Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Arduino'nun kablosuz haberleşme teknolojisinde kullanılması ve Mini Akıllı Ev Uygulaması

219,613 views

Published on

www.resuldolaner.com
http://www.dailymotion.com/rrdolaner

Published in: Technology
  • Be the first to comment

Arduino'nun kablosuz haberleşme teknolojisinde kullanılması ve Mini Akıllı Ev Uygulaması

  1. 1. ARDUINO’NUN KABLOSUZ HABERLEŞME TEKNOLOJİSİNDE KULLLANIMI Ve MİNİ AKILLI EV UYGULAMASI HAZİRAN 2014 Resul Rıza DOLANER ÖZET Günümüzde gömülü sistemler yaygınlaşmış, bir çok uygulamanın içerisinde yerlerini almışlardır. Yapılmak istenen projeler de daha pratik, daha ucuz ve daha küçük boyutlu cihazlara gereksinim artmıştır. Bunun yanında Amerika’yı bir daha keşfetmemek için hali hazırda olan, açık kaynak kodlu yazılımlar gibi, açık kaynak geliştirme kartlarına ihtiyaç duyulmuş ve kullanıcının ihtiyacına göre tasarlayabileceği, zaman kaybını önleyerek bir üst basamaktan işleme başlayabileceği geliştirme kartlarına ihtiyaç duyulmuştur. Bu cihazların aranılan niteliklerin arasına, gelişen teknoloji ile beraber kablosuz haberleşme teknolojileri ile entegre olması eklenmiştir. Bunun için Arduino, Raspberry Pi, Beaglebone Black, Spark Core gibi hızlı, akıllı, küçük, maliyeti ucuz ve kullanımı kolay geliştirme kartlarına ihtiyaç duyulmaktadır. ANAHTAR KELİMELER Arduino, Geliştirme kartı, Kablosuz haberleşme, Bluetooth, RF, Infrared, Wireless, Akıllı Ev, Android 1. GİRİŞ Hızla gelişmeye devam eden teknoloji ile beraber, bu hızı yakalayabilmek için hızlı geliştirme araçları da beraberinde gelmiştir. Bunlardan biride geliştirme kartlarıdır. Geliştirme kartları, bilgisayar ordamında kolayca programlanabilen, yazılan işlemleri işleyebilecek kapasite ve işlemciye sahip fiziksel programlama cihazlarıdır. Yazılım dünyasında Amerika’yı yeniden keşfetmek deyimi vardır. Bir şeyi sıfırdan icat etmekten ise zamandan tasarruf edip icat edileni kullanıp, daha kullanışlı, daha ucuz ve daha faydalı ürünler keşfedersin. Açık kaynak geliştirme kartlarıda bunun gibidir. Yeniden devreyi tasarlamak yerine hazır oluşturulmuş bir devre üzerinden istediğin uygulamayı en kısa sürede yapabilir. Daha sonra kullanmadığın kısımları eleyip yeni bir tasarım, bir devre oluşturabilmene imkan kılar. Arduino’da bize bu imkanı sağlayan geliştirme kartlarından biridir. Yapılan çalışmada, Arduino ile ilgili bilgi verilerek, Arduino ailesine göz atılacaktır ve yeni kablosuz haberleşme teknoloji ile kullanımına değinilecektir. En son olarak bu teknoloji ile yapılmış bir örnek anlatılacaktır. 2. ARDUİNO 2.1.Arduino Nedir? Arduino İtalyan elektronik mühendisleri tarafından açık kaynak kodlu geliştirilen, isteyen herkesin baskı devreleri indirerek kendi devrelerini basabilecekleri dilerlerse şık bir görüntüye sahip hazır basılmış ve bileşenleri
  2. 2. yerleştirilmiş halde alabilecekleri, esnek, kolay kullanımlı donanım ve yazılım tabanlı bir elektronik prototip platformudur. Arduino geliştirme kartı üzerindeki mikrodenetleyici (AtmegaXX), Arduino programlama dili (wiring tabanlı) ile programlanır ve bu program Processing tabanlı Arduino Yazılım Geliştirme Ortamı (IDE) yardımı ile karta yüklenir. Arduino’nun kullandığı dilden bahsedicek olursak, kullandığı dil oldukça basittir, çok temel bir C bilgisi ile usb üzerinden direkt olarak mikrodenetleyicimizi programlayabiliyoruz ve gerçek zamanlı uygulamalar çalıştırabiliyoruz. Programlama yaparken java üzerine yazılmış güzel, sade bir o kadarda akıllı bir editör tasarlanmıştır. Mikrodenetleyiciye önceden bir bootloader programı yazılı olduğundan programlama için harici bir programlayıcıya ihtiyaç duyulmamaktadır. 2.2.Arduino ile Neler Yapılabilir?  Kolay bir şekilde çevresiyle etkileşime girebilen sistemler tasarlayabileceğiniz  Arduino kütüphaneleri ile mikrodenetleyicileri kolaylıkla programlayabilirsiniz.  Analog ve dijital girişleri sayesinde analog ve dijital verileri işleyebilirsiniz.  Sensörlerden gelen verileri kullanabilirsiniz  Dış dünyaya çıktılar (ses, ışık, hareket vs?) üretebilirsiniz.  Entegre edilebilir wireless modüller sayesinde, kablosuz haberleşme teknolojisinde kullanılabilir. (RF, Bluetooth, Infrared, GSM, Wireless…) 2.3.Arduino ile Neler Yapılamaz?  Sıfır elektronik bilgisi ile Arduino ile bir şeyler yapılması zordur. En azından temel seviyede elektronik bilinmelidir.  Sıfır programlama bilgisi ile Arduino ile projeler yapılması zordur. En azından temel seviyede programlama bilgisine sahip olunmalıdır..  Gerçek zamanlı sinyal işleme, kamera görüntüsü aktarma gibi ağır işler yapılamaz.  Üzerinde Android, Windows CE, Linux gibi işletim sistemleri çalıştırılamaz. Bu tür çalışmalar yapmak için Rasperry Pi, Beagle Bone vs.. gibi kartlar kullanılmalıdır. 2.4.Arduino Uno R3 Özellikleri Şekil 1 Arduino ailesinden olan “Uno R3” modelinin özelliklerinde:  ATmega328 Mikrodenetleyici  7-12V Giriş Voltajı  3.3V ve 5V güç çıkışı  14 adet dijital giriş çıkışı  6 motor sürücü çıkışı  6 adet analog girişi  16MHz Çalışma Frekansı  32KB Flash Hafıza bulunmaktadır. ATmega328 Mikrodenetleyici ile 1saniyede 16 milyon işlem yapılabilir. Ama bir işlem 6 clock scyle sürüyorsa o zaman 2 milyon işlem yapar. 3. ARDUİNO AİLESİ Arduino geliştirme kartının kullanım alanlarına ve ihtiyaçlara göre değişik şekilde tasarlanmış modelleri bulunmaktadır. Tabi Arduino geliştirme kartının modelinin gelişmesiyle maliyeti de artış göstermektedir.
  3. 3. 3.1.Arduino Nano V3.0 Şekil 2 Arduino ailesinin en küçük bireyi olan Nano V3.0 modeli Uno R3 modeli ile aynı özellikleri taşımaktadır. İşlemci model farkı ve güç girişinin bulunmaması gibi farklılıkları vardır. Yazının sonunda değinilecek olan mini akıllı ev uygulamasında bu modelimiz kullanılmıştır. 3.2.Arduino Mega 2560 Şekil 3 Arduino ailesinin en çok giriş çıkışa pinine ve gelişmiş mikroişlemcisine sahip modelidir. Üzerinde Atmel’in Atmega2560 serisi bir mikroişlemci vardır. Ayrıca üzerinde; Bu 15 adet motor sürme çıkışı, 54 adet dijital giriş-çıkışı ve 16 analog giriş bulunmaktadır. 3.3.Arduino Yun Şekil 4 Arduino Yun özellik olarak diğer ürünlerden daha gelişmiştir. Üzerindeki dijital ve analog girişlerinde haricinde kablosuz haberleşmeyi sağlayacak Wifi modüle ve kablolu haberleşme için Ethernet girişi bulunmaktadır. Ayrıca üzerinde bir SD Kart girişi bulunmaktadır. 4. ARDUINO KABLOSUZ HABERLEŞME MODÜLLERİ Geliştirme kartının kolaylıklarını anlatırken , bu cihazların kablosuz haberleşme teknolojisinde kullanılan modüller ile entegre çalışabilmelerinin büyük avantaj sağladığına değinmiştik. Şimdi Arduino ile kullanılabilen kablosuz haberleşmeyi sağlayacak modüllere ve bunların özelliklerine değineceğiz. 4.1.Bluetooth Module Şekil 5 Ucuz ve kullanımı kolay bir kablosuz haberleşme aracı olan bluetooth modüle HC-06 modelidir. Üzerinde bulunan RX ve TX giriş çıkışlarıyla seri haberleşme yaparak başka bluetooth’lu cihazlar ile haberleşmeyi sağlar. 100 MHz Band genişliğine ve 2.4 GHz veri hızına sahiptir.
  4. 4. 4.2.RF Wireless Transmitter & Receiver Module Şekil 6 Kısa mesafelerde 2 Arduino’nun haberleşmesini sağlamak için, ya da başka cihazlarla haberleşmesini sağlamak için ideal bir modüldür. 2MHz band genişliğine ve 315- 433 GHz çalışma frekansına sahiptir. 4.3.VS1838B Infrared Receiver Module Bildiğiniz kızılötesi alıcı verici devresidir. 38 KHz’lik bir çalışma frekansı olmasından dolayı duvarı geçemeyen sinyale sahiptir. Yaklaşık 8-10 metre algılama kapasitesi vardır. Bugün televizyonlarımızda kullanılan haberleşme modülüdür. Bir kumanda ve bir alıcdan oluşmaktadır. 4.4. Wifi Module Şekil 7 Wifi modül sayesinde ortamdaki wireless modem aracılığı ile Arduino cihazınız ile haberleşme sağlıyabilirsiniz. IEEE802.11 seri port haberleşme protokolüne sahip cihaz IP alabilir ve bu sayece kablosuz haberleşme hatta internetten haberleşme imkanına ulaşmış olursunuz. 4.5.GSM/GPRS Module Şekil 8 Quad-Band 850/ 900/ 1800/ 1900 MHz çalışma aralığına ve 5V besleme gerilimiyle Arduino’dan bir telefon ortaya çıkartabilirsiniz. GSM hattı üzerinde haberleşme yapabilir, SMS ve arama gönderebilirisniz. Üzerinde bir SIM Kart girişi, Ses girişi ve ses çıkışı bulunmaktadır. 5. MİNİ AKILLI EV UYGULAMASI Arduino nedir, ne değildir, nasıl kullanılır, modülleri nelerdir derken şimdi Arduino ile bu çalışma için yapılan bir uygulamayı inceleyeceğiz. Yapılan çalışmada; Arduino ile bluetooth modülüz olan HC-06 kullanılarak, Arduino’ya bağlı bir kapı(servo motoru), Android işletim sistemine ve bluetooth’a sahip bir telefona yazılan uygulamadan kontrol edilecektir. Ayrıca Arduino’nun analog girişine bağlı bir LM35 sıcaklık sensörü sayesinde ortamın sıcaklığını telefonda görünebilecektir. Bu çalışmada mini boyutlar ve özelliklerde akıllı ev yapılması ve bunun Android telefondan kontrolü amaçlanmıştır. Kullanılan Malzemeler:  Arduino Nano V3.0  Bluetooth Module HC-06  Push Button (Kapı Ziline Basmak İçin)  Buzzer (Kapı Zilinin Çalması İçin)  LM35 (Sıcaklık Sensörü)  Servo Motor (Kapı Açma Kapama)  Breadboard
  5. 5. Şekil 9 Şekil 9’da gösterilen resimde projenin prototipini görmektesiniz. Kapı ziline basıldığı zaman durum ledlerinde sarı renkli olan yanar ve buzzer ses verir. Aynı zaman Arduino aldığı bu komutu işleyerek bluetooth modül üzerinde text transfer yapar ve Mobil uygulamamıza zile basıldığı ile ilgili mesaj yansır. Uygulamada bu mesaj alındıktan sonra uygulama üzerinden kapı aç komutu buton vasıtasıyla verilir ve Arduino bluetooth modülden aldığı değeri işler ve kapıyı açar. Kapıyı açtıktan sonra Şekil 10’da görüldüğü gibi “Kapı Açıldı” mesajını geri gönderir ve uygulama ekranına bu mesaj yansır. Şekil 10 Bu uygulamada Bluetooth modül ile bağlantı oluşturur, kapı aç-kapa işlemleri yapılır ve Arduino nun bulunduğu ortamdaki sıcaklık değeri analog girişler sayesin okunarak ve hesaplanarak Bluetooth Modül üzerinden uygulamaya aktarılır. Bu bir prototip olduğu için basit birkaç işlemle kalmıştır ama ihtiyaca göre geliştirilebilir. Uygulamanın çalışmasına http://www.dailymotion.com/rrdolaner linkinden bakabilirsiniz. 6. SONUÇ Arduino’nun ne olduğu, nasıl kullanıldığı, neler yapılabildiği, neler yapılamadığı incelenmiştir. Arduino ailesinden olan diğer geliştirme kartlarına değinilerek, kullanım amaçlarına ve özelliklerine bakılmıştır. Arduino ile kullanılabilen “Kablosuz Haberleşme Teknolojisi”nde kullanılan modüllere göz atılıp, özellikleri incelenmiştir. Gördüğümüz cihazların bir kısmı ile uygulama yapılarak, Arduino nun performansı ve kullanım basitliği incelenmiştir. Arduino ile kablosuz haberleşme uygulaması yapılarak bu alanlarda da başarılı olduğu gözlemlenip incelenmiştir. 7. KAYNAKLAR  http://arduino.cc/en/  http://arduinoturkiye.com/  http://www.instructables.com/  http://www.adafruit.com/  http://www.mcu-turkey.com/  http://fritzing.org/

×