Gelişen mikrokontrol teknolojileri ve artan bilgi birikimi sayesinde geliştirici düzeyinde daha yaygın kullanımına olanak tanımıştır. Burada elimden geldiği kadar bazı örnekler sunmaya çalışacağım...

8 Mart 2010 Pazartesi

Atmega8 ve RS485 ile 3 Renkli LED Modül Sürülmesi


Giriş

"Atmega8 ve RS232 ile 3 Renkli LED Modül Sürülmesi" ve "Atmega8 ve FT232BL(USB) ile 3 Renkli LED Modül Sürülmesi" projeleri ile 3 renkli LED kontrolu ile ışık rengi kontrolu gerçekleştirildi. Ama bu projeler bilgisayara yakın olmak zorundaydı. Bilgisayardan uzakta 3 renkli LED kontrolu ile ışık rengi gerçekleştirilmesini sağlamak için bir RS485 iletişimi ile projeyi gerçekleştireceğiz.

LED

Türkçe Işık Yayan Diyot olarak açabileceğimiz bu eleman düşük güçle ışık üretebilen uzun ömürlü elektronik elemanlardır.

Şekil-1:3 Rengin birleşiminden oluşan renk karışımları

Normalde ışık kaynaklarından üretilen 3 renkli (kırmızı, yeşil, mavi)ışıktan geri kalan diğer renklerin üretilmesi mümkündür. Şekil-1 bu işlemin temelini gösterir. Renkli ışıkların şiddetinin ayarlanması diğer renklerin üretilmesini sağlayacaktır.

Şekil-2:Tarayıcının optik algılayıcı modülü( LED çubuk bu modül ile birlikte harektetli bir kafa üzerine monte edilmiştir-LED çubuk bağlantıları sol tarafta görülebilir)

Bu projede kullanılan LED çubuk tarayıcıda (veya yazıcı ile birleşik tarayıcıda) kullanılan bir ışık kaynağıdır. Bu eleman tarafından üretilen ışık doğrudan taranacak nesne (kağıt) üzerine düşürülür ve kağıt üzerinden geri dönen ışık elbetteki aydınlatıldığı bölgenin renk bilgisini içerecektir. Kağıttan geri dönen ışık bir dizi optik algılayıcı üzerine düşer. Optik algılayıcı gelen ışık miktarına bağlı olarak bir elektrik sinyali üretir. Artık yapılması gereken bu elektrik sinyalini sayısal değere dönüştürmek ve işlemek. Bu noktadan sonra artık tarayıcı ve bilgisayarın görevidir

Şekil-3:LED çubuğun optik klavuzunun çıplak haldeki görünümü ve ışığı yansıtan küçük çentikleri

LED çubuk aslında adındaki gibi bir LED dizisi değil. Sadece 3 tane LED var, onlarda 3 renk için. Bu LED'lerden üretilen ışık bir ışık kanalında yayılır. Işık kanalı üzerinde ince çentikler var. Bu çentikler ışığın düzenli aralıklarla ışık kanalının önüne yansıttığı için sanki bir LED dizisi gibi görünmesini sağlar. Böylece tarayıcı için gereken ışık basit bir yöntemle elde edilmesi sağlanır.

Şekil-4:LED çubuk ve optik klavuzunun görünümü(görünen küçük çentiklere dikkat)

Not:Bazı tarayıcı tiplerinde 3 LED aynı anda yakılmaz. Teker teker yakılarak her bir renk için ayrı ayrı ölçüm yapılır. Bu sayede ışık algılayıcıların renk filtresi gereksinimi ortadan kaldırılır.
Devre

RS485 modülü ile işlemci modülü arasındaki bağlantı IDC10 konnektörler üzerinden 10 yollu kablo üzerinden veri ve beslemme bağlantısını oluşturur. LED kartı ile işlemci arasındaki bağlantı 4 kablo bağlantısı ile sağlanıyor. (Renkler o LED'e göre kablo rengi takılmıştır. Mor renkli kablo hariç. O Vcc bağlantısı için kullanıldı.

Sistem bir adaptör üzerinden alınan besleme gerilimi 7805 üzerinden 5V besleme gerilimi üretiliyor.

Şekil-5:LED kartının kablo bağlantı uçları.

Kartların ve kabloların bağlantıları hakkında başlık altındaki resmi ve şekil-7 bir fikir verecektir.

Şekil-6:RS485 kartında bağlantı için köprü konumu.


Şekil-7:Sistem çalışırken.(RS232/RS485 modülü resimde yoktur)

Projede RS485 yönü için ayrı bir yöntem uygulanmayıp sürekli olarak işlemci tarafınan giriş olarak kullanılması öngörüldü. Zaten devrede onu gerektiriyor. Yani işlemci sadece bilgi alır ve göndermez. (Şekil-6'a bak). Dolayısı ile bilgisayar tarafındaki bağlantıda sürekli gönderme konumunda. Bu seçim doğrudan RS232 portu tarafından bilgisayar programı yerine getiriyor.
Şema

Atmel 8 işlemcimiz olan üzere IC1 ile temsil ediliyor. İşlemciye bağlı kristal, C5 ve C6 kondansatörleri saat frekansı üreteci olarak çalışıyor. D2(LED) ve R1 sistem izleme göstergesi olarak çalışıyor.(ama gelen veri o kadar az ki yanıp söndüğü görülmüyor).ISP konnektörü artık bilineceği üzere IC1 programlama için. R2,R3 ve R4 renkli ledleri sürmede akım sınırlama elemanı olarak çalışıyor. CLED olarak belirtilen LED'ler çubuk LED olarak tanımlanan eleman içinde yer alır. C8 ve C9 LED modül beslemesinde oluşabilecek dalgalanları süzmek için eklendi.

D1, C1,C2 ve IC2 sistem için gereken 5V besleme devresini oluşturuyor.

IC3 RS485 bağlantısı için gereken bölümü oluşturuyor. Aslında neredeyse tek başına bu bağlatı dönüşümünü sağlıyor. 6p2c veya 6p4c P4 konnektörü RS485 bağlantısını sağlıyor. Buradaki R6,D3(LED) besleme gerilim geldiği gösterir.R7 direnci RS485 hattı için uyuşturma direncidir. (hat uygunlaştırma) R5 direnci ise IC3 çıkış için Vcc bağlanma durumunda akım sınırlama elemanı olarak çalışır.P5 aslında b RS485 modülü için yön seçme amacıyla kullanılır. (giriş, çıkış ve işlemci tarafından seçme)

Geri kalan kondansatörler filtre içindir. Şemada işlemci kartı ile RS485 modülü arasındaki bağlantıda kullanılan konnektörler gösterilmemiştir.

Şekil-8:Blok şeması


Şekil-9:Devrenin şeması(kırmızı çizgi ile işaretli bölge RS232 iletişim modülüdür)

Devrenin Çalışması

Devre ilk açıldığında LED modül üzerindeki LED'ler söndürülür. Bilgisayar programında yer alan kaydırma çubukları ile belirtilen renkteki led bilgisi RS485 üzerinden işlemci kartına gönderilir. Gelen bilgi Darbe genişlik modülasyonu için darbe süresi olarak kullanılarak LED yanma süresini belirler. Gelen bilgiye göre yakıp söndürülen LEDler bir renk karışımı oluşturur.

Şekil-10:LED Modül.


Şekil-11:İşlemci Modülü.


Şekil-12:RS485 Modülü.


Şekil-13:RS485/RS232 Modülü.(bilgisayar bağlantısı için gereklidir.)

Devre Yapımı

Devre yapımında kritik bir eleman yok. Baskı devre kartı üzerinde geçekleştirildiğinde standart eleman yerleşimi göz önüne alınarak devre kurulabilir. Bu noktada diğer devre montaj teknikleri kullanıldığında bacakların doğru bağlanması önemlidir. Tabii ki kristal topraklanmalıdır.

Tüm dirençler çeyrek vattır.

Besleme konusunda bir sorun oluşturmayacağınızı düşünüyorsanız girişteki köprüyü devre dışı bırakabilir veya tek bir diyotla değiştiribilirsiniz. (Kendi besleme kaynağınız varsa ve devreyi kendiniz kullanacaksanız). Bacak bağlantıları uyan başka bir LED kullanılabilir. Entegreler için soket kullanılması sonradan oluşabilecek sorunların çözümünde size yardımcı olabilecektir.

LED modülü işlemci modülüne Tunik 4'lü konnektörü kullanılarak bağlantısı sağlandı. LED modül üzerindeki çubuk LED ayakları lehimlendikten sonra kart ile LED çubuk arasında biraz sıcak silikon sıkılması mekanik dayanıklılık sağlayacaktır.

Şekil-14:Devrenin baskı planı


Şekil-15:Devrenin eleman yerleşimi


Şekil-16:Devrenin baskı devre ve elemanları birlikte


Not:Baskı devrede* ile işaretli elemanlar kullanılmamaktadır.

Devre Elemanları

120RR7
470RR2,R3,R4
1KR1,R6
10KR5
27pFC5,C6
100nFC2,*C4,C7,C8,C10,C11,C13
10µF*C1,C3,C9,C12
B125C1500 veya benzeriD1
LEDD2,D3
Çubuk LEDRGB LED
ATMEGA8IC1
7805IC2
ST485IC3
3,6864Mhz kristalXT1
6p6c veya benzeriP4
6 Header(ISP6)(erkek)ISP
4'lü TunikP1
2'li KlemensP2
10 Header(erkek)P3-P3_2
6 Header(erkek)P5
Köprüköprü(jumper)
10'lu kablo-

Malzeme listesi. Burada işlemci için soket ve 9V adaptör verilmemiştir. Kaliteli 8 ve 28 bacaklı soketler oluşabilecek problemlerin önüne geçecektir. 2'li klemens (P2)ve P3 ile P3-2 şemada gösterilmemiştir ve "*" ile işaretli elemanlar kullanılmamıştır.RS232/RS485 modülü için gereken malzeme listesi verilmemiştir ve "RS232/RS485 dönüştürücü arabirim" projesinin yapıldığı varsayılmaktadır. RS485 bağlantısı her iki ucunda RJ12 konnektörü takılı telefon kablosu unutulmamalıdır.

Şekil-17:Devre çalışırken çubuk LED üzerinde elde edilmiş renkli ışık görüntüleri


Şekil-18:RS485 modülü ile İşlemci modülü arasındaki bağlantıyı sağlayan 10 yollu kablo ve konnektörleri

Bilgisayar Programı

Bilgisayar üzerinde kullanılan program Delphi 7 ile yazıldı. "LED_Renkli485.exe" programı 2 ana pencereden oluşuyor. Birinci pencere ayarların yapıldığı penceredir. Seri port seçimi yapılır. İkincisi gösterilecek rengin değerlerinin belirlendiği penceredir.

Programı çalıştırın ayarlar penceresinden RS232/RS485 modülünü bağladığınız RS232 portunu seçin ve Tamam butonuna tıklayarak onaylayın. Ana pencere üzerinde kaydırma çubuklarını fare ile hareket ettirerek istediğiniz rengin LED çubuğunda gösterilmesini sağlayın. Alet açık kaldığı sürece ayarlanan renk kalacaktır.

Ana Pencere

Şekil-18:Ana Penceresinin görünümü

Bu pencere üzerindeki öğeleri değinecek olursak;.
  1. Kırmızı Rengin belirlendiği kaydırma çubuğu.
  2. Kırmızı rengin belirlendiği kaydırma çubuğunun değeri
  3. Mavi Rengin belirlendiği kaydırma çubuğu.
  4. Mavi rengin belirlendiği kaydırma çubuğunun değeri
  5. Yeşil Rengin belirlendiği kaydırma çubuğu.
  6. Yeşil rengin belirlendiği kaydırma çubuğunun değeri
  7. Belirlenen renk değerlerine göre bilgisayarda rengin gösterilmesi (LED çubuğunda farklı olabilir)
  8. Renk kaydırma çubuklarını sıfır değerine çeker
  9. Seçenekler penceresini açar


Seçenekler

Şekil-19:Seçenekler penceresi

Seçenekler penceresi üzerindeki öğeleri değinecek olursak;.
  1. Bilgisayara üzerinde bulunan seri portları listeler ve bunlar arasından bağlantısı yapılan port seçilir.Seçilen port numarası ini dosyasına kaydedilir.(tamam butonu tıklandıktan sonra ayar onaylanır)
  2. Bu pencerede yapılan ayarları onaylar ve Girdi pencerisini açar


video
Ekler:

ATMEGA8 hakkında bilgi

Atmega8 ve RS485 ile 3 Renkli LED Modül Sürülmesi için dosyalar- birleşik

Bu devrenin yapım sorumluluğu size aittir. Devre yapıldı ve çalışıyor. K.A....

Hiç yorum yok:

Etiketler

İzleyiciler