Mikrodenetleyici Kartlar (Geliştirme Kartları) ve Görevleri
Mekanik, elektromekanik ve elektronik sistemlerin veya bunların bileşeni olan robotların kontrolu için kullanılabilen, üzerinde 8, 16 veya 32 bit mikrodenetleyicilerin bulunduğu, çeşitli fiziksel boyutları olan genelde mini bir kart şeklindeki elektronik platformdur.
Mikrodenetleyici Kartlar (Geliştirme Kartları) İçin Kalkanlar (Shields) ve Görevleri
Mikrodenetleyici kartların ozelliklerini geliştirmek, yeni fonksiyon ve ozellikler kazandırmak veya kolayca diğer kart yapısındaki bileşenleri eklemek icin kullanılan, doğrudan mikrodenetleyici kart uzerine
takılabilen (eklenebilen katmanlar) farklı tur ve ceşitlerde kartlardır. Orneğin bluetooth shield adından da anlaşılabileceği gibi mikrodenetleyici kartla bluetooth kullanarak haberleşmeyi, veri alışverişi yapmayı sağlarken aynı şekilde ethernet shield de mikrodenetleyici kartla ethernet uzerinden haberleşmeyi sağlamaktadır.
Arduino Geliştirme Kartları
Arduino, ileri derecede elektronik ve mikrodenetleyici bilgisi gerektirmeden cok ceşitli projelerin uygulanabileceği acık kaynaklı, donanımında Atmel firması tarafından uretilen AVR mikrodenetleyici iceren bir elektronik geliştirme platformudur. Arduino'nun farklı ihtiyaclara cozum uretebilmek icin tasarlanmış ceşitli kartları ve modulleri bulunmaktadır. Orneğin daha az donanımın yeterli olduğu projelerde Arduino Nano gibi modeller, cok sayıda giriş cıkış bağlantısına (pin) ihtiyac duyulduğunda Arduino Mega gibi modeller kullanılmalıdır.
Arduino Uno Nedir?
Arduino Uno Atmel Atmega 328P mikrodenetleyicisine sahip mikrodenetleyici karttır. Kart uzerinde temel olarak; 14 adet dijital giriş / cıkış pini (6 adeti PWM (Pulse Width Modulation-Darbe /
Sinyal Genişlik Modulasyonu), 6 adet analog giriş pini, 16 MHz saat hızı icin osilator, bir adet USB bağlantısı, bir adet DC guc girişi, bir adet ICSP bağlantı başlığı ve bir adet reset duğmesi
bulunmaktadır.
32 KB kapasiteli bir flash belleğe sahiptir.
Kartın kolaylıkla kullanılabilmesi, bileşenlerin kablo bağlantılarının
rahatlıkla yapılabilmesi icin pin soket yapısı kullanılmaktadır. Arduino Uno’nun temel bileşenleri aşağıda gosterilmektedir.
.
1 : USB jakı
2 : Power jakı (7-12 V DC) 3 : Mikrodenetleyici ATmega328 4 : Haberleşme çipi
5 : 16 MHz kristal 6 : Reset butonu 7 : Power ledi 8 : TX / NX ledleri 9 : Led
10 : Power pinleri 11 : Analog girişler 12 : TX / RX pinleri
13 : Dijital giriş / çıkış pinleri (yanında ~ işareti olan pinler PWM çıkışı olarak kullanılabilir.) PWM Pinler(3,5,6,9,10,11)
14 : Ground ve AREF pinleri 15 : ATmega328 için ICSP 16 : USB arayüzü için ICSP
Arduino Uno Teknik Özellikleri
Mikrodenetleyici : ATmega328 Çalışma gerilimi : +5 V DC
Tavsiye edilen besleme gerilimi : 7 - 12 V DC Besleme gerilimi limitleri : 6 - 20 V
Dijital giriş / çıkış pinleri : 14 tane (6 tanesi PWM çıkışını destekler) Analog giriş pinleri : 6 tane
Giriş / çıkış pini başına düşen DC akım : 40 mA 3,3 V pini için akım : 50 mA
Flash hafıza : 32 KB (0.5 KB bootloader için kullanılır) SRAM : 2 KB
EEPROM : 1 KB Saat frekansı : 16 MHz
Güç
Arduino Uno bir USB kablosu ile bilgisayar bağlanarak çalıştırılabilir ya da harici bir güç kaynağından beslenebilir. Harici güç kaynağı bir AC-DC adaptör ya da bir pil / batarya olabilir. Adaptörün 2.1 mm jaklı ucunun merkezi pozitif olmalıdır ve Arduino Uno 'nun power girişine takılmalıdır. Pil veya bataryanın uçları ise power konnektörünün GND ve Vin pinlerine bağlanmalıdır.
VIN : Arduino Uno kartına harici bir güç kaynağı bağlandığında kullanılan voltaj girişidir.
5V : Bu pin Arduino kartındaki regülatörden 5 V çıkış sağlar. Kart DC power jakından (2 numaralı kısım) 7-12 V adaptör ile, USB jakından (1 numaralı kısım) 5 V ile ya
da VIN pininden 7-12 V ile beslenebilir. 5V ve 3.3V pininden voltaj beslemesi regülatörü bertaraf eder ve karta zarar verir.
3.3V : Arduino kart üzerindeki regülatörden sağlanan 3,3V çıkışıdır. Maksimum 50 mA dir.
GND : Toprak pinidir.
IOREF : Arduino kartlar üzerindeki bu pin, mikrodenetleyicinin çalıştığı voltaj referansını sağlar. Uygun yapılandırılmış bir shield IOREF pin voltajını okuyabilir ve uygun güç
kaynaklarını seçebilir ya da 3.3 V ve 5 V ile çalışmak için çıkışlarında gerilim dönüştürücülerini etkinleştirebilir.
Giriş ve Çıkışlar
Arduino Uno 'da bulunan 14 tane dijital giriş / çıkış pininin tamamı, pinMode(), digitalWrite() ve digitalRead() fonksiyonları ile giriş ya da çıkış olarak kullanılabilir. Bu pinler 5 V ile çalışır. Her pin maksimum 40 mA çekebilir ya da sağlayabilir ve 20-50 KOhm dahili pull - up dirençleri vardır. Ayrıca bazı pinlerin özel fonksiyonları vardır:
Serial 0 (RX) ve 1 (TX) : Bu pinler TTL seri data almak (receive - RX) ve yaymak (transmit - TX) içindir.
Harici kesmeler (2 ve 3) : Bu pinler bir kesmeyi tetiklemek için kullanılabilir.
PWM: 3, 5, 6, 9, 10, ve 11 : Bu pinler analogWrite () fonksiyonu ile 8-bit PWM sinyali sağlar.
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) : Bu pinler SPI kütüphanesi ile SPI haberleşmeyi sağlar.
LED 13 : Dijital pin 13 e bağlı bir leddir. Pinin değeri High olduğunda yanar, Low olduğunda söner.
Arduino Uno 'nun A0 dan A5 e kadar etiketlenmiş 6 adet analog girişi bulnur, her biri 10 bitlik çözünürlük destekler. Varsayılan ayarlarda topraktan 5 V a kadar ölçerler. Ancak, AREF pini ve analogReference() fonksiyonu kullanılarak üst limit ayarlanabilir.
TWI : A4 ya da SDA pini ve A5 ya da SCL pini Wire kütüphanesini kullanarak TWI haberleşmesini destekler.
AREF : Analog girişler için referans voltajıdır. analogReference() fonksiyonu ile kullanılır.
RESET : Mikrodenetleyiciyi resetlemek içindir. Genellikle shield üzerine reset butonu eklemek için kullanılır.
ARDUİNO ÇEŞİTLERİ
Arduino Nano
Arduino Nano; ATmega168 temelli bir mikrodenetleyici kartıdır. Üzerinde 14 adet dijital giriş / çıkış pini(6 adet PWM çıkışı), 8 adet analog giriş, 16 MHz kristal, USB soketi, ICSP konnektörü ve reset butonu bulunmaktadır. Arduino Nano V3 ile haberleşmeyi sağlamak için FTDI çipi yerine, USB CH340 seri dönüştürücü kullanılmıştır.
Arduino Lilypad
Lilypad temel arduino modellerinin giyilebilir projelere göre tasarlanmış olan modelidir.
Arduino uno ile aynı özelliklere sahiptir. İnce tasarıma sahip olması için üzerinde bir usb portu bulunmamaktadır. FTDI kartı ile program yüklenebilir. Lilypad kartının bağlantı noktaları iletkendir ve iletken iplikle dikilerek bağlantı yapılabilir. Piyasadaki bir çok giyilebilir projede kullanılan modeldir. Kart üzerinde 22 pin bulunmaktadır.
Lilypad giyilebilir tekstil teknolojileri Leah Buechley ve sparkfun tarafından tasarlanıp geliştirilmiştir. Bütün lilypad tasarımları geniş bağlantı noktalarına sahiptir. Lilypad ürünleri bataryalar çıkarıldıktan sonra yıkanabilir özelliktedir. Günlük kıyafetlerle uyumlu olması için tasarlanmış ürünlerdir.
Arduino MEGA 2560
Mega 2560, ATmega2560 tabanlı bir Arduino kartıdır.
İşlemci bakımından en gelişmiş ATmega tabanlı Arduinoların başında gelmektedir.
54 dijital I/O pini vardır. Bunların 14 tanesi PWM çıkışı olarak kullanılabilir. 16 analog girişi, 4 UART (serial port), 16 MHz kristal osilatörü, USB bağlantısı, adaptör girişi, ICSP çıkışı ve bir reset butonu vardır.
Arduino Leonardo R3
Arduino Leonardo ATmega32u4 mikrodenetleyici içeren bir Arduino kartıdır.
Arduino Leonardo 'nun diğer kartlardan farkı ATmega32u4 mikrodenetleyicinin kendi dahili USB haberleşme özelliğinin olmasıdır.
Bu nedenle ikinci bir işlemci gerektirmez. Arduino ile bağımsız olarak interaktif uygulamalar gerçekleştirilebilirsiniz.
Arduino IDE Yazılımı
Program calıştırıldığı zaman karşımıza aşağıdaki arayuz cıkmaktadır.
void setup()
void setup() fonksiyonu program yuklenip enerji verildikten veya tekrar başlatıldıktan
sonra 1 defa calışan fonksiyondur. void setup() bloğuna pin modları, kutuphaneyi başlatma ve değişkenler yazılmaktadır. Burada yapılan
ayarlamalarda hangi mikrodenetleyici pininin (veri bacağının) giriş (input-veri cekilen port-) ya da cıkış
(output-veri gonderilen port-) olduğu belirtilmektedir.
void loop()
Void loop() fonksiyonuna setup işleminden sonra eklenen ve mikrodenetleyici ya da Arduino’nun beslemesi devam ettiği surece tekrarlanan komutlar yazılmaktadır. Buraya yazılan komutlar ile Arduino pinleri arasından karşılaştırma, ilişkilendirme, matematiksel işlemler vs. yapılmaktadır.
Yazılan program burada sonsuz döngü icinde calışmaktadır.
Aşağıdaki örnekteki kodla 3 numaralı pine bağlı ledi 1 saniye yakıp 1 saniye söndürürüz.
Burası sadece 1 kere çalışır. Genel ayarlar buradan yapılır.
Burası fonsiyon sonsuza dek çalışır.Arduino’nun yapması istenen işlemler buraya yazılır
RGB LED Uygulaması
RGB LED’in kırmızı Led pinini Arduino’nun 9, yeşil Led pininin 10 ve mavi Led pinini 11 numaralı pwm pinlerine bağlayarak RGB LED’in deep fuşya renginde yanmasını sağlayacak kodu yazalım., //kırmızı pin 9, yeşil pin 10, mavi pin 11 ve deep fuşyanın RGB Kodu(255,20,147)
analogWrite(9,255);
analogWrite(10,20);
analogWrite(11,147);
Arduino ilgili detaylı bilgi için
https://gelecegiyazanlar.turkcell.com.tr/konu/arduino/egitim/101 sayfasını ziyaret edebilirsiniz.
HAFIZA BİRİMLERİ 1 Bit = Binary Digit 8 Bits = 1 Byte
1024 Bytes = 1 Kilobyte 1024 Kilobytes = 1 Megabyte 1024 Megabytes = 1 Gigabyte 1024 Gigabytes = 1 Terabyte 1024 Terabytes = 1 Petabyte 1024 Petabytes = 1 Exabyte
