğunuz geliştirme kartına bağlıdır. LED Söndür butonunun Click Eventine girerek 0 verisi yollayıp LED i söndürebilirsiniz. C# Seri Porttan Veri Okuma SeriPorttan veri okumanın birden çok kodu vardır.bu kodlar ve işlevleri şu şekildedir; serialport.read(byte[] buffer, int offset, int count): İlk parametresi byte türünden bir dizi, ikinci parametre dizinin kaçıncı indisinden itibaren veri yerleştireceğini, son parametresine ise kaç byte veri okuyacağınızı söylemeniz gerekir. serialport.readbyte():seri portdan sadece bir byte okumanızı sağlayan fonksiyon. İsmi ReadByte olmasına rağmen geri dönüş değeri int türüdür ve size okunan değeri söyler. serialport.readexisting():çağrıldığı zaman seri portdan okunabilen tüm veriyi size string türünden geri döndürür. serialport.readline():seri portdan NewLine karakteri gelene kadar tanımladığınız ReadTimeout süresince bekler. Gelen veriyi size string türünden geri döndürür. Örnek Kullanımı: string veri=serialport1.readline(); İyi Çalışmalar.. Fahri Yasin AYAS www.fahriyasinayas.com 22
MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ Makineye beyin, Elektroniğe Beden www.mekatronikmuhendisligi.com