GRAFİKSEL KULLANICI ARAYÜZÜ YARDIMIYLA ELEKTRİK DEVRELERİ EĞİTİM SETİ TASARIMI

T.C KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü GRAFİKSEL KULLANICI ARAYÜZÜ YARDIMIYLA ELEKTRİK DEVRELERİ EĞİTİM SETİ TASARIMI 243391 Zafer ALTUN 243468 Mehmet Emre TURAL 228432 Erman Cemal DURMUŞ 210263 Ayhan ÇAMYAR DANIŞMAN Öğr. Gör. Dr. Emre ÖZKOP MAYIS 2014 TRABZON

T.C KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü GRAFİKSEL KULLANICI ARAYÜZÜ YARDIMIYLA ELEKTRİK DEVRELERİ EĞİTİM SETİ TASARIMI 243391 Zafer ALTUN 243468 Mehmet Emre TURAL 228432 Erman Cemal DURMUŞ 210263 Ayhan ÇAMYAR DANIŞMAN Öğr. Gör. Dr. Emre ÖZKOP MAYIS 2014 TRABZON

LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU 234468 numaralı Mehmet Emre TURAL, 243291 numaralı Zafer ALTUN, 210263 numaralı Ayhan ÇAMYAR, 228432 numaralı Erman Cemal DURMUŞ tarafından Öğr. Gör. Dr. Emre ÖZKOP yönetiminde hazırlanan GRAFİKSEL KULLANICI ARAYÜZÜ YARDIMIYLA ELEKTRİK DEVRELERİNİN BENZETİMİ başlıklı lisans bitirme projesi tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve niteliği açısından bir Lisans Bitirme Projesi olarak kabul edilmiştir. Danışman: Öğr. Gör. Dr. Emre ÖZKOP Jüri Üyesi 1:... Jüri Üyesi 2:.. Bölüm Başkanı: Prof. Dr. İsmail Hakkı ALTAŞ

ÖNSÖZ Bitirme proje çalışması Karadeniz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Lisans Programı nda yapılmıştır. Bu projenin hazırlanmasında emeği geçen başta yardımlarını esirgemeyen danışman hocamız Sayın Öğr. Gör. Dr. Emre ÖZKOP a teşekkürlerimizi sunuyoruz. Ayrıca bizlere tüm hayatımız boyunca destek olan, maddi ve manevi hiçbir yardımdan kaçınmayan ailelerimize hayat boyu minnettarız. MAYIS 2014 Mehmet Emre TURAL Zafer ALTUN Ayhan ÇAMYAR Erman Cemal DURMUŞ v

vi

İÇİNDEKİLER LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU... iv ÖNSÖZ... v İÇİNDEKİLER... vii ÖZET... ix ŞEKİL DİZİNİ... xi ÇİZELGE DİZİNİ... xiii SEMBOLLER VE KISALTMALAR... xiv 1. GİRİŞ... xvi 1.1 Literatür Çalışması... 2 2. TEORİK ALTYAPI... 4 2.1 Grafiksel Kullanıcı Arayüzü... 4 2.1.1 Matlab Gui... 4 2.1.1.1 Figür Penceresinin Açılması... 4 2.1.1.2 Figür Penceresindeki Butonlar ve Görevleri... 5 2.1.1.3 M - Dosyası... 7 2.1.2 Matlab Gui de Devre Benzetimleri... 8 2.2 Deney Seti ve Bilgisayar Arasında Veri Aktarma... 11 2.2.1 Bilgisayardan Deney Setine Veri Gönderme... 11 2.2.2 Deney Setinden Bilgisayara Veri Gönderme... 13 3. TASARIM... 14 3.1 Deney Seti... 14 3.1.1 Deney Seti Özellikleri... 15 4. SİMÜLASYON... 15 4.1 Deney Setindeki Devreler... 15 vii

4.1.1 DA Simetrik Güç Kaynağı Devresi... 15 4.1.2 AA Güç Kaynağı Devresi... 17 4.1.3 Ölçü Aletlerini Besleme Devresi... 18 4.1.4 Osilatör Devresi... 19 4.1.5 Yükseltici Devre... 20 4.1.6 Gerilim Sensörü Devresi... 21 4.1.7 Akım Sensörü Devresi... 21 5.SONUÇLAR... 23 6. YORUMLAR VE DEĞERLENDİRMELER... 26 KAYNAKLAR... 27 EKLER... 28 EK 1 IEEE Etik Kuralları... 28 EK-2 Disiplinlerarası Çalışma... 31 EK-3 Standartlar ve Kısıtlar Formu... 32 EK-4 Deney Seti Maliyet Tablosu... 37 EK-5 Çalışma Takvimi... 39 EK-6 Matlab Gui de Oluşturulan Arayüzler... 40 ÖZGEÇMİŞLER... 45 viii

ÖZET Bilgisayarların birçok alanda daha etkin olarak kullanıldığı günümüzde, bilgisayarla veri alışverişi ve programlanan arayüzler de büyük bir önem taşımaktadır. Eğitim alanında da bilgisayarın etkinliğini arttırmanın maliyet ve kullanım açısından avantajları bulunmaktadır. Bu projede; temel elektrik laboratuarlarında kullanılan deney seti, sinyal generatörü, ve osiloskobu daha kullanışlı ve daha az maliyette elde etmek için bilgisayarı Matlab yardımıyla sinyal generatörü ve osiloskop olarak kullanacağımız ve bilgisayar ile veri alışverişi yapabilen deney seti tasarlanmıştır. Oluşturulan ara yüzler yardımıyla bilgisayar ve deney seti kullanarak deneyler ve ölçümler yapılabilecektir. Bunun yanında hazırlanan arayüzler yardımıyla kullanıcıya temel elektrik bilgileri denenerek öğrenme imkânı verilmektedir. Projede bilgisayarda ara yüz hazırlanması ve deney setinin tasarlanması başlıklar halinde verilmektedir. ix

x

ŞEKİL DİZİNİ SAYFA NO Şekil 1 : Matlab programında Gui arayüzünün açılması 4 Şekil 2 : Matlab Gui de arayüz oluşturulacak kısmın seçilmesi 5 Şekil 3 : Matlab Gui de arayüzün yapılacağı pencere 5 Şekil 4 : Matlab Gui de arayüz oluşturma akış diyagramı 5 Şekil 5 : Matlab Gui araç editörü 7 Şekil 6 : Matlab Gui programında programlama yapılacak kısmın seçimi 7 Şekil 7 : Matlab Gui programında programlama yapılan editör penceresi 8 Şekil 8 : Matlab Gui editör penceresi akış diyagramı 8 Şekil 9 : Gui de oluşturulan arayüz ana sayfası 9 Şekil 10 : Arayüz menü içeriği 9 Şekil 11 : Devre benzetimleri alt ara yüzü 10 Şekil 12 : Temel kavramlar alt ara yüzü 10 Şekil 13 : Sıcaklık direnç hesabı ara yüzü 10 Şekil 14 : Sıcaklık direnç hesabı akış diyagramı 11 Şekil 15 : Ana sayfa ara yüzü 12 Şekil 16 : Menü ara yüzü 12 Şekil 17 : Matlab programında bulunan sinyal üreteci akış diyagramı 12 Şekil 18 : Matlab programında bulunan sinyal üreteci ara yüzü 12 Şekil 19 : Bilgisayardan deney setine veri gönderimi 13 Şekil 20 : Matlab da osiloskop arayüzü 13 Şekil 21 : Matlab da osiloskop akış diyagramı 14 Şekil 22 : Deney setinden bilgisayara veri gönderimi 14 xi

Şekil 23 : DA Gerilim kaynakları devresi 15 Şekil 24 : AA gerilimin DA gerilime çevrilmesi 15 Şekil 25 : LM78XX ve LM79XX regüleleri bacak bağlantları 17 Şekil 26 : Regüle devresinin gerçeklenmiş devresi 17 Şekil 27 : AA güç kaynağı simülasyon devresi 17 Şekil 28 : AA güç kaynağı devresi 18 Şekil 29 : Ölçü aletlerinin besleme devresi 18 Şekil 30 : Sinyal üreteci simülasyon devresi 19 Şekil 31 : Sinyal üreteci devresi 19 Şekil 32 : Yükselteç simülasyon devresi 20 Şekil 33 : Yükselteç gerçeklenmiş devre 20 Şekil 34 : Gerilim sensörü simülasyon devresi 21 Şekil 35 : Gerilim sensörü gerçeklenmiş devre 21 Şekil 36 : Akım sensörü simülasyon devresi 21 Şekil 37: Akım sensörü gerçeklenmiş devre 22 Şekil 38: Deney seti üst görünüş 24 Şekil 39: Deney seti iç kısmı 25 xii

ÇİZELGE DİZİNİ SAYFA NO Çizelge 1 : Yapılan arayüz çalışmaları 9 xiii

SEMBOLLER VE KISALTMALAR AA DA DAA E GUI R V T L C I T PIC PHP Alternatif Akım Doğru Akım Denetleyici Alan Ağı Gerilim Grafiksel Kullanıcı Arayüzü (Graphical User Interface) Direnç Gerilim Süre Endüktans Kapasite Akım Sıcaklık Çevresel Ünite Denetleme Arabirimi (Peripheral Interface Controller) Hiper metin Önişlemcisi (Hypertext Preprocessor) xiv

xv

1. GİRİŞ Her şeyin tek tuşla kontrol edildiği çağımızda temel elektrik laboratuarlarında bilgisayarların yeri de her geçen gün artmaktadır. Yapacağımız bu projede Matlab programı yardımıyla arayüzler oluşturarak elektriksel teorik bilgileri bilgisayar ortamında kullanıcıya pratik yapma imkânı sağlayan bir sistem tasarladık. Arayüz programları bu noktada kullanıcının monitörde sadece verileri girip sonuca ulaşmasını sağlamaktadır. Kullanıcının yazılım bilgisi gereksinimini ortadan kaldırır. Projenin bilgisayar tabanlı olması eğitimde önemli bir yeri olacağı inancına bizi itmesi yadsınamaz bir gerçektir. Bilgisayarın osiloskop ve sinyal generatörü olması laboratuardaki osiloskop ve sinyal generatörlerinin yerini alarak gereksiz maliyeti ve yer işgalinin önüne geçmek amaçlanmıştır. xvi

1.1 Literatür Çalışması Teknolojinin gelişmesiyle eğitim sisteminde meydana gelen problemlerin çözümüne olanak sağlamıştır. Bilgisayarın eğitimde kullanılmaya başlanmasıyla bilgisayar destekli eğitimin önemi artmıştır. Bunlar sonucunda bilgisayar destekli eğitim ve deney setlerine olan ilgi artmıştır. Bu alanda yapılan çalışmalar aşağıdaki gibidir. HI-TECH C dilinde yazılan bir çalışmada güneş enerjisinden elektrik enerjisi elde etmek için kullanılabilecek bir eğitim seti tasarlanmıştır. Bu eğitim seti mikroişlemci kontrollü olarak gerçekleştirilmiş ve 18F452 mikroişlemci kullanılmıştır. Yapılan eğitim setiyle yenilenebilir enerji kaynakları konusunda eğitim verebilecek elemanlar yetiştirme amaçlanmıştır. Çalışma [1] nolu referansta gösterilmektedir. Gazi Üniversitesi nde yapılan bir çalışmada C++ Builder ortamında yapılan güç elektroniği ve elektrik makinaları laboratuar derslerinde kullanılmak amacıyla bir deney seti yapılmıştır. Öğrencilerin bulanık mantık esaslarını, bulanık mantık denetimli DA-DA çevirici devrelerinin öğrenilmesi, devre ve denetleyici parametreleri kullanılarak sistem tepkesinin anlaşılması, gerçeğe uygun deneyler yapılarak laboratuar deneyleri için öğrencilerin daha iyi hazırlanması ve öğrencilerin gelişiminde zamandan tasarruf sağlamasını eğitim seti amaçlamaktadır. Çalışma [2] nolu referansta gösterilmektedir. Siemens firmasına ait WinCC Flexible yazılımıyla yapılan bir çalışmada, Marmara Üniversitesi Mekatronik Eğitimi Bölümünde bulunan Lucas firmasına ait AC Senkron Servo Motor seti, eğitim amaçlı, konum kontrolü yapan deney setine dönüştürülmüştür. [3] Yapılan eğitim seti bu bölümde olan Elektromekanik Sistemler, Kontrol sistemleri ve Ölçme derslerinde kullanılmak üzere yapılmıştır. Çalışma [3] nolu referansta gösterilmektedir. Mersin Üniversitesinde yapılan bir çalışmada Basic yazılım dili kullanılarak PIC 16F84A mikrodenetleyicisiyle bir deney seti yapılmıştır. Çalışmada helikopter üzerindeki tork ve anti tork etkisi gözlemlenmektedir. Çalışmada kullanılan DA motorlarının hız kontrolleri yapılmış ve sistemin matematiksel modellemesi çıkartılmıştır. MATLAB/Simulik programı yardımıyla matematiksel modeli çıkartılmış sistemin simülasyon sonuçları alınmış ve DA motorlarının dinamik davranışları incelenmiştir. Çalışma [4] nolu referansta gösterilmektedir. Denetleyici alan ağı (DAA) ve LabVIEW grafiksel ara yüz programı kullanılan bu çalışmada Esnek Üretim Sistemi(EÜS) istasyonları üzerinden veri toplama ve kontrol 2

işlemleri yapılmıştır. Çalışmada PIC18F4580 mikro denetleyicisinden yararlanılmıştır. DAA alıcı verici olarak MCP 2551 entegresi kullanılmıştır. Bu uygulama ile çok fazla kablo kullanımından kaynaklanan karmaşa azaltılmış, bilgisayar ve istasyonlar arasında veri iletişimi hızlı ve daha güvenli olmuş ve aynı zamanda düşük maliyetli otomasyon gerçekleştirilmiştir. Çalışma [5] nolu referansta gösterilmektedir. Bahçeşehir Üniversitesinde yapılan bir çalışmada Gerçek Zamanlı Sistemlerin web üzerinden kontrolünün gerçekleştirilmesi yapılmıştır. Yapılan çalışma sıcaklık kontrol sistemi üzerine uygulanmıştır. Çalışmada PIC16F887 mikroişlemcisi kullanılmıştır ve internet üzerinden görüntüleme ve kontrol için PHP ara yüzü tasarlanmıştır. Yapılan bu çalışmada sistemin bulunduğu sıcaklığın daha uzak ortamdan görüntülenmesi, istenen sıcaklık değerinde tutulması amaçlanmaktadır. Bu uygulama ile dünyanın herhangi bir yerinden gerçek zamanlı olarak izlenebilen bir sıcaklık kontrol sistemi geliştirilmiş, ekonomik ve hızlı bir kontrol sisteminin elde edilmesi amaçlanmıştır. [6] LabVIEW ara yüz programı kullanılarak Marmara Üniversitesinde yapılan bir çalışmada, internet üzerinden kontrol edilebilen teknik eğitim amaçlı deney seti yapılmıştır. Pnömatik kontrollü bir sıvı dolum tesisi deney setinin internet üzerinden uzaktan kontrolü yapılmıştır. Çalışma [7] nolu referansta gösterilmektedir. Gazi Üniversitesinde yapılan bir çalışmada C++ Builder programı kullanılarak geliştirilen bir yazılımıyla elektrik kumanda devrelerinin benzetimi yapılmıştır. Yapılan çalışmayla öğrencilerin bu devrelerin çalışmasını bilgisayar ortamında görerek bilgi ve becerilerinin arttırılması amaçlanmıştır. Çalışma [8] nolu referansta gösterilmektedir. 3

2. TEORİK ALTYAPI 2.1 Grafiksel Kullanıcı Arayüzü 2.1.1 Matlab Gui Matlab Gui, Graphical User Interface (Grafik Kullanıcı Ara yüzü), MATLAB ın bir ara yüz oluşturma programıdır. Matlab Gui de ara yüzlerin kullanıcı tarafından görülen tuş takımları veya yazıların yerleştirildiği figür penceresi (.fig) ve burada kullanılan tuşların görevlerinin belirlendiği m-dosya (.m) programlama kısmı bulunmaktadır. 2.1.1.1 Figür Penceresinin Açılması Matlab in açılış ekranında komut satırına guide yazarak GUI editörünü veya Şekil 1 deki gibi Home menüsünden New, Graphical User Interface seçeneğine tıklanır. Şekil 1. Matlab programında Gui arayüzünün açılması Şekil 2 deki GUIDE Quick Start penceresinde Blank GUI (Default) seçilerek OK butonuna tıklanır. Şekil 2. Matlab Gui de arayüz oluşturulacak kısmın seçilmesi 4

Şekil 3 te açılan çalışma ekranında sol tarafta ara yüzde kullanılacak görsel elemanlar (butonlar) bulunmaktadır. Şekil 3. Matlab Gui de arayüzün yapılacağı pencere Şekil 4 te figür penceresini n açılması için izlenecek yolları gösteren akış diyagramı bulunmaktadır. Şekil 4. Matlab-Gui de arayüz oluşturma akış diyagramı 2.1.1.2 Figür Penceresindeki Butonlar ve Görevleri Matlab Gui de çalışma ekranında kullanılan butonlar ve görevleri şunlardır: Buton üzerine tıklanarak yapılmak istenen program ataması m-file editör açılarak ilgili pushbutton un callback ine yazılır. 5

Çift koşullu bir butondur. Bu butonun işaretli olup olmamasına göre farklı işlemler yapar. Birden fazla seçenek olması ve bu seçeneklerden birinin işaretlenmesi gerektiği durumda bu nesne kullanılır. Birden fazla seçeneğin işaretlenmesi gerektiği koşullar için bu nesne kullanılır. Kullanıcının görsel olarak bilgi girişi yapabilmesini sağlayan araçtır. Ara yüz üzerinde dilediğimiz yere bilgilendirme amaçlı yazı yazmamıza imkân verir. Bilgi girişinin değerini slider ın kaydırılmasıyla değiştirilmesini sağlar. Kullanıcıyı bilgilendirmek veya herhangi bir değeri liste üzerinden seçmek için kullanılır. Kullanıcının girmesi gereken veriyi açılan listeden seçme imkânı verir. Grafik çizimi veya resim gibi görsel öğeleri göstermek için kullanılan araçtır. Oluşturulan arayüzdeki nesneleri gruplandırmak ve bir arada tutmak için kullanılır. Radio veya toggle tipi butonların bir arada kullanılarak kullanıcının birden fazla seçenekten bir tanesini seçmesini sağlamak amacıyla kullanılan bir araçtır. 6

MATLAB GUI yardımıyla yapılan arayüzde kullanılacak nesneler yukarıdakiler ile sınırlı değildir. Tasarımcı dilediği takdirde ActiveX denilen araçla farklı tipte butonlar tasarlanabilir. Kullanılan her butonun programlama kısmında kullanılmak üzere bir tag ı vardır. Tag kullanılan butonun etiketi diyebiliriz yani görsel olarak şekli, ismi, yazı tipi vs. özelliklerini belirtir. Çalışma alanına koyulan araçların üzerine çift tıklayarak Şekil 5 teki araç editörü açılır ve buradaki menüden araçtaki istenilen özellikler değiştirilebilir. Şekil 5. Matlab Gui araç editörü 2.1.1.3 M - Dosyası Figür ekranında kullanılan araçların görevlerin programlanarak belirlendiği dosyadır. Bu alt programa erişim Şekil 6 daki gibi araç üzerine fare üzerinden sağ tıklanarak sırasıyla View Callback, Callback adımları takip edilerek sağlanabilir. Şekil 6. Matlab Gui programında programlama yapılacak kısmın seçimi 7

Şekil 7. Matlab Gui de programlama yapılan editör penceresi Callback tıklandıktan sonra bizden programlama öncesi yapılacak çalışmanın bir dosya altında kaydedilmesi için dosya adı girmemiz istenir. Dosya açıldıktan sonra Şekil 7 deki programlama kısmı açılır. Açılan pencerede gösterilen alana aracın göreviyle ilgili program yazılır. Şekil 8. Matlab Gui editör penceresi akış diyagram 2.1.2 Matlab Gui de Devre Benzetimleri Matlab Gui de hazırlanan ara yüzlerde hem görselliğe hem de kullanım kolaylığına özen gösterilmiştir. Arayüzün giriş sayfası Şekil 9 da gösterildiği gibidir. Alt birimlere menü butonu yardımıyla erişim sağlanmaktadır. 8

Şekil 9. Gui de oluşturulan arayüz ana sayfası Şekil 10. Arayüz menü içeriği Menüye tıklandığında Şekil 10 da bulunan kısma ulaşılmaktadır. Şekil 10 dan da görüldüğü gibi kullanıcı Devre Benzetimleri, MATLAB Sinyal Generatörü, MATLAB osiloskop butonlarına bastığında her biri için oluşturulan farklı ara yüzlere ulaşılmaktadır. Yapılan arayüz çalışmaları aşağıdaki Tablo 1 de verilmektedir. Çizelge 1. Yapılan Arayüz Çalışmaları Sıcaklık Direnç Değişimi Direnç Renk Kodları Birim Dönüşümü Düğüm Denklemleri Çevre Denklemleri Thevenin Teoremi Kompanzasyon Kapasite Dolma-Boşalma Ortalama ve Efektif Değer Periyot ve Frekans Hesabı Norton Teoremi Yıldız-Üçgen Dönüşümü Yukarıda tablo 1 de gösterilmiş olan ara yüzlerden örnek olarak direnç-sıcaklık değişimi ara yüzüne erişimi incelenecektir. İncelemeye geçmeden önce sıcaklık direnç değişimini aşağıdaki formülle ifade edebiliriz. R=R 0 *(1+a 0 *(T-T 0 )) (1) T 0 sıcaklığında R 0 direncine sahip olan bir telin T sıcaklığındaki direncini hesaplamak için (1) nolu denklemi kullanırız. Burada a 0 sıcaklık katsayısıdır ve sabit olarak kabul edilir. Şekil 9 da bulunan menü butonuna basıldığında Şekil 10 daki ara yüz açılır. Burada devre benzetimlerine tıklanarak Şekil 11 de bulunan ara yüz açılır. 9

Şekil 11. Devre benzetimleri alt ara yüzü Şekil 12. Temel kavramlar alt ara yüzü Açılan Şekil 11 deki arayüzde temel kavramlar butonuna tıklanarak Şekil 12 de bulunan arayüz açılır. Şekil 12 deki arayüzde direnç-sıcaklık değişimi butonuna tıklanarak Şekil 13 te bulunan sıcaklık direnç hesabı ara yüzü açılır. Açılan arayüzde istenilen değerler girilerek hesapla butonuna basıldığında sıcaklıkla değişen yeni direnç değeri elde edilir. Şekil 13. Sıcaklık direnç hesabı ara yüzü Şekil 11 de bulunan direnç-sıcaklık hesabı akış diyagramı aşağıda Şekil 12 de gösterilmektedir. 10

Şekil 14. Sıcaklık direnç hesabı akış diyagramı Oluşturulan diğer ara yüz çalışmaları ekte bulunmaktadır. 2.2 Deney Seti ve Bilgisayar Arasında Veri Aktarma Projemizin en önemli kısımlarından biri bilgisayarı, sinyal jeneratörü olarak kullanıp deney setine sinyal gönderme ve osiloskop olarak kullanıp deney setinden sinyal alma ve gözlemleme işlemleridir. Bilgisayardan veri gönderme ve alma işlemini deney setinde bulunan akım sensörleri, gerilim sensörleri ve yükseltme devresi yardımıyla ses kartı üzerinden gerçekleştireceğiz. Veri alma ve gönderme işlemlerini iki başlık altında daha detaylı inceleyebiliriz. 2.2.1 Bilgisayardan Deney Setine Veri Gönderme Bilgisayarı sinyal jeneratörü olarak kullanmak için Matlab 32-bit versiyonunda mevcut olan alt programından yararlanılmaktadır. Hazırlamış olduğumuz şekil 15 teki ana sayfadan menü ye girildiğinde şekil 16 daki MATLAB Sinyal Genaratörü seçeneğine girilir. 11

Şekil 15. Ana sayfa ara yüzü Şekil 16. Menü ara yüzü MATLAB Sinyal Genaratörü butonu bizi Şekil 17 deki generatör ekranına götürür. Şekil 17. Matlab programında bulunan sinyal üreteci arayüzü Şekil 18. Matlab programında bulunan sinyal üreteci akış diyagramı 12

Bilgisayardan üretilen sinyalin genliği sınırlı büyüklüktedir. Laboratuar ortamında yapılan ölçümlerde bilgisayarda tepeden tepeye 2 V girişe rağmen osiloskop ekranında tepeden tepeye 3.2 V olarak ölçülmektedir. Ölçülen bu değer deney setinde kullanılmak istenilen değerden oldukça küçüktür. İstenilen genlikte gerilim elde etmek için deney setinde yükseltici devre kullanılarak gerilim 12 V a yükseltilecektir. Şekil 19 da bilgisayar çıkış gerilimi ve yükseltilmesine ilişkin blok diyagram gösterilmektedir. Kullanılan yükseltici devre detaylı bir şekilde deney setindeki devreler kısmında incelenecektir. Bilgisayardan deney setine veri gönderimi Şekil 19. 2.2.2 Deney Setinden Bilgisayara Veri Gönderme Bilgisayarı osiloskop olarak kullanmak için Matlab 32-bit versiyonunda mevcut olan alt programından yararlanılmaktadır.hazırlamış olduğumuz ana sayfadan menü ye girildiğinde MATLAB osilatör seçeneğine girilir. Şekil 20. Matlab programında bulunan osiloskop ara yüzü 13

Şekil 21. Matlab da osiloskop akış diyagramı Matlab ın osiloskop ekranı sayesinde bilgisayarın mikrofon girişinden kablo yardımıyla alınan sinyali ekranda görebiliriz. Laboratuar ortamında üst sınır olarak 200 mv gerilim verildiğinde osiloskop ekranında 1 V görülmektedir yani bilgisayar gerçek değeri 5 kat büyük göstermektedir. Üst sınır olarak belirlenen 30 V un bilgisayar ortamında görülebilecek seviyeye indirilmesi gerekir. Şekil 21 de deney setinde ölçülecek gerilim aralığı ve bilgisayara giriş için düşürülmesi gereken gerilim aralığı blok diyagramı gösterilmiştir. İndirme işleminde kullanılacak akım ve gerilim sensörü devreleri deney setindeki devreler kısmında detaylı bir şekilde incelenecektir. Şekil 22. Deney setinden bilgisayara veri gönderimi 3. TASARIM 3.1 Deney Seti Deney seti; elektrik ve elektronik bölümlerinde laboratuarlarda sıkça kullanır. Üstündeki breadbord da kurulan devrelere, deney setinde bulunan gerilim kaynakları ve ölçüm aletleri yardımıyla gerilim verilip aynı zamanda ölçüm yapılmasına imkân veren laboratuar elemanıdır. Projemizin tamamlayıcı kısmını ise birebir laboratuarlarda kullanılan deney seti yapmaktır. 14

3.1.1 Deney Seti Özellikleri Deney setimizin teknik özellikleri; 0-30 V arası değişebilen AA kaynağı, +5V, -5V, +9V, -9V, +12V, -12V, +15V, -15V sabit gerilimleri verebilen DA kaynağı, 0-12V, 50 Hz- 10 khz kare, üçgen, sinüs sinyal üreten osilatör, AA ve DA ölçme elemanları bulunmaktadır. 4. SİMÜLASYON 4.1 Deney Setindeki Devreler Deney setinde ağırlıklı olarak DA güç kaynağı devresi, osilatör devresi, akım ve gerilim sensörleri, alçaltıcı ve yükseltici devreler bulunmaktadır. 4.1.1 DA Simetrik Güç Kaynağı Devresi Şekil 23 te simetrik güç kaynağı devresinin simülasyonu bulunmaktadır. Simülasyonda görülen devre gerçeklenerek 5-9 V DA gerilim kaynağı elde edilmiştir. Şekil 23. DA gerilim kaynakları devresi 12-15 V DA gerilim kaynağı da aynı devre üzerinde entegreler değiştirilerek elde edilmiştir. Şehir şebekesi 220 V alternatif akım gerilimdir. Alternatif akım gerilimini düşük seviyelerdeki sabit doğru akım şeklinde elde etmek için Şekil 22 deki akış şemanda adımlar uygulanacaktır. Şekil 24. AA gerilimin DA gerilimine çevrilmesi 15

Güç kaynaklarının yapısında dört aşama vardır. Bunlar sırasıyla; AA gerilimini transformatör yardımıyla düşürme AA gerilimin DA gerilime çevrilmesi (doğrultulması) Doğrultulan DA gerilimdeki dalgalanmaların önlenmesi (filtrelenmesi) DA gerilimin sabit tutulması yani regüle edilmesi Transformatörler, alternatif akım altında iki devreyi birbirine bağlayan manyetik alan etkisiyle ve sarım sayılarının oranına göre gerilimi alçaltıp yükseltmemize yarayan elektrik aletidir. Deney setin kullanacağımız trafo özeliği 220 V AA gerilimini, sekonder sargıdan ayrı ayrı +30V, -30V, +12.5V, -12.5V, +7.5V, -7.5V alternatif akım elde etmemizi sağlayacak şekilde uçlara sahiptir. Devrelerde kullanılacak entegrelerin yanmaması için özelliklerine göre +12.5V, -12.5V veya +7.5V, - 7.5V kullanılmaktadır. Doğrultma işlemi için 100V, 8A 1N4003 tipi kristal diyotların kullanıldığı hazır köprü adı verilen 4 uçlu doğrultma elemanları yardımıyla alternatif akım doğrultulmaktadır. Güç kaynaklarında diyotlarla doğrultulan gerilim dalgalı bir yapıya sahiptir. Yani elde edilen doğru akım gerilim dalgalıdır. Çıkışı tam doğru gerilim hâline getirebilmek için kondansatör ya da bobinler kullanılarak filtre devreleri yapılır. Bu aşamada kondansatör seçiminde dikkat edilmesi gereken bazı noktalar vardır. Kullanacağımız kapasitenin değeri alıcının çektiği akıma göre seçilmeli ve yüksek akım çekilmesi durumunda yüksek kapasiteli kondansatör seçilmelidir. Ayrıca kapasite değeri büyüdükçe çıkış sinyali daha düzgün olmaktadır. Dikkat edilmesi gereken bir diğer nokta kondansatörün gerilimidir. Doğrultma devrelerinde kondansatörler alternatif akım tepe değerlerinde dolacağından (Uç= Ug*1,41 ) trafolarının çıkış gerilimini kaldıracak şekilde kondansatör kullanılmalıdır. Şekil 14 de alternatif akım doğrulma ve filtreleme devresi ve multisim programıyla gerçeklenmesi verilmektedir. Devrelerimizde entegrelerden önce 470 uf, 35V elektrolit kondansatör ve entegrelerden sonra 100 nf lık normal kondansatör kullanılmaktadır. Regüleli güç kaynaklarında, entegre regülatör elemanlarından en çok kullanılan negatif (LM78XX) ve pozitif regülatör (LM79XX) entegre elemanlarıdır. Pozitif regülatör entegresi gerilimi pozitif olarak istenen değerde sabitler negatif regülatör ise negatif DA gerilimi sabitlemeye yardımcı olur. En çok kullanılan 2-24V arası entegrelerdir. Entegreler kullanılırken dikkat edilmesi gereken çıkışlarında en fazla 1 A akıma izin verilir, dolayısıyla alıcının çektiği akımın 1 A i geçmemesi gerekir. Regülelerin zarar görmemesi için koruyucu 16

olarak cam sigortalar kullanılacaktır. Şekil 25 te regülelerin bacak bağlantıları verilmektedir. Şekil 26 da ise DA regüle devresinin baskı devrede gerçeklenmiş şekli bulunmaktadır. Şekil 25. LM78XX ve LM79XX regüleleri bacak bağlantıları Şekil 26 da 4.1.2 AA Güç Kaynağı Devresi Şekil 26. Regüle devresinin gerçeklenmiş devresi Şekil 27. AA güç kaynağı simulasyon devresi 17

Alternatif akım güç kaynağımızı ayrıca kurduğumuz + 18V, - 18V gerilimleriyle LM324 op-ampı beslenerek şekildeki direnç değerleriyle devremiz 0-30 V arası aa güç kaynağımızı tasarlamış oluruz. Şekil 28. AA güç kaynağı devresi 4.1.3 Ölçü Aletlerini Besleme Devresi Setimizdeki ölçü aletlerini doğru akım regülatör devresi gibi ayrı bir devre üzerinden beslenmektedir. Ölçü aletlerimizin çalışması için gerekli akım ve gerilim bu da güç kaynağı devrelerinden sağlanmaktadır. Deney setimizde ölçü aletlerin çektikleri maksimum akım 22 ma dir. Şekil 29. Ölçü aletlerinin besleme devresi 18

4.1.4 Osilatör Devresi Şekil 30. Sinyal üreteci simülasyon devresi ICL8038 adlı entegre devresi kullanılarak üç farklı biçimli (kare, üçgen, sinüs) sinyal üretebilir. Devrenin ürettiği sinyallerin frekansı 50 Hz- 15 KHz arasındadır. Frekans ayarını RV2 potansiyometresi ile yapmaktayız. Entegre çıkışında kare dalga 24 V, sinüs dalga 8 V, üçgen dalga ise 6 V dur. 0-12 V arası ayarlanabilir genlik elde etmek için entegre çıkışlarını alçaltıcı ve yükseltici devreler ekleyerek istenilen büyüklüklere getirilmiştir. Şekil 31. Sinyal üreteci devresi 19

4.1.5 Yükseltici Devre Yükseltici devreyi bilgisayardan 1 volt olan dalga ( ses tam açıkken) hazırlanan yükselteç devresi ile 12 volt genliğe yükseltilebilmektedir. Gelen küçük genlikli sinyalin istenilen büyüklükteki genliğe yükseltmek için kullanıyoruz. Devremizi iki tane LM741 opamp ve yükseltilmek istenilen oranda direnç seçimleriyle Şekil 30 daki örnek simülasyonda görülmektedir. Şekil 32. Yükselteç simülasyon devresi Simülasyondaki R1 ve R2 dirençleri aynı ve devrenin akım çekmemesi için yüksek değerde, R3 ve R4 dirençleri de giriş geriliminin istenilen çıkış gerilimi oranında seçilerek şekil 9. daki gibi bağlanmaktadır. Op-amp beslemeleri ise ayrıca kurulan ve sabit +15, -15 volt veren regüle devresinden sağlanmaktadır. Şekil 33. Yükselteç gerçeklenmiş devresi 20

4.1.6 Gerilim Sensörü Devresi Şekil 34. Gerilim sensörü simülasyon devresi Şekil 32. deki devremizde LM741 op-ampını kullanıyoruz; beslemelerini ise yükseltme devresini de besleyen ayrı bir sabit +15, -15 V veren regüle devresinden almaktayız. Devrede R1 ve R2 dirençleri aynı büyüklükte yüksek değerde R3 ve R4 dirençleri ise giriş gerilimi ve olmasını istediğimiz çıkış geriliminin arasındaki oranda seçilir. Şekil 35. Gerilim sensörü gerçeklenmiş devresi 4.1.7 Akım Sensörü Devresi Şekil 36. Akım sensörü simülasyon devresi 21

Akım sensörü deney setinde kurulan devreden akan akımı bilgisayar ekranındaki osilatör ekranında görmemizi sağlamaktadır. Şekilde görüldüğü gibi giriş 1 ve giriş 2 uçları devreye seri olarak bağlanır ve çıkış ucu ise bilgisayara gitmektedir. Akım sensörünün önemli elemanları LM311 ve 0,1 Ω dirençtir. Op-amp +12 V ve -12 V sabit DA güç kaynağı ile beslenecektir. Küçük direnç kullanarak devreye olan etki minimuma indirilmiştir. Devrede ölçülen değer ve ekranda görülen değer aslında gerilim değeridir ancak onu akım değeri olarak almaktayız. Şekil 37. Akım sensörü gerçeklenmiş devresi 22

5.SONUÇLAR Bilgisayar kontrollü birçok deney araçları bulunmaktadır. Yapılan bu çalışmalardan farklı olarak projemizde bilgisayar ve deney seti arasındaki bağlantıyı ses kartı üzerinden gerçekleştirdik. Bilgisayardan alınan 3.2 V deney setinde bulunan yükseltme devresiyle yükselterek 12 V gerilime yükselttik ve deney setinden alınan gerilimi bilgisayarın ölçebileceği maksimum genlik olan 0 200 mv arası tutacak alçaltma devresi de deney setimizde kullanılmıştır. Projemizde Matlab programında tasarladığımız, kullanımı kolay ve bilgilerimizi deneyerek pekiştirmemizi sağlayan ara yüzler EK-6 da bulunmaktadır. Deney setimizde bulunan devrelerimizin PCB çizimleri EK-3 de bulunmaktadır. Bu çalışmamızda deney seti tasarımı bilgisayardan veri alışverişi ve bilgisayar ara yüzleri tasarlanmasının nasıl yapıldığı hakkında bilgi verilmiştir. Projenin çalışma takvimi EK-5 de verilmiştir. 23

Şekil 38. Deney seti üst görünüşü Şekil 38 de deney setinde 1 numaralı kısım alternatif akım, doğru akım voltmetre ve ampermetrelerinin bulunduğu kısım, 2 numara ile gösterilen yer ise bilgisayardan sinyal gönderdiğimizde kullanacağımız giriş ve breadborda göndereceğimiz kablo giriş ve çıkışları, 3 numaralı kısımda deney seti üzerinde kuracağımız devreden akım bilgisi alıp bilgisayara aktaracağımız akım sensörü giriş ve çıkışları, 4 numara aynı şekilde gerilim sensörü giriş ve çıkışlarıdır, 5 numarayla gösterilen yer ise sabit doğru akım gerilim kaynaklarının bulunduğu yerdir, 6 numarayla gösterilen yer ise deney setinde bulunan osilatör çıkışlarıdır. 24

Şekil 39. Deney seti iç kısmı Şekil 39 de deney setinin iç kısmında üstten görünüşü ve devrelerin yerleştirilmiş hali bulunmaktadır. 25

6. YORUMLAR VE DEĞERLENDİRMELER Bitirme projemiz birçok derste öğrendiğimiz bilgileri kullanma imkânı vermiştir. Yapmış olduğumuz çalışmalarda elektronik devre simülasyon çizim programları öğrenildik ve bu simülasyonlarının laboratuarda gerçekleştirilmesiyle aslında derslerde öğrendiğimiz birçok bilginin farkına vardık. Derslerde öğrenilen bilgilerin günlük hayata aktarımı konusunda öğrencinin daha çok teşfik edilmesi gerektiğini düşünüyoruz. Projemiz temel elektrik laboratuar kullanım kolaylığı sağlaması açısından yararlı bir çalışma olduğuna inanıyoruz. Umarız bu çalışma daha iyi ve gelişmiş projelere katkı sağlar. 26

KAYNAKLAR [1]. İ. Sefa, M. Demirbaş, R. Bayındır, "Güneş Enerjisi Eğitim Seti Tasarım ve Uygulaması Pamukkale University Engineering Faculty, Journal of Engineering Sciences, Year:2007, Vol:13, No:3, Page:327-336. [2]. U. Güvenç, Y. Sönmez, S. Biroğul, "Bulanık Mantık Denetimli DA-DA Çeviricileri için Geliştirilen Bir Eğitim Seti",Journal of Polytechnic, Vol: 10, No: 4, pp.339-346, 2007. [3]. A. Güllü, Y. F. Sur, E. Kaplanoğlu, "AC Servo Motor Eğitim Seti Tasarımı ve Konum Kontrolü",SDU International Technologic Science, Vol. 1, No 2, pp. 74-81, October 2009. [4]. E. Köse, S. Yamaçlı, Y. G. Ültanır, "Küçük Ölçekli İnsansız Helikopter Kontrol Deney Seti Tasarımı ve Simülasyonu", Ç.Ü. Müh.Mim. Fak.Dergisi, Cilt.23, Sayı.2, Aralık 2008. [5]. İ. Yabanova, Sezai T., H. Ekiz, H. Çimen, "Denetleyici Alan Ağı Üzerinden Mekatronik Bir Sistemin Kontrolü", Electronic Journal of Machine Technologies, Vol: 7, No: 2, pp.63-72, 2010. [6]. Z. Candan, Y. Çekiç, "Gerçek Zamanlı Sistemlerin Web Üzerinden Kontrolünün Gerçekleştirilmesi",Bahçeşehir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bilgi Teknolojileri Programı, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, 2008. [7]. S. Taşkın, M. Demetgül, "Bir Sıvı dolum tesisi deney setinin uzaktan erişimli kontrolü",journal of Polytechnic, Vol: 12, No: 1, pp.35-41, 2009. [8]. R. Bayındır, "Elektrik Kumanda Devrelerinin Eğitim Amaçlı Benzetimi", Journal of Polytechnic, Vol: 9, No: 1, pp.1-6, 2006. 27

EKLER EK 1. IEEE Etik Kuralları IEEE üyeleri olarak bizler bütün dünya üzerinde teknolojilerimizin hayat standartlarını etkilemesindeki önemin farkındayız. Mesleğimize karşı şahsi sorumluluğumuzu kabul ederek, hizmet ettiğimiz toplumlara ve üyelerine en yüksek etik ve mesleki davranışta bulunmayı söz verdiğimizi ve aşağıdaki etik kuralları kabul ettiğimizi ifade ederiz. 1. Kamu güvenliği, sağlığı ve refahı ile uyumlu kararlar vermenin sorumluluğunu kabul etmek ve kamu veya çevreyi tehdit edebilecek faktörleri derhal açıklamak; 2. Mümkün olabilecek çıkar çatışması, ister gerçekten var olması isterse sadece algı olması, durumlarından kaçınmak. Çıkar çatışması olması durumunda, etkilenen taraflara durumu bildirmek; 3. Mevcut verilere dayalı tahminlerde ve fikir beyan etmelerde gerçekçi vedürüst olmak; 4. Her türlü rüşveti reddetmek; 5. Mütenasip uygulamalarını ve muhtemel sonuçlarını gözeterek teknoloji anlayışını geliştirmek; 6. Teknik yeterliliklerimizi sürdürmek ve geliştirmek, yeterli eğitim veya tecrübeolması veya işin zorluk sınırları ifade edilmesi durumunda ancak başkaları için teknolojik sorumlulukları üstlenmek; 7. Teknik bir çalışma hakkında yansız bir eleştiri için uğraşmak, eleştiriyi kabul etmek ve eleştiriyi yapmak; hatları kabul etmek ve düzeltmek; diğer katkı sunanların emeklerini ifade etmek; 8. Bütün kişilere adilane davranmak; ırk, din, cinsiyet, yaş, milliyet, cinsi tercih, cinsiyet kimliği veya cinsiyet ifadesi üzerinden ayırımcılık yapma durumuna girişmemek; 9. Yanlış veya kötü amaçlı eylemler sonucu kimsenin yaralanması, mülklerinin zarar görmesi, itibarlarının veya istihdamlarının zedelenmesi durumlarının oluşmasından kaçınmak; 10. Meslektaşlara ve yardımcı personele mesleki gelişimlerinde yardımcı olmak ve onları desteklemek. 28

IEEE Code of Ethics We, the members of the IEEE, in recognition of the importance of our technologies in affecting the quality of life throughout the world, and in accepting a personal obligation to our profession, its members and the communities we serve, do hereby commit ourselves to the highest ethical and Professional conduct and agree: 1. to accept responsibility in making engineering decisions consistent with the safety, health and welfare of the public, and to disclose promptly factors that might endanger the public or the environment; 2. to avoid real or perceived conflicts of interest whenever possible, and to disclose them to affected parties when they do exist; 3. to be honest and realistic in stating claims or estimates based on available data; 4. to reject bribery in all its forms; 5. to improve the understanding of technology, its appropriate application, and potential consequences; 6. to maintain and improve our technical competence and to undertake technological tasks for others only if qualified by training or experience, or after full disclosure of pertinent limitations; 7. to seek, accept, and offer honest criticism of technical work, to acknowledge and correct errors, and to credit properly the contributions of others; 8. to treat fairly all persons regardless of such factors as race, religion, gender, disability, age, or national origin; 9. to avoid injuring others, their property, reputation, or employment by false or mlicious action; 10. to assist colleagues and co workers in their professional development and to support them in following this code of ethics. Approved by the IEEE Board of Directors August 1990 ieee ies.org/resources/media/about/history/ieee_codeofethics.pdf 29

Mühendisler İçin Etik Kuralları Etik kuralları ile ilgili faydalı web adresleri IEEE Code of Ethics http://www.ieee.org/about/corporate/governance/p7 8.html NSPE Code of Ethics for Engineers http://www.nspe.org/resources/ethics/code ethics American Society of Civil Engineers, UC Berkeley Chapter http://courses.cs.vt.edu/professionalism/worldcodes/asce.html Engineering Ethics BY DENISE NGUYEN http://sites.tufts.edu/eeseniordesignhandbook/2013/engineering ethics 2/ Code of Ethics of Professional Engineers Ontario http://www.engineering.uottawa.ca/en/regulations Bir kitap: What Every Engineer Should Know about Ethics Yazar: Kenneth K. Humphreys CRC Press EMO Elektrik Mühendisleri Odası Etik Kütüphanesi http://www.emo.org.tr/genel/bizden_detay.php?kod=50871&tipi=46&sube=0#.u1qfyvv_tjs 30

EK-2 Disiplinlerarası Çalışma Bitirme çalışmamızda, deney setimizin plastik kasasını ölçüleri ve görünüş çizimleri kartal reklamcılığı verilerek bu konuda yardımları bulunmaktadır. Yapılan deney setinin plastik kasası karşılığında hiçbir maddi karşılık talep edilmemiştir. Katkılarından dolayı Kartal Reklamcılığa teşekkürlerimiz sunarız. 31

EK-3 Standartlar ve Kısıtlar Formu Bitirme Projesinin hazırlanmasında Standart ve Kısıtlarla ilgili olarak, aşağıdaki soruları cevaplayınız. 1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız. Bu çalışmada bilgisayar ses kartı kullanılarak deney seti ve bilgisayar arasında sinyal almaş verişi sağlanması ve bu veri aktarımına uygun deney seti yapılması hedeflenmektedir. 2. Projenizde bir mühendislik problemini kendiniz formüle edip, çözdünüz mü? Evet. Bilgisayarın sinyal generatörü ve osilatör kullanması için ses kartı yardımıyla yeni devreler tasarlandı böylece elektrik laboratuarında bilgisayarın kullanımıyla maliyet azaltılması sağlandı. 3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız? Bilgisayar programlama, elektrik mühendisliği temelleri, analog ve sayısal elektronik derslerinde öğrenilen bilgilerden faydalandık. 4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir? IEEE, CENELEC, IEC 60559, IEC 60191, ISO 639, ISO/IEC TR 14543, standartlarına uygun olarak üretim yapılmaktadır. 5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir? a) Ekonomi Bu projenin temel elektrik laboratuvarlarında kullandığımız osiloskop ve osilatör gibi araçların yerine kullanmak daha ekonomik olacaktır. b) Sürdürülebilirlik: Projenin geliştirilmesiyle başta eğitim olmak üzere birçok alanda kullanım alanı bulabilir. 32

c) Üretilebilirlik: Projenin bilgisayar tabanlı olması günümüzde bilgisayarların da çok yaygın olarak kullanılması nedeniyle bilgisayar bulunan her yerde osiloskop ve osilatör de bulunması anlamına gelir. Bu nedenle kişisel bilgisayara sahip kişilerin osiloskop ve sinyal generatörü gibi pahalı cihazlara ücret vermeden hem maliyet hem de boyut olarak kazanç sağlamaları mümkün hale getirilmiş olur. d) Etik: Daha önce yapılan projelerden fikir bazında faydalanılmıştır. Başka projelerden kopyalama yapılmamıştır. Yararlanılan kaynaklar kaynakça da belirtilmiştir. f) Sağlık: Can güvenliği açısından herhangi bir tehlike teşkil etmemektedir. Gerekli koruma sigorta ve topraklama gibi koruma elemanları ile sağlanmıştır. g) Güvenlik: Kullanılacak olan malzeme ve devrelerin izolasyonları gerektiği gibi yapılıp insan sağlığını tehlikeye atacak hiçbir duruma mahal bırakılmayacaktır. h) Sosyal ve politik sorunlar: Sosyal ve politik açıdan hiçbir problem arzetmeyen ürün aynı zamanda ihracata da elverişlidir. Maliyet açısından oldukça hesaplı olması sebebiyle ülke ekonomisine büyük katkı sağlanmaktadır. 33

EK-3 Deney Setinde Kullanılan Devrelerin Baskı Devre Çizimleri Şekil E3.1. Osilatör devresi için baskı devre çizimi Şekil E3.2. Osilatör devresinin sinüs ve üçgen çıkışlarını yükseltme devresi baskı devre çizimi 34

Şekil E3.3. 0-30V alternatif akım kaynağı devresi için baskı devre çizimi Şekil E3.4. Regülatör devresi için baskı devre çizimi 35

Şekil E3.5. Akım sensörü devresi için baskı devre çizimi Şekil E3.6. Bilgisayardan deney setine gönderilen işaretin yükseltme devresi için baskı devre çizimi 36

EK-4 Deney Seti Maliyet Tablosu Deney setinde kullanılacak malzemeler hakkında piyasa araştırması yapılıp adet başına TL fiyatı ve 100 adet başına TL fiyatı belirlenerek maliyet tablosu oluşturulmuştur. Tablo. 2 Maliyet Tablosu CİNSİ ADET ADET FİYATI(TL) 100 ADET FİYATI(TL) CAM SİGORTA 8 0.10 5.4 CAM SİGORTA YUVASI 8 0.46 32 100 nf KONDANSATÖR 32 0.10 8 1uF ELEKTROLİT KONDANSATÖR 470 uf ELEKTROLİT KONDANSATÖR 16 0.10 8 16 0.28 23 KÖPRÜ DİYOT 2 0.25 20 AMPERMETRE 2 21 2000 VOLTMETRE 2 16 1500 BREADBORD 2 4.85 450 KLEMENS 20 0.31 22 SOĞUTUCU 16 1.28 105 POTANSİYOMETRE 4 0.46 35 ANAHTAR 1 1.08 100 GÜÇ FİŞİ 1 1.73 150 TRANSFORMATÖR 1 60 5800 LM311 ENTEGRE 2 0.50 40 LM324 ENTEGRE 4 6.50 440 ICL8038 ENTEGRE 1 17.75 1400 LM78xx, LM79xx ENTG. 16 0.79 55 DİRENÇ 20 0.20 15 37

CİNSİ ADET ADET FİYATI(TL) 100 ADET FİYATI(TL) 3 KADEMELİ 1 2.35 170 ANAHTAR TOPLAM 110 8500 38

EK-5 Çalışma Takvimi Tablo. 3 teki çalışma takviminde toplantı tarihleri bulunmaktadır. İş tanımı kısmı ise bu toplantı tarihleri arasında yapılan çalışmalar gösterilmektedir. Çizelge. 3 Çalışma Takvimi AYLAR İŞ TANIMI TOPLANTI TARİHİ ŞUBAT MART NİSAN MAYIS Tasarım projesi değerlendirilip bitirme projesinde neler yapılacağı belirlendi Deney setinde kullanılacak devrelerin mutlisimleri üzerinde inceleme yapıldı kullanılacak devre elemanları belirlendi Bilgisayarın ses kartının projede kullanılabilirliği ile ilgili ölçümler yapıldı. Bilgisayar ve deney seti arasında kullanılacak alçaltıcı ve yükseltici devreler belirlendi Deney setinde kullanılacak devreler borda kurulmaya başlandı. Kurulan devrelerin çalışıp çalışmadığı kontrol edildi. Devrelerde kullanılacak elemanlar incelendi. Bilgisayarın giriş çıkış gerilimleri belirlendi. Kullanılacak entegrelerin özellikleri incelendi ve devredeki uyumları gözlendi. Eksik devrelerin borda kurulmasına devam edildi. Borda kurulan devreler kontrol edildi. Sorunlu devreler tekrar incelendi Baskı devre için gerekli malzemeler belirlendi. Devrelerin nasıl yapılacağına dair tartışıldı. Baskı devre için gerekli devre çizimlerine başlandı Baskı devrelerin çizimi bitirildi ve incelendi. Baskı devreler yapıldı. Elemanların montajı yapıldı. 21.05.2014 28.05.2014 07.03.2014 14.03.2014 21.03.2014 28.03.2014 18.04.2014 25.05.2014 02.05.2014 39

EK-6 Matlab Gui de Oluşturulan Arayüzler Şekil E6.1 Direnç renk kodları ara yüzü Şekil E6.2 4 bantlı direnç hesap ara yüzü Şekil E6.3 5 bantlı direnç hesap ara yüzü Şekil E6.4 6 bantlı direnç hesap ara yüzü 40

Şekil E6.5 Enerji birim dönüşümü ara yüzü Şekil E6.6 Çevre denklemi ara yüzü Şekil E6.7 Düğüm denklemi ara yüzü Şekil E6.8 Ohm yasası ara yüzü 41

Şekil E6.9 Paralel direnç hesp. ara yüzü Şekil E6.10 Paralel endüktans hesp. ara yüzü Şekil E6.11 Seri kondansatör hesp. arayüzü Şekil E6.12 Thevenen Teo. hesp. arayüzü 42

Şekil E6.13 AA devreleri arayüzü Şekil E6.14 Kompanzasyon arayüzü Şekil E6.15 Kondansatör dolma arayüzü Şekil E6.16 Ort. ve Efektif değer arayüzü 43

Şekil E6.17 Periyot ve frekans Şekil E6.18 Yıldız-Üçgen dönüşüm 44

ÖZGEÇMİŞLER Erman Cemal DURMUŞ Erman Cemal DURMUŞ, 16.05.1990 tarihinde Samsun da doğdu. İlköğretim ve lise öğrenimini Samsun da tamamladı. 2009 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümüne lisans eğitimine başlamıştır. Yabancı dil olarak İngilizce ve Almanca bilmektedir. Ayhan ÇAMYAR Ayhan ÇAMYAR 25.10.1987 tarihinde Ordu da doğdu. İlköğretim ve lise öğrenimini Ordu da tamamladı. 2008 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümüne lisans eğitimine başlamıştır. Yabancı dil olarak Arapça bilmektedir. Zafer ALTUN Zafer ALTUN 10.04.1990 tarihinde Trabzon da doğdu. İlköğretim ve lise öğrenimini Trabzon da tamamladı. 2010 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümüne lisans eğitimine başlamıştır.. Yabancı dil olarak İngilizce ve Almanca bilmektedir. Mehmet Emre TURAL Mehmet Emre TURAL 14.04.1991 tarihinde Erzurum da doğdu. Öğrenimi yedinci sınıfa kadar Kahramanmaraş ta, yediden onikinci sınıfa kadar Erzurum da orta öğreniminin son sınıfını Bursa da tamamladı. 2010 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümüne lisans eğitimine başlamıştır. Yabancı dil olarak İngilizce ve İtalyanca bilmektedir. 45