ULTRASONİK SENSÖR İLE SIVI SEVİYE...

T.C.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Mühendislik Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

ULTRASONİK SENSÖR İLE SIVI SEVİYE

KONTROLÜ

UYGAR AKKAN

210399

Danışman

Yrd. Doç. Dr. GÖKÇE HACIOĞLU

Mayıs 2012

TRABZON

ii

LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU

UYGAR AKKAN tarafından Yrd.Doç.Dr. GÖKÇE HACIOĞLU yönetiminde

hazırlanan “Ultrasonik Sensör İle Sıvı Seviye Kontrolü” başlıklı lisans tasarım projesi

tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve niteliği açısından bir Lisans Bitirme Projesi olarak

kabul edilmiştir.

Danışman: Yrd.Doç.Dr. Gökçe HACIOĞLU

Jüri Üyesi 1: Prof.Dr. Temel KAYIKÇIOĞLU

Jüri Üyesi 2: Doç.Dr. Ali GANGAL

Bölüm Başkanı: Prof. Dr. İsmail H. ALTAŞ

iii

ÖNSÖZ

Bu kılavuzun ilk taslaklarının hazırlanmasında emeği geçen, kılavuzun son halini

almasında yol gösterici olan kıymetli hocam Sayın Yrd.Doç.Dr. Gökçe HACIOĞLU ‘na

şükranlarımı sunmak istiyorum. Ayrıca bu çalışmayı destekleyen Karadeniz Teknik

Üniversitesi Rektörlüğü’ne Mühendislik Fakültesi Dekanlığına ve Elektrik-Elektronik

Mühendisliği Bölüm Başkanlığına içten teşekkürlerimi sunarım.

Her şeyden öte, eğitimim süresince bana her konuda tam destek veren aileme ve bana

hayatlarıyla örnek olan tüm hocalarıma saygı ve sevgilerimi sunarım.

Mayıs 2012

Uygar AKKAN

iv

İÇİNDEKİLER

Lisans Bitirme Projesi Onay Formu .................................................................................. ii

Önsöz .............................................................................................................................. iii

İçindekiler ......................................................................................................................... iv

Özet ................................................................................................................................. vi

Şekiller Dizini-Çizelgeler .................................................................................................vii

Denklemler .................................................................................................................... viii

Sembol ve Kısaltmalar .................................................................................................... viii

1.Giriş

1.1 Amaç ................................................................................................................ 1

1.2 Sıvı Seviye Kontrol Yöntemleri ........................................................................ 2

1.2.1 Elektrot ile Sıvı Seviye Kontrolü ........................................................ 2

1.2.2 Yüzen Şamandıra ile Sıvı Seviye Kontrolü ........................................ 2

1.2.3 Basınç ile Sıvı Seviye Kontrolü ......................................................... 3

1.2.4 Ultrasonik Sensör ile Sıvı Seviye Kontrolü ........................................ 3

2.Teorik Çalışmalar............................................................................................................ 4

2.1 Mikro denetleyiciler .......................................................................................... 4

2.2 PIC .................................................................................................................. 4

2.2.1 PIC 16f648a ....................................................................................... 5

2.2.2 Hafıza Ünitesi ..................................................................................... 7

2.2.3 Merkezi İşlem Ünitesi......................................................................... 7

2.2.4 Interrupt (Kesme) ............................................................................... 7

2.2.5 PWM Metodu ..................................................................................... 8

2.3 Kristal Osilatör ................................................................................................. 9

2.4 Ultrasonik Sensörler........................................................................................ 10

2.4.1Ultrasonik Sensör Çeşitleri ................................................................ 11

2.4.2 Ultrasonik Sensörlerin Kullanım Avantajları..................................... 11

2.4.3 Ultrasonik Sensörlerin Güncel Uygulama Alanları ............................ 11

2.5 Proje Sensörü Dyp-Me007 .............................................................................. 12

2.5.1 Sensörün Temel Çalışma İlkesi ......................................................... 13

2.5.2 Ultrasonik Mesafe Ölçüm Metodu .................................................... 14

v

2.6 DC Su Motoru ................................................................................................ 15

2.6.1 DC Motor Kontrolü .......................................................................... 16

2.7 LCD................................................................................................................ 17

3.Ultrasonik Sensör ile Sıvı Seviye Kontrolü.................................................................... 19

3.1 Sistemin Çalışması .......................................................................................... 19

3.2 Ultrasonik Sensör ile Sıvı Seviye Kontrolünün Avantajları ............................. 21

3.3 Ölçümde Hata Sebepleri ................................................................................. 21

4.Simülasyon Çalışmaları................................................................................................. 22

4.1 Isıs-Ares-Baskı Devre ..................................................................................... 22

5.Deneysel Çalışmalar ..................................................................................................... 26

6.Sonuçlar ve Yorumlar ................................................................................................... 27

6.1 Sistemin Dezavantajları .................................................................................. 27

7.Kaynaklar ..................................................................................................................... 28

Ekler ................................................................................................................................ 39

Özgeçmiş ......................................................................................................................... 32

vi

ÖZET

Proje endüstride ve sanayide çeşitli amaçlar için kullanılmak amacıyla tasarlandı. Sıvı

seviye kontrolüne yeni bir bakış açısı kazandırmak amacıyla sistemde ultrasonik sensör

kullanıldı. Bu şekilde sıvıyla direkt temas halinde bulunamadan sadece sıvı yüzeyine ses

dalgası gönderip seviye kontrolü sağlanacaktır. Projenin en büyük özelliği temassız seviye

kontrolünün sağlanmasıdır.

Projede ultrasonik sensör, PIC mikro denetleyici,L293D motor sürücü entegre, LCD ve

DC su motoru kullanıldı. Sistemin maliyeti diğer seviye kontrol cihazlarına göre oldukça

düşüktür. Ayrıca bu sistem diğer seviye kontrol sistemlerine göre daha güvenilir ve daha

teknolojik bir şekilde kontrol sağlamaktadır.

Sistem sensörün mesafe ölçümü ile çalışmaya başlar. Bu ölçüme LCD ekranda

gözlemlenir. Ultrasonik sensör sıvı tankerine tepeden bakmaktadır ve tanker ile sensör

arası mesafe sabit tutulur. Ölçülen mesafeye göre L293D motor sürücü entegresi ile DC su

motoru faaliyet gösterir. Önceden sistem için belirlenen referans mesafesine göre su

motoru tankeri doldurmaya başladığında her an için LCD’den sıvı seviyesini takip etmek

mümkündür. Gerekli referans mesafesine ulaşılınca su motoru duracaktır. Sistem bu

şekilde tasarlandı.

Sistem günlük hayatta yakıt tankerlerindeki yakıt seviye kontrolü, uçak depolarındaki

yakıt kontrolü gibi birçok önemli alanda kullanım kolaylığı sağlayacaktır.

vii

Şekiller Dizini

Şekil 2.2.1. 16F648A yapısı ...................................................................................................... 5

Şekil 2.2.2. PWM çıkışı ............................................................................................................. 8

Şekil 2.3.1. Kristal sembolü........................................................................................................ 9

Şekil 2.3.2. Eşdeğer devre .......................................................................................................... 9

Şekil 2.3.3. Mikro denetleyici kristal bağlantısı ...................................................................... 9

Şekil 2.4.1. Cisim algılama ..................................................................................................... 10

Şekil 2.5.1. Dyp-Me007 ........................................................................................................... 12

Şekil 2.5.2. Sensörün çalışma ilkesi ....................................................................................... 13

Şekil 2.5.3. Mesafe ölçüm metodu .......................................................................................... 14

Şekil 2.5.4. Ses dalgası yolu .................................................................................................... 15

Şekil 2.6.1. Su motoru .............................................................................................................. 15

Şekil 2.6.2. L293D motor sürücü entegresi ............................................................................. 16

Şekil 2.7.1: LCD ....................................................................................................................... 17

Şekil 3.1.1. Sıvı seviyesi kontrol şeması ................................................................................ 20

Şekil 3.1.2. Sistemin çalışma algoritması ............................................................................... 21

Şekil 4.1. Açık şema karşılığı ................................................................................................... 22

Şekil 4.2. PCB karşılığı ............................................................................................................ 22

Şekil 4.3. Ares baskı devre görüntüsü .................................................................................... 23

Şekil 4.4. 3D Önden görüntü ................................................................................................... 24

Şekil 4.5. Baskı devre görüntüsü ............................................................................................. 25

Çizelgeler

Çizelge 1.1.1. Projede uygulanan iş-zaman grafiği................................................................... 2

Çizelge 2.2.1. PIC 16F648A pin yapısı .................................................................................... 6

Çizelge 2.7.1. LCD elektronik özellikleri ................................................................................ 18

viii

Denklemler

PWM Periyodu = İş Süresi + Bekleme Süresi (1)

(2)

(3)

Sembol ve Kısaltmalar

ST = Schmitt Tetikleme Girişi

AN = Analog

XTAL = Kristal Osilatör

PWM = Darbe Genişliği

DC = Doğru Akım

LCD = Sıvı Kristal Ekran

CMOS = CMOS Çıkışı

TTL = TTL Çıkışı

Vdd = Giriş Gerilimi

Idd = Besleme Akımı

Vf = LED Gerilimi

If = LED Akımı

Vel = Güç Gerilimi

Vdd-Vo = LCD Gerilimi

1.GİRİŞ

1.1 Amaç

Bu proje ultrasonik sensörlerin algılama özelliğinden yararlanılarak sıvı seviye kontrolü

yapmaktır. Değişik yöntemlerle seviye kontrolü yapılabilir. Ultrasonik sensör ile bu

kontrolün yapılmasının sebebi maliyetinin düşük, kullanışlı ve suya temas etmeden ölçüm

yapabilmektir. Bu ölçümde mikrodenetleyici, ses dalgası gödermek için ultrasonik sensör,

mesafeyi gözlemleyebilmek için LCD ve su kontrolünü sağlayabilmek için su motoru

kullanılacaktır.

Günlük hayattan bu projenin nerelerde kullanılacağına örnek vermek istersek benzin

tankerlerini gösterebiliriz. Bilindiği gibi bu araçlar taşıdıkları yakıtlardan dolayı son derece

tehlikeli olabilirler. Yüklü miktarda yakıta yaklaşmak son derece tehlikeli olabilir.

Ultrasonik sensör ile seviye kontrolü sayesinde bu tehlike ortadan kaldırılabilir. Tankerin

içine yerleştirilecek olan sensör sayesinde tanker içerisindeki benzin seviyesi ölçülebilir ve

gerekli miktarda tankere benzin ilavesi yapılabilir. Bu yöntem sağlık açısından da oldukça

kullanışlı ve güvenlidir.

Bir başka örnek vermek gerekirse evlerde kullanılan su depolarını gösterebiliriz. Evde

musluk açıldığında depodaki su miktarı azalmaya başlayacaktır. Azalan bu su miktarını

yeniden eski haline getirebilmek için ana depodan su akışı başlayacaktır. Evin su

deposunun içine yerleştirilecek olan seviye kontrol sistemi ile ana depodan su pompası

vasıtası ile gerekli miktarda su seviye kontrolü ile evin deposuna taşınabilir. Bu sistem

endüstride, fabrikalarda ve daha birçok alanda kullanılabilir. Kısaca örneklere devam

edersek boya fabrikalarında orantılı boya karışımlarında, petrol rafinerilerinde varillere

ham petrol doldurmada, uçakların depolarının kontrolünde ve daha birçok alanda günlük

hayatı kolaylaştıracak şekilde uygulamaya geçirilebilir.

Bu amaçlar doğrultusunda yapılan çalışmalar Çizelge 1.1.1’de gösterilmektedir.

2

Çizelge 1.1.1. Projede uygulanan iş-zaman grafiği

Güz dönemi Şubat Mart Nisan Mayıs

Proje seçimi x

Proje hakkında bilgi toplama x

Algoritma oluşturma x

Malzeme belirleme x x

Malzeme satın alma x x

Programlama x x x

Deneysel çalışmalar x x x

Mekanik tasarım x x

Tez yazılımı x

1.2 Sıvı Seviyesi Kontrol Yöntemleri

1.2.1 Elektrot İle Sıvı Seviye Kontrolü

Sıvı tankeri içerisindeki sıvı seviyesi gözlemlemek için tercih edilen bir yöntemdir. Bir

kaç çeşidi vardır. En basit örneği led kullanmaktır. Deponun içinde elektriksel bir devre

bulunmaktadır. İletken sıvı seviyesi yükseldikçe sıvı ile temas haline geçen elektrotlar

kendileriyle bağlantılı halde bulunan ‘led’lere enerji verecektir. Bu sayede sıvı seviyesinin

hangi aşamada bulunduğu kontrol edilecektir.

1.2.2 Yüzen Şamandıra İle Sıvı Seviye Kontrolü

Bu yöntem sıvıların kaldırma özelliği kullanılarak tasarlanmıştır. Tankerin içerisine

basit bir mekanizma sistemi ile şamandıra yerleştirilir. Tanker sıvı ile doldurulmaya

başlanınca şamandıra tanker içerisinde yükselmeye başlar. Şamandıra tankerin üst

seviyesine ulaştığında fiziksel bir temas ile sistemin elektriksel mekanizmasını durdurur.

Böylece sistemi dolduran elektriksel vana kapanır.

3

1.2.3 Basınç Ölçümü ile Sıvı Seviye Kontrolü

Kapalı sıvı tankerlerine yerleştirilen basınç sensörleri vasıtası ile yapılan ölçüm

metodudur. Kapalı kap içerisinde sıvı seviyesi yükseldikçe gaz için hacim azalacaktır. Gaz

için azalan hava basıncı artıracaktır. Tanker içerisinde bulunan basınç sensörleri yardımı

ile basınç miktarındaki değişim voltmetre yardımı ile gözlemlenebilir. Gerilim değişimi ile

seviye kontrolü yapılabilir. Buradaki dezavantaj ise tankerin kapalı olmasından

kaynaklanır.

1.2.4 Ultrasonik Sensör İle Sıvı Seviye Kontrolü

Ses dalgaları sıvı yüzeylerden yansıma özelliğine sahiptirler. Bu özellikten yararlanarak

ultrasonik sensör kullanarak da sıvı seviyesi kontrolü yapmak mümkündür. Tankerin

üstüne yerleştirilmiş bir ultrasonik sensörü ve su pompasını bir mikrodenetleyici ile kontrol

ederek sıvı seviyesini bir LCD ekranda gözlemlemek mümkündür. Bu yöntem oldukça

kullanışlı ve maliyeti düşüktür.

4

2. Teorik Çalışmalar

2.1 Mikro denetleyiciler

Mikro denetleyiciler temel olarak RAM, CPU ve giriş/çıkış fonksiyonları tek bir cip

içinde bulundurur. 3 ünitenin bir arada kullanılması maliyetini düşürdü ve endüstriyelde

kullanımı arttırdı.

2.2 PIC (Peripheral Interface Controller)

PIC; lamba, servo motor, dc motor, zaman rölesi, sensör, LCD gibi çevresel birimleri

kontrol etmede kullanılan bir mikro denetleyicidir.

Harvard Mimarisine göre tasarlanmıştır ve bu sebeple çok hızlı işlem gösterir.

PIC seçimi yapılırken yapılacak işe en uygun olanı seçilmelidir. Bu sebeple PIC ‘in

özellikleri araştırılmalıdır. Örneğin;

Motor sürmek için darbe sinyal çıkışı

Timer modülü bulunup bulunmaması

İnterrupt (kesme ) özelliği

Analog giriş-çıkış

PIC’in avantajlarını yazılım programı ücretsiz olarak temin edilebilme, çok yaygın

olarak kullanılabilme, maliyeti düşük ve kolay temin edilebilme, kullanımı kolay, bir proje

yapınca gerçeklemeden önce simülasyon yapabilme imkanı olarak sıralayabiliriz. PIC

programlamak için kullanılan bilgisayarın IBM uyumlu olması, programlama dili bilmek,

PIC donanımına sahip olmak, PIC yazılımı için gereken şartlar arasında sayılabilir.

PIC16F648A çok az enerji harcar. Flash belleği vardır. Bu sayede clock pinine

uygulanan sinyal kesilince veri o şekilde kalır. Tekrar işaret verilinde kaldığı yerden

devam eder.

5

Şekil 2.2.1 ‘de olduğu gibi entegrenin pin yapısını bilmek en az programlama yazabilmek

kadar önemlidir. Kullanacağımız çıkışı doğru pinden almazsak uygulamada hata yapılır ve

proje çalışmaz.

RA2/AN2/VREF RA1/AN1

RA3/AN3/CMP1 RA0/AN0

RA4/T0CKI/CMP2 RA7/OSC1/CLKIN

RA5/VPP RA6/OSC2/CLKOUT

VSS VDD

RB0/INT RB7/T1OSI

RB1/RX/DT RB6/T1OSO/T1CKI

RB2/CK RB5

RB3/CCP1 RB4

Şekil 2.2.1. 16F648A yapısı

2.2.1 PIC16F648A Özellikleri

Clock 20 MHz

Flash program hafızası (words) : 4096

RAM Data hafızası (bytes) : 256

EEPROM Data hafızası (bytse) : 256

Timer modülleri: TIMER0 – TIMER1 – TIMER2

Karşılaştırıcı (comparator) : 2

PWM modül: 1

Interrupt kaynak: 10

Giriş –çıkış pinleri: 16

Gerilim (volt) : 3-5,5

1 18

2 17

3 16

4 15

5 14

6 13

7 12

8 11

9 10

6

PIC 16f648a mikro denetleyicisinin pinlerinin görevleri Çizelge 2.2.1’de verilmektedir. Bu

çizelge ile pinlerin hangi amaç için kullanılabileceğini belirtmektedir.

Çizelge 2.2.1. PIC 16F648A pin yapısı [1]

Pin adı Giriş Çıkış Görev

RA0 ST CMOS İki yönlü giriş/çıkış portu

AN0 AN ------- Analog karşılaştırıcı girişi







CMP1 ------ CMOS Karşılaştırıcı 1 çıkışı

RA4 ST OD İki yönlü giriş/çıkış portu

T0CKI ST ------- Timer0 saat girişi

CMP2 ------ OD Karşılaştırıcı 2 çıkışı

RA5 ST ------- Giriş portu


OSC2 ------ XTAL Kristal osilatör çıkışı


OSC1 XTAL -------- Kristal osilatör girişi

CLKIN ST -------- Harici saat kaynağı girişi

INT ST -------- Harici kesme

RX ST --------- USART alıcı pin

DT ST CMOS Senkron data giriş çıkışı

RB2 TTL CMOS İki yönlü giriş/çıkış portu

CK ST CMOS Senkron saat giriş çıkışı

T1OSO ------ XTAL Timer1 osilatör çıkışı

T1CKI ST -------- Timer1 saat girişi

RB7 TTL CMOS İki yönlü giriş/çıkış portu (interrupt)

T1OSI XTAL -------- Timer1 osilatör girişi

7

2.2.2 Hafıza Ünitesi

Hafıza ünitesi mikro denetleyicinin veri depolama fonksiyonudur. Kullanılan terimler

şunlardır:[2]

Yazı döngü süresi (Write cycle time) : Belleğe yazılan iki komut arasındaki süredir.

Erişim süresi (Access time) : Hafıza okuma işleminin başlangıcı ile datanın

okunuşuna kadar geçen süredir.

Bellek büyüklüğü (Memory size) : Hafızada tutulan data miktarı.

Erişim çevrim süresi (Access cycle time ) : Hafızada yapılacak ard arda iki okuma

arasındaki süredir.

2.2.3 Merkezi İşletim Sistemi

Çarpma, bölme, çıkartma işlemleri bu ünitede yapılır. Hafız alanlarına register denir.

Registerler çeşitli matematiksel işlemlerin yapıldığı bellek yerleridir. Registerler

matematiksel ve diğer işlemlere yardımcı olurlar. Registerların veri taşıdığı yola hat (bus)

denir. [2]

3 çeşit hat vardır. Bunlar:

Veri hattı

Adres hattı

Kontrol hattı

2.2.4 İnterrupt (Kesme)

PIC’in portundan gelen bir işaret(sinyal) nedeniyle çalışan ana programın kesilmesine

interrupt denir. Ana program kesildiğinde alt program çalışır. Alt program bitince tekrar

ana program kaldığı yerden çalışmaya devam eder. Sonuç olarak interrupt ana programı bir

süreliğine durdurur.

Harici Kesme

Kullanılması için 2 öge gerekir:

Yazılım

Donanım

8

2.2.5 PWM Metodu

PWM (Pals Genişliği Ayarlama) PIC’in çıkış uçlarından herhangi bir tanesinden kare

dalga üretme işlemidir.

PWM çıkışı Şekil 2.2.2’de görüldüğü gibi kare dalga şeklindedir. Birçok kullanım alanı

vardır. Telekomünikasyonda, motor sürücülerinde, güç devrelerinde, kodlama ve kod

çözme tekniklerinde, güç voltaj düzenleyicilerinde, ses üreteçlerinde veya yükselteçler gibi

çeşitli uygulama alanlarında kullanılmaktadır.

Periyot

5V

0V

İş Süresi Bekleme Süresi

Şekil 2.2.2. PWM çıkışı

Eğer iş süresi bekleme süresine eşitse voltmetre çıkış gerilimini 2.5V ‘u gösterir. Bu

çıkış gerilimi iş süresi ve bekleme süresi ile değişir.

(1)

PIC’ın çıkışında standart bir gerilim ayarı vardır. Kare dalgada bu işaretin üzerinde

çıkış gerilimi gelince Lojik 1, bu işaretin altında gerilim gelinde Lojik 0 olarak çıkış alır.

9

2.3 Kristal Osilatör

Herhangi bir osilatörün sabit frekansta kalabilme özelliğine “frekans kararlılığı” denir

ve osilatörlerde frekans kararlılığı çok önemlidir. Kristal kontrollü osilatörlerde frekans

kararlılığı çok iyi seviyededir. RC ve LC devrelerinde ise frekans karakteristiği iyi değildir.

Şekil 2.3.1’de görüldüğü gibi kristal maddenin ana yapısını quartz maddeden yapılan

piezoelektrik oluşturur. Kuartz belirli ölçüde hassas olarak kesilir. İki metal levha arasına

yerleştirilir. Şekil 2.3.2’de de görüldüğü gibi kristal osilatörün eşdeğer devresinde R-L ve

C elemanları bulunur.Şeklin üst tarafındaki Lve C rezonans frekansını belirler.

R L C

Şekil 2.3.1. Kristal sembolü Cm

Şekil 2.3.2. Eşdeğer devre

Kristal osilatörlerin kullanıldığı devrelerde kondansatörlerin seçimine özen

gösterilmelidir. Kristal ve kondansatör “zamanlamanın önemli” olduğu yerlerde kullanılır.

Şekil 2.3.3 ‘de kondansatörler ile kristalin bağlantı şekli gösterilmektedir.500KHz ‘lik

kristal osilatör için 20-68pF’lık kondansatör, 1MHz ‘lik kristal osilatör için 15-68pF’lık

kondansatör, 2MHz ‘lik kristal osilatör için 15-47pF’lık kondansatör, 4MHz‘lik kristal

osilatör için 15-33pF’lık kondansatör kullanılmalıdır.

C1

C2 XTAL

Şekil 2.3.3. Mikro denetleyici kristal bağlantısı [1]

OSC1

OSC2

16F648A

10

2.4 Ultrasonik Sensörler

Ultrasonik sesler insan kulağının duyma frekansının üzerindeki seslerdir. İnsanlar

yaklaşık olarak 20 Hz ile 20 KHz arası frekans bandını duyabilme özelliğine sahiptirler. Bu

veriler üst ve alt sınırlardır. Ultrasonik sesler ise 20 KHz ile 1GHz arası frekans bandında

bulunurlar. Bazı canlılar bu sesleri duyabilir. Örneğin yarasalar, yunuslar vb. Ultrasonik

sensörler bir alıcı ve bir de verici transdüserden oluşmaktadır. Verici transdüserden

gönderilen ultrasonik ses dalgaları engele çarpıp geri döner. Alıcı transdüser tarafından

yansıyan dalgalar alınır. Şekil 2.4.1’de verici transdüserden çıkan ses dalgalarının cisimden

yansıyarak alıcı transdüser tarafından algılanması gösterilmektedir. Aradaki mesafe ses

hızının zaman ile çarpılıp 2’ ye bölünmesiyle hesaplanır.

verici

alıcı

Şekil 2.4.1. Cisim algılama

Bu kadar yüksek frekansta ses dalgası kullanılmasının sebebi yüksek enerjiye sahip

olmaları ve dalgaların düzgün bir şekilde ilerleyebilmeleridir. Ayrıca yüzeylerden yüksek

verimlilikle geri yansıyabilirler.

cisim

11

2.4.1 Ultrasonik Sensör Çeşitleri

İki çeşit ultrasonik sensör bulunmaktadır fakat işlevleri aynıdır.

Polaroid sensör: Tek bir transdüser tarafından ultrasonik ses dalgaları yayılır ve tekrar

geri alınır.

Hitechnic sensör: Ultrasonik ses verici transdüser ile yayılır, alıcı transdüser ile geri

alınır.

2.4.2 Ultrasonik Sensörün Kullanım Avantajları

Tüm malzemelerden yapılmış hareketli cisimleri algılayabilme

Nesnelerin sayılmasında kullanılabilme

Nesneye temas etmeden aradaki mesafeyi ölçebilme

Nesne büyüklüğünü ve küçüklüğünü algılayabilme

Nesnenin renginden, şeklinden etkilenmeme

Hacimsel olarak küçük alan kaplama

Ortamdaki ışık miktarından etkilenmez

2.4.3 Ultrasonik Sensörün Güncel Uygulamaları

Otomobillerde park sensörü olarak sıkça kullanılır. Otomobilin bir cisme

yaklaşması ile tehlike mesafesine girilince alarm ile kullanıcı uyarılır.

Otomobillerde otomatik fren sistemi olarak kullanılır. Trafikte seyir halinde iken

kullanıcının fren yapması gerektiği bir zamanda fren yapamaması durumunda fren

sistemini aktif hale geçirir.

Tankerlerde sıvı seviyesinin ölçümünde oldukça pratik bir şekilde kolay ve

zahmetsiz ölçüm yapma olanağı sağlar.

Otomatik kapı sistemlerinde oldukça sık kullanılmaktadır. Kapıya yönelen bir kişi

algılanınca kapı otomatik olarak açılır.

Araç alarm sistemleri, ev güvenlik sistemleri, park aydınlatma sistemleri gibi

endüstriyelde birçok alanda oldukça kullanışlıdırlar.

12

2.5 Proje Sensörü Dyp-Me007

Endüstriyel projelerde yüksek performansa sahip, kolay kullanımlı bir parça olarak

tasarlanmıştır. 3 cm ‘den 4 m ‘ye kadar ölçüm yapabilme özelliğine sahiptir. Ölçümlerinde

3mm ‘lik hata payı bulunabilir. Şekil 2.5.1 projede kullanılan ultrasonik sensörün fiziksel

yapısını göstermektedir. Modül ultrasonik verici, ultrasonik alıcı ve kontrol devresi içerir.

40mm

Kristal

20mm

Ultrasonik verici transdüser Ultrasonik alıcı transdüser

Vcc GND

TRIG OUT

ECHO

15mm

Şekil 2.5.1. Dyp-Me007 [3]

13

DYP-ME007 Özellikleri

Çalışma gerilimi: 5V (DC)

Çalışma akımı: 15mA (maksimum)

Minimum ölçüm: 3cm

Maksimum ölçüm: 4m

Çalışma frekansı: 40KHz

Giriş tetikleme sinyali: 10us TTL darbe

ECHO çıkış sinyali: TTL PWL sinyali

En iyi görüş açısı: 30 derece

Ölçüler: 40-20-15 mm

2.5.1 Sensörün Temel Çalışma İlkesi

Sensörü çalıştırmak için TRIG pinine yaklaşık olarak 10us ‘lik TTL bir darbe

gönderilir. TRIG pininden gönderilen bu darbe ile sensör aktif hale geçip çalışma frekansı

olan 40KHz ‘lik 8 adet cycle üretir ve bu darbeler verici transdüserden gönderilir.

Gönderilen bu ultrasonik ses dalgası 15o C ‘lik ortamda ve deniz seviyesinde 340m/s hızla

ilerler. İlerleyen bu ses dalgaları doğru açı ile bir engele çarpıp geri yansır (Sıvılarda da

%98 -99 oranında geri yansıma vardır). Şekil 2.5.2’de görüldüğü gibi verici transdüserden

işaret gönderildiği anda ECHO pini lojik1 seviyesine çıkar ve işaret alıcı transdüsere

gelene kadar lojik1 seviyesinde kalır. Alıcı transdüsere işaret gelince ECHO pini lojik 0

seviyesine geçer. [3]

10us TTL sinyal zaman diyagramı

Trigger giriş sinyali

8 adet cycle

40KHz lik işaret

ECHO çıkış işaretinin değişimi TTL PWL sinyali

Şekil 2.5.2. Sensörün çalışma ilkesi

14

2.5.2 Ultrasonik Mesafe Ölçüm Metodu

Temel olarak fizik kurallarına dayalı bir olaydır. Sensörün yaydığı ultrasonik ses 15oC’

de ve deniz seviyesinde 340 m/s hızla yayılmaktadır. Şekil 2.5.3’de de görüldüğü gibi hız

bilindiğine göre belirli bir zaman diliminde alınan yol;

(2)

denkleminden hesaplanır.

Şekil 2.5.3. Mesafe ölçüm metodu

Buradaki “zaman” kavramı sensörün verici transdüserinden ses dalgasının çıkmasıyla

başlar ve alıcı transdüseri ile ses dalgası alınıp sonlanır. Burada aslında “zaman” bize

gereken sürenin iki katıdır çünkü ses dalgaları cisim ile engel arasında mesafeyi iki defa

kat etmiş olur. Yani mesafe;

(3)

denklemi ile hesaplanır.

CİSİM

LCD

P

IC 1

6F64

8

15

Şekil 2.5.4 ses dalgasının verici transdüserden çıkıp alıcı transdüsere ulaşacağı yol

gösterilmektedir. Şekilden de anlaşılacağı gibi ses dalgaları cisim ile sensör arasında 2 defa

gitmiş olur. Bu mesafe cisim ile sensör arasındaki mesafenin 2 katıdır.

Yol

Cisim

Zaman

Şekil 2.5.4. Ses dalgası yolu

Fiziksel olarak bu şekilde ölçüm yapılabilir ancak mikrodenetleyici ile işler biraz daha

farklıdır. Mikro denetleyicideki “zaman” kavramı ECHO pininin lojik 1 kalma süresidir.

Bu süre mikro denetleyicinin “timer”ı ile ölçülüp mesafeye dönüştürülür.

2.6 DC Su Motoru

Bu motor projenin önemli elemanlarından biridir. Motor DC enerji verilinde var olan

suyu vakumlayıp musluk kısmından pompalayarak çalışmaktadır. Günlük hayatta benzer

su motorları birçok alanda da kullanılmaktadır. Örnek verecek olunursa; otomobillerde

silecek motoru olarak çalışan su motorlarını en başta söylenebilir. Şekil 2.6.1’de bir oto

silecek motoru gösterilmektedir. Enerjisini aküden 12V dc gerilim olarak alan bu motorlar

tek yönde dönerek çalışmaktadırlar. Oldukça küçük olup hafif ve kullanışlıdırlar. Bir başka

örnek olarak da pilli damacana su pompaları verilebilir. Tasarım için seçilen motorun hızlı

bir şekilde su pompalaması sisteme zaman kazandıracaktır.

Enerji girişi Musluk ucu

Su vakumlayıcısı

Şekil 2.6.1. Su motoru

16

2.6.1 DC Motor Kontrolü

DC motor direk devreye bağlanarak çalışmamaktadır. Bu nedenle motoru kullanmak

için bir sürücü gerekmektedir. Motor sürücüsü olarak devrede L293D kullanılacaktır. Şekil

2.6.2’de L293D motor sürücü entegresinin bağlantısı şemasında görüldüğü gibi bu entegre

ile aynı anda 2 tane motor sürülebilir. Bu projede ise 1 adet motor sürülecektir. Kurulum

şekilde açıkça belirtilmektedir. İlk önce 4-5-12 ve 13. bacaklar birleştirilip toprak olarak

kullanılır. Motorlar tercihe göre 3-6 ve 11-14 numaralı bacaklara takılır.1-9 ve 16.

bacaklara 5V’luk enerji uygulanır. 2. ve 7. bacaklar bir motoru 10. ve 15. bacaklar farklı

bir motoru çalıştırır. 8. bacaktan ise motora gerilim uygulanır.[4]

Şekil 2.6.2. L293D motor sürücü entegresi

Entegrenin motor kontrolü şöyledir. 2. ve 3. girişler arasına bağlana bir motor

bacaklardan gelecek işaretler ile çalışmaya başlayacaktır. 2 giriş sayesinde de motorun

dönme yönü ayarlanabilir. Motorun dönebilmesi için mutlaka girişlerden birine işaret

verilmeli diğerine verilmemelidir. İki girişe de enerji verilir ya da iki girişe de enerji

verilmezse motor dönmeyecektir. Entegre bu şekilde motor sürmektedir.

1 16

2 15

3 14

4 13

5 12

6 11

7 10

8 9

MO

TOR

MO

TOR

Giriş

Giriş Giriş

Giriş

5V 5V

5V Motor

enerjisi

17

2.7 LDC (Sıvı Kristal Ekran)

Projede kullanılacak olan LCD’nin fiziksel özellikleri Şekil 2.7.1’de gösterilmektedir.

Bu LCD 16 karakter göstermekte olup küçük ve kullanışlıdır.

25mm

85mm

Şekil 2.7.1. LCD fiziksel görünümü

LCD Özellikleri

Metal çerçeve ile kaplılık

+5 V güç kaynağı ile çalışma

16 karakter yazabilme

Modül boyutu: 85-28 mm

Ekran ölçüsü: 66-16 mm

Nokta boyutu: 0.55-.75 mm

Karakter boyutu: 3.07- 6.56 mm

Pin Bağlantısı

1.Pin: Vss = LCD toprak bağlantı pinidir.

2.Pin: Vdd= LCD ‘nin besleme pinidir. Bu pine +5V uygulanmalıdır.

3.Pin: Vo = LCD’nin kontrast ayarı bu pin ile yapılır. Ekranın parlaklığı değiştirilir.

4.Pin: RS = H/L durumuna göre LCD ‘ye data mı yoksa komut mu gönderileceği

belirlenir.

5.Pin: R/W = LCD ‘ ye data gönderebilir ya da data alabiliriz. Bu fonksiyonu sağlar.

14 13

2 1

18

Okuma-yazma komutunu belirler.

6.Pin: E = Mikro denetleyicinin portuna bastığımız bitleri LCD ‘ye göndermek için bu pine

düşen kenar tetikleme uygulanır.

7~14: Pin: Veri hattı.Bu pinler sayesinde LCD’ye karakter girişi yapılır.

LCD’ye ait olan başlıca elektronik özellikler Çizelge 2.7.1’ verilmektedir. Bu veriler

LCD’nin doğru bir şekilde çalışmasını sağlayacak önemli verilerdir.

Çizelge 2.7.1 LCD elektronik özellikleri [5]

MADDE SEMBOL DURUM BİRİM

Giriş gerilimi Vdd +5V volt

Besleme akımı Idd +5V mA

LCD Gerilimi Vdd-Vo 25oC V

LED Gerilimi Vf 25oC V

LED Akımı If 25oC mA

Güç Gerilimi Vel Vel=100 V

19

3.Ultrasonik Sensör İle Sıvı Seviye Kontrolü

3.1 Sistemin Çalışması

Sistem; mikrodenetleyici, ultrasonik sensör, LCD ve su pompasından oluşmaktadır.

Burada bir tankerin içerisindeki sıvı seviyesi kontrol edilecektir. Bu kontrol mesafe ölçümü

ile yapılacaktır. Ultrasonik sensör verici transdüseri tarafından yaydığı ses dalgaları ile

mesafe ölçümü yapılabilmektedir. Ultrasonik sensör tankerin iç yüzeyine bakacak şekilde

konumlandırılır. Sıvı doldurulacak tankerin çapı, yüksekliği ve su pompasının dakikada

akıtacağı sıvı miktarı sistemi etkilemeyecektir. Çünkü sistem tamamen sıvı yüksekliği ile

çalışmaktadır.

Tankerin yüksekliği ve sensörün tankere göre konumu dana önceden ayarlanmalıdır ki

mikrodenetleyici sıvı seviyesine yönelik su pompasını gerek aktif gerekse pasif hale

geçirsin. Referans noktaları belirlendikten sonra mikrodenetleyici ile gerekli programlama

yapılır. Tankere tepeden bakacak şekilde konumlandırılan ultrasonik sensör her an için

ölçüm yapmaktadır. Referans noktasının altında yaptığı her anlık ölçümler için su pompası

aktif haledir ve sıvı akıtmaya başlar. Bu sırada tankerdeki sıvı seviyesi sürekli bir halde

ölçülüp LCD ekranda kullanıcıya gösterilir. Sıvı seviyesi yükseldikçe LCD’ de gösterilen

mesafe azalacaktır. Sıvı yüksekliği belli bir seviyeye gelince (referans seviyesi ) su

pompası mikrodenetleyici vasıtasıyla durdurulacaktır. Buradaki sıvı yüksekliği algılama

olayı sensörün gönderdiği ses dalgalarının sıvı yüzeyine çarpıp tekrar geri dönmesi ile

oluşmaktadır ve ses dalgaları %98-99 oranında sıvı yüzeyden geri yansımaktadır. Şekil

3.1.1’de sıvı seviyesi kontrolü şeması gösterilmektedir.

Bu şekilde sıvıya temas etmeden, maliyeti düşük, oldukça kullanışlı bir sistem ile

seviye kontrolü yapılır. Sistem su pompasının dakikadaki sıvı akıtma süresi artırılarak yani

daha yüksek kapasiteli bir sıvı pompası kullanılarak daha hızlı bir şekilde

gerçekleştirilebilir. Geliştirilen bu sistem fabrikalarda seri imalat halinde üretime

geçirilebilir.

20

ULTRASONİK SENSÖR

Sıvı seviyesi

Şekil 3.1.1. Sıvı seviyesi kontrol şeması

Şekil 3.1.2’de sistemin çalışma algoritmasından da anlaşılacağı gibi sistem çalıştığında

ultrasonik sensör ile mesafe ölçümü yapılır. Daha önceden belirlenmiş olan referans

noktasına göre ölçülen mesafe karşılaştırma yapılır. Ölçülen mesafenin referans

mesafesinden küçük olduğu durumlarda sıvı seviyesi istenilen seviyenin üzerinde bir

konumdadır. Bu konumda motor çalıştırılmaz. Ölçülen mesafe referans mesafesinden daha

fazla ise su pompası çalıştırılır. Sıvı seviyesi yükselirken de ölçüm kontrol edilir. Motorun

çalışması; ölçülen mesafenin, referans mesafeden küçük olacağı sıvı seviyesine kadar

devam eder. Ölçülen mesafe referans mesafesinden küçük olunca istenilen seviye

yüksekliğine erişilmiş olur.

SU

POMPASI

TANKER

PIC 16F648A

LCD

21

Şekil 3.1.2. Sistemin çalışma algoritması

3.2 Ultrasonik Sensör İle Seviye Sıvı Kontrolünün Avantajları

Diğer sistemlere göre bu yöntem daha güvenilir ölçüm yapmaktadır

Kullanımı daha kolaydır

Teknolojiye ayak uyduran bir sistemdir

Maliyeti düşüktür

Kullanılacak eleman temini kolaydır

Sıvı ile temas etmeden ölçüm yapılır

3.3 Ölçümde Hata Sebepleri

Ölçüm yaparken birçok etkenden dolayı hatalı ölçüm yapılabilir. Bunlar:

Sıcaklık

Havadaki nem

Frekans kararlılığının sağlanamaması

Sıvının dolma aşamasında yüzeysel hareketli dalgalar oluşturması

Girişim (interference)

Ölçüm yapılacak cismin yapısından kaynaklanan doğal parazitlik

Başla Mesafe ölçümü

yap

Mesafeyi referans ile

karşılaştır

Mesafe referans noktasından büyük mü?

Hayır Evet

Motor çalışmaz Motoru çalıştır

Sonuç: İstenilen seviyede sıvı kontrolü

22

4.Simülasyon Çalışmaları

4.1 Isıs-Ares-Baskı Devre

Isis’de simülasyon elemanlarını seçerken Ares’de karşılığının var olup olmadığına

dikkat edilmelidir. Yani Isis’de seçilen elemanın Ares’de baskı devre karşılığı

gözükmelidir. Şekil 4.1’de kapasitenin simülasyon eşdeğeri, Şekil 4.2 de ise PCB karşılığı

gösterilmektedir. Ares’te karşılık modeli olmayan elemanların modelini Ares ‘te

oluşturmamız gerekir. İsis’deki açık şema karşılığının Ares‘te olup olmadığını anlamak

için seçilen elemanın üzerine sağ tıklanır ve “Packaging Tool” komutu seçilir. Böylece

kullanılacak elemanın Ares’te karşılığının olup olmadığı öğrenilir. Eğer karşılığı yoksa

Ares açılır ve karşılığı oradan çizilir.

Şekil 4.1. Açık şema Şekil 4.2. PCB görüntü

Ares’te karşılık modeli olmayan elemanların modelini Ares ‘te oluşturmamız gerekir.

İsis’deki açık şema karşılığının Ares‘te olup olmadığını anlamak için seçilen elemanın

üzerine sağ tıklanır ve “Packaging Tool” komutu seçilir. Böylece kullanılacak elemanın

Ares’te karşılığının olup olmadığı öğrenilir. Eğer karşılığı yoksa Ares açılır ve karşılığı

oradan çizilir.

İsis’ deki pin isimleriyle Ares’ deki pin isimlerinin aynı olması dikkat edilir. İsis‘deki

pin isimleri, elemanın ‘Packaging Tool’ komutundan karşılığını bakarken öğrenilir.

Ares’te elemanın PCB karşılığı çizildikten sonra şeklin tamamı seçilir. “Library“

menüsünden “Make Package “ seçilir. Karşımıza çıkan pencereden “New Package Name”

den oluşturulan pakete yeni isim verilir ve yeni paket “Package Category” ye eklenir.

23

Isis’ e geri dönüldüğünde elemanın paket karşılığının Ares de var olduğu

gösterilmelidir. Isis‘de elemanın üzerine sağ tıklanır ve “Packaging Tool” seçeneği seçilir.

Karşımıza çıkan pencereden “Add” seçeneği seçilir ve paket adı burada aratılır.

Oluşturulan paket bulunur ve onaylanır. Bu sırada karşımıza pin yapısı da çıkar ve pinler

de karşılıklı şekilde onaylanır. Böylece gerekli paket Ares’te oluşturulur.

Isis’de gerekli simülasyon devresi oluşturulduktan sonra kırmızı yazı ile yazılmış Ares

seçeneğine tıklanılarak Ares moduna geçilir.Ares‘te öncelikli olarak baskı devre plaketinin

sınırları belirlenir. “Auto Placer” seçilerek Ares‘in malzemeleri otomatik olarak

yerleştirmesi sağlanır. İsteğe bağlı olarak elemanların yerleri değiştirlebilir. Henüz bu

aşamada bağlantı yolları çizilmemiş konumdadır.

Yolların çizimini “Tools” menüsünden “Auto Router” yani “otomatik çizici “

seçeneğinden yolların çizimi yapılır. Şekil 4.3’de devrenin baskı devre görüntüsü

gösterilmektedir. Böylece Ares programı baskı devreyi oluşturmuş olur.

Şekil 4.3. Ares baskı devre görüntüsü

24

Devrenin ön izlemesi “Output” menüsünden 3D Visualization seçeneğinden 3 boyutlu

olarak gözlemleyebiliriz. Şekil 4.4‘de devrenin 3D simülasyon görüntüsü gösterilmiştir.

Şekil 4.4. 3D Önden görüntü

Hazırlanan baskı devre şeması lazer yazıcı ile kuşe kâğıda çıktı olarak alınır. Devreyi

çıkartacağımız bakır plaketin temiz olması oldukça önemlidir. Hatta plaket önceden ince

zımpara kağıdı ile zımparalanabilir. Bu çıktının daha iyi bir şekilde plakette kalmasını

sağlar. Plaket temizlendikten sonra bakır yüzeyde parmak izi kalması için el ile temas

etmemek gerekir. Ya da aseton ile bakır kısmı temizlenebilir.

Kuşe kâğıt hazırlanan bakır plaketin üzerine güzelce yerleştirilir. Kâğıdın üzerinde ütü

gezdirilir. Kullanılan ütünün buharı kapalı olmalıdır. Ütü kâğıda buhar vermemelidir.

Sadece ütünün ısısından yaralanılmalıdır. Ütü kâğıt üzerinde bastırılarak gezdirilir. Sabit

bir şekilde kâğıdın üzerinde tutulmamalıdır. Aksi taktirde bakır plaket eğrilir. Kâğıt

üzerinde yaklaşık 5-10 dakika kadar ütü gezdirilir. Kâğıt bir süre sonra bakır levhaya

yapışacaktır. Ilık su yardımı ile plaket ve kağıt ayrıştırılır. Levha üzerinde mürekkep

çıkmayan bölgeler baskı devre kalemi ile boyanır. Yolların tam anlamıyla çıkmasına özen

gösterilir.

25

Bu aşamadan sonra eritme aşamasına geçilir. Plastik bir kabın içerisine 4 ölçek tuz ruhu

1 ölçek perhidrol katılır. Perhidrol bakırı eriten kuvvetli bir asittir. Çok fazla perhidrol

kullanılmamalıdır. Bakırın hızlı bir şekilde çözünmesi yollara zarar verebilir. Bakırla

tepkimeye giren çözelti yeşil bir renk alır. Tepkimeden çıkan gazı solumamak gerekir.

Zararlı bir gazdır. Levha çözelti içerisinde çok fazla bekletilmemelidir. Çözeltiden

çıkartılan levha suya tutulur ve asitten iyice arındırılır. Levhanın üzerindeki boyayı

çıkartmak için aseton, tiner veya alkol kullanılır. Levha delinir ve lehim aşamasına

gelinmiş olunur. Şekil 4.5’ de devrenin baskı devre şekli gösterilmektedir. Lehim yaparken

dikkat edilmesi gereken önemli bir husus da lehimi iletim yollarına bulaştırmamaktır. Bu

durumda proje kısa devre olur ve sistem çalışmaz.

Şekil 4.5. Baskı devre görüntü

26

5.Deneysel Çalışmalar

Programlama çalışmalarında bölüm laboratuarında bir takım deneysel çalışmalarda

bulunuldu. İlk olarak sensörün çalıştırılmasında bölüm laboratuarında osiloskop ile

sensörün çalışıp çalışmadığı gözlemlendi. Ultrasonik sensörün nasıl çalıştığı daha önceki

bölümlerde anlatıldı.(Bölüm 2.5.1-sayfa 13) Sensörün çıkış (ECHO) pinini direkt olarak

osiloskop ile gözlemleyerek çalıştığında 40 KHz lik PWM dalgası üretip üretmediği

gözlemlendi Bu çalışmalar uzun bir zaman zarfı sonrasında da olsa sonuç verdi. Elde

edilen verilere göre cismin önüne gelen engel ile cisim arasındaki mesafe artınca kare

dalga işaretin lojik 1 kısmındaki süreklik de artmaktadır. Bu mesafe azalınca osiloskopta

gözlemlenen kare dalganın lojik 1 kısmındaki sürekliliğin de azaldığı gözlemlendi.

27

6.Sonuç ve Yorumlar

Proje için yapılan teorik ve deneysel çalışmalar sonucunda proje başarı ile tamamlandı.

Projede DC su motoru yerine buzzer kontrol edildi. Referans mesafesi olarak 20 cm

uzaklık alındı. Bu 20 cm uzaklıktan daha fazla ölçüm yapıldığında mikro denetleyici

tarafından buzzer aktif hale getirilip ses çıkartmaya başlayacaktır. Bu olay DC su

motorunun su pompalamaya başlaması gibi düşünülebilir. Aynı şekilde mesafe ölçümü 20

cm’nin altına düştüğünde ise buzzer mikro denetleyici tarafından pasif hale getirilecek ve

susturulacaktır. Bu da sıvı tankerinin içindeki yükselen sıvı seviyesinin referans

mesafesine ulaşıp DC su motorunun durdurulması gibi düşünülebilir. Sonuç olarak

ultrasonik sensör ile sıvı seviyesi kontrolü kısmen gerçekleştirildi.

6.1 Sistemin Dezavantajları

Sistem seviye kontrolünü daha önceden belirlenmiş bir referans mesafesine göre

yapmaktadır. Sıvı doldurulacak tankerin çapı burada önem taşımamaktadır. Tankerin

çapının artması sadece motorun daha fazla çalışacağı anlamına gelmektedir. Fakat tankerin

yüksekliği değişirse sistemin çalışması bozulacaktır. Ultrasonik sensör ile tanker arasındaki

mesafe değişeceğinden yazılım yapılırken belirlenen referans mesafesi sistemi yanlış

çalıştıracaktır. Bu olay tankerden sıvı taşmasına veya tankerin belirlenen sıvı seviyesinden

daha az bir miktarda sıvı ile dolmasıyla sonuçlanacaktır. Aynı şekilde ultrasonik sensörün

sıvı tankerine göre yüksekliğinin değiştirilmesi de aynı sonuçlar ortaya çıkacaktır. Bu

sebeplerden dolayı sistemde aynı fiziksel standartlara sahip sıvı tankerleri kullanılmalıdır.

Aksi durumda yazılımda küçük bir değişiklik yapılmalıdır.

28

7.Kaynaklar

[1] “PIC 16f648a data sheet,” Microchip Technology, California, U.S.A.

[2] Cagatay Akpolat, Pic Programlama, Lecture Notes in Electronics, Istanbul, Turkey:

Pusula Yayıncılık, 2006, vol 12.

[3] “DYP-ME007 data sheet,” Shen Zhen Dypsensor Co.Ldt, Shenzhen, China.

[4] “L293D data sheet,” Texas Instrument, Dallas, Texas, U.S.A.

[5] “P123-BC1601B data sheet,” Bolymin Company, Dong-Guang, China.

29

EKLER

EK-1 Maliyet tablosu

Alınan malzeme Miktarı Fiyatı

Ultrasonik sensör 1 Adet 5$

PIC programlama aparatı 1 Adet 50TL

PIC 16f648a entegresi 1 Adet 5TL

DC su motoru 1 Adet 25TL

1x16 LCD 1 Adet 10TL

L293D 1 Adet 5TL

30

EK-2 Standartlar ve Kısıtlar Formu

1.Projenin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız.

15x10x5 boyutlarındadır. Kişisel isteğe göre daha büyük bir şekilde de tasarlanabilir.

2.Projenizde bir mühendislik problemini kendiniz formüle edip çözdünüz mü?

Hayır

3.önceki derslerde elde ettiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız

Endüstriyel elektronik; DC motor kontrolü

Bilgisayar programlama; C programlama dili

Mikroişlemciler; Mikro denetleyici kullanma

4.Kullandığını veya dikkate aldığınız kısıtlar nelerdir?

a)Ekonomi; Yapılan projenin en ucuz şekilde tasarlanması amaçlanan hedeflerin bir

parçasıdır. Bu özellik projeyi diğer sıvı seviyesi kontrol sistemleri karşısında avantajlı

kılar.

b)Çevre Sorunları; Sıcaklık ve nem sensörün çalışmasını etkilemektedir. Bu da yanlış

ölçüm yapılmasını sağlar.

c)Sürdürülebilirlik; Projenin belirtilen dezavantajları(bölüm6.1 sayfa 28) giderilerek sistem

daha da uygun hale getirilebilir.

d)Üretilebilirlik; Sistem kişisel ihtiyaçlar için seri üretime geçirilebilir. İnsanlar günlük

hayatlarında birçok şekilde sıvı seviye kontrolünden çeşitli alanlarda yararlanabilir.

Örneğin; Evlerin su depolarının seviye kontrolü gibi.

e)Etik; Etik açıdan bir problem oluşturmaz.

f)Sağlık; Sağlık açısından bir problem oluşturmaz.

g)Güvenlik; Güvenlik açısından bir problem oluşturmaz.

31

Projenin adı Ultrasonik Sensör ile Sıvı Seviyesi Kontrolü

Projeyi gerçekleyen Uygar AKKAN

Tarih ve İmza

32

Özgeçmiş

Uygar AKKAN 4 Eylül 1989 Trabzon-Vakfıkebir doğumludur. Aslen Çarşıbaşı’lıdır.

İlkokulu mahallesindeki Kerem Mahallesi İlkokulu’nda okuyup ortaokulu Çarşıbaşı

İlköğretim Okulu’nda okudu. İlköğretim hayatını okul 2. si olarak tamamlayıp LGS (Lise

Giriş Sınavı) ile Vakfıkebir Anadolu Lisesi’nde okumayı hak kazandı. Lise eğitiminde 2

yıl okul erkek voleybol takımında oynayıp bu branşta okul takımıyla 2 yılda bir Trabzon İl

3.lüğü bir de Trabzon İl 4.lüğü elde etti. Lise eğitiminde de başarılı bir eğitim geçirip 2007

yılında mezun oldu. 2008 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi Elektrik Elektronik

Mühendisliği bölümünü kazandı. Bu lisans bitirme tezi Uygar AKKAN’ ın ilk yayınıdır.

ULTRASONİK SENSÖR İLE SIVI SEVİYE...

Documents

Transcript of ULTRASONİK SENSÖR İLE SIVI SEVİYE...