Mikrodenetleyiciler (MECE 308) Ders Detayları Ders Adı Ders Kodu Dönemi Ders Saati Uygulama Saati Laboratuar Kredi AKTS Saati Mikrodenetleyiciler MECE 308 Bahar 2 0 2 3 5 Ön Koşul Ders(ler)i Dersin Dili Dersin Türü Dersin Seviyesi Ders Verilme Şekli İngilizce Zorunlu Bölüm Dersleri Lisans Yüz Yüze Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri Dersin Koordinatörü Anlatım, Gösteri, Deney, Soru-Yanıt, Uygulama-Alıştırma, Gözlem Örnek Olay İncelemesi, Sorun/Problem Çözme, Takım/Grup Çalışması, Beyin Fırtınası, Proje Tasarımı/Yönetimi
Dersin Öğretmen(ler)i Dersin Asistanı Dersin Amacı Dersin Eğitim Çıktıları Dersin İçeriği Bu derste gömülü denetim temellerinin verilmesi amaçlanmıştır. Öğrenciler mikrodenetleyiciler, microdenetleyici mimarisi ve çevre birimleri, assembler ve üst-seviye dil kullanarak programlama, gerçek-zamanlı-işletim-sistemleri konularında eğitim alacaklardır. Öğrenciler mikrodenetleyici programlama ve gerçek hayattaki kullanımlarına yönelik laboratuvar uygulamaları yapabileceklerdir. Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler; Gömülü denetim ve mikrodenetleyicilerin temel ilkelerini öğrenmek, Mikrodenetleyiciler, algılayıcılar, eyleyiciler ve gömülü yazılım programlama esaslı mekatronik ürünlerin tasarım ve gerçeklenmesini anlamak ve uygulamak, Tasarım isterlerini karşılamak üzere, gerçek zamanlı verilerin mikrodenetleyiciler ile nasıl işlendiğini öğrenmek. Mikrobilgisayarların temel unsurları. Mikrodenetleyicilerin donanımlarına giriş. İç mimari, adres, veri ve kontrol yolları ve zamanlama. Assembly dili ile programlama ve hata kontrolü. Merkezi işlem birimi yapısı ve komut seti, kesmeler, kesme kaynakları ve kesme programları, zamanlayıcı, sayıcı, CCP modülleri (kaydedici, karşılştırıcı ve PWM), A/D çevirici birimi, USART modülü, I2C modu, paralel port, paralel giriş ve çıkış, ICP modülü ve hata-kontrolü-bulunması ve giderilmesi, gömülü sistemler için ileri düzey diller, gerçek-zamanlı-işletim sistemleri (RTOS).
Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları HaftaKonular Ön Hazırlık 1 Mikrobilgisayarların temel birimleri, mikrodenetleyici donanımına giriş 2 Mikrodenetleyicilerin iç mimarisi, adres, data ve kontrol yolları ve zamanlamalar. 3 Assembly diliyle programlama ve hata kontrolü, bulunması ve giderilmesi. 4 CPU yapısı. Von Neuman ve Hardware yapıları. RISC tabanlı mikrodenetleyicilere giriş. Komut seti özeti. 5 Yükleme, saklama, kaydırma, aritmetik ve mantık komutları. 6 Durum, karar verme, kesme komutları. Assembly programlamada if-then-else, while-do, do-while yapıları. Modüler assembly dili programları. 7 Kesmeler ve kesme programları 8 Zamanlayıcı, sayıcı, kaydedici ve PWM modülleri 9 Analog-Dijital çevirimi, A/D modülü ve A/D kayıtçıları 10 Asenkron seri iletişim, mikrodenetleyidekı ve PC deki USART modülü. 11 Senkron seri iletişim ve I2C, I2C çevre birimleri ve programlaması
12 Hataların giderilmesine yönelik sistemler. ICP modülü. Bir PIC mikrodenetleyici de gerçek zamanlı olarak hata kontrolü, bulunması ve giderilmesi. 13 Gömülü sistemlere yönelik ileri düzey dil kullanımı ile programlama, ileri düzey dil ve Assembler ın beraber kullanımı, gerçek-zamanlı-işletim sistemleri. 14 Gerçek-zamanlı-işletim-sistemleri. QN, gömülü Linux, uc-osii. 15 Problem saati 16 Genel Sınav Kaynaklar Ders Kitabı: 1. Designing Embedded Systems with PIC Microcontrollers, Principles and Applications, T. Wilmshurst, Elsevier Newnes, 2007. Değerlendirme Sistemi Çalışmalar Sayı Katkı Payı Devam/Katılım - - Laboratuar 14 15 Uygulama - - Alan Çalışması - - Derse Özgü Staj - - Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - -
Ödevler 5 10 Sunum - - Projeler 1 15 Seminer - - Ara Sınavlar/Ara Juri 2 30 Genel Sınav/Final Juri 1 30 Toplam 23 100 Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 70 30 Toplam 100 Ders Kategorisi Temel Meslek Dersleri Uzmanlık/Alan Dersleri Destek Dersleri İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi # Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi 1 2 3 4 5 1 Matematik, fen bilimleri ve mekatronik mühendisliği ile ilgili konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi. 2 Karmaşık mekatronik mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. 3 Karmaşık bir mekatronik mühendisliği sistemini, sürecini, cihazını veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi; mekatronik mühendisliği kapsamında mühendislik yaratıcılığı yöntemlerini etkin bir şekilde uygulayabilme becerisi. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.) 4 Mekatronik mühendisliği ve robot teknolojisi uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim ve iletişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5 Mekatronik mühendisliği ve robot teknolojisi problemlerinin incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. 6 Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi; mekatronik mühendisliğinin yakın etkileşim içinde olduğu makina, elektrik/elektronik ve bilgisayar mühendislikleri ile, mekatronik mühendisliğinin uygulama alanı içinde diğer mühendislik ve bilim dalları veya çalışma alanları ile etkin iletişim kurabilme becerisi, farklı disiplinlerde çalışabilme becerisi. 7 Türkçe ve İngilizce sözlü, yazılı ve teknik resim kullanarak etkin iletişim kurma, yaratıcı ve özgün kavram ve fikirleri ifade edebilme becerisi. 8 Mekatronik mühendisliğinin uygulama çeşitliliğinin gerektirdiği şekilde değişik konularda bilgiye erişim, eleştirel bakış, yorumlama ve bilgiyi geliştirme becerisi; yaşam boyu öğrenme sonucu gelişme ve sürekli yenileme gerekliliği bilinci; bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme; girişimcilik, yenilikçilik ve sürdürebilir kalkınma hakkında farkındalık ve kendini sürekli yenileme becerisi. 9 Mesleki ve etik sorumluluk bilincine sahip olma, bu konuda iletişim araçlarını kullanarak meslek bilincini geliştirme ve mesleğin gelişimine katkıda bulunma yetkinliği. 10 Proje yönetimi ile risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi ve sorumluluğu altında çalışanların bir proje çerçevesinde gelişimlerine yönelik etkinlikleri planlayabilme, yönetebilme ve liderlik yetkinliği. 11 Mekatronik mühendisliği uygulamalarının evrensel, toplumsal ve bireysel boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ile kültürel değerler ve çağın sorunları hakkında bilgi; bu konularda mühendislik bilinci; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
12 Mekatronik mühendisliği konularında, sorunları tanımlayabilme, analiz edebilme, kaynak araştırması yapabilme, veritabanları ve diğer bilgi kaynaklarını kullanarak yaptığı araştırmalara ve kanıtlara dayalı çözüm önerileri geliştirebilme ve sorunlara ilişkin çözüm önerilerini nicel ve nitel olarak aktarabilme yetkinliği. 13 Yaşadığı çevreye duyarlı ve toplumsal sorumluluk bilincine sahip, sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısıyla inceleyen, geliştiren ve gerektiğinde değiştirebilen, toplum içinde bir birey olma ve topluma yönelik proje düzenleme, geliştirebilme ve uygulayabilme yetkinliği. ECTS/İş Yükü Tablosu Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) 14 2 28 Laboratuar 14 2 28 Uygulama Derse Özgü Staj Alan Çalışması Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 14 2 28 Sunum/Seminer Hazırlama 1 1 1 Projeler 1 25 25 Ödevler 5 2 10 Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 2 10 20 1 10 10 Toplam İş Yükü 150