Atmega8 ve FT232BL (USB) ile 3 Renkli LED Modül Sürülmesi

Giriş
3 Renkli LED(RGB) kullanarak değişik renkte ışıklar elde etmeyi "Atmega8 ve RS232 ile 3 Renkli LED Modül Sürülmesi" projesi ile gerçekleştirildi. Bilgisayar ile bağlantısı RS232 üzerinden gerçeleştirildi. Tamam bu proje ile LED sürücü sisteme birdaha önce gerçekleştirilmiş "FT232BL USB-Seri Dönüştürücü" ile gerçekleştirilen USB bağlantısı ekleyeceğiz. (Her ne kadar USB-RS232 dönüştürücü kablolar kullanılabilirse de). Yani bu projede RGB LED sistemini USB üzerinden kontrol etmeye çalışacağız.

RGB LED
"Atmega8 ve RS232 ile 3 Renkli LED Modül Sürülmesi" projesinde renklerin oluşturulması ve LED'leri sürülmesi hakkında bilgiler var.

Şekil-1:Projede kullanılan ışık kaynağı (LEDler.) Kırmızı daire içindeki bölgede LED'ler yer almaktadır.

Şekil-2:Şekil1'deki LED başlığının şeffaf ışık klavuzuna takılmış haldeki görünümü. LED başlığı sol tarafta.

Şekil-3:Optik klavuz etrafında kaplama yok iken LEDler yakıldığında görünümü (Multimetrenin ohm kademesi ledleri yakmak için kullanıldı)

Şekil-4:Işığın optik klavuz içindeki hareketi(ölçekli değildir)

Fen bilgisi dersinde öğretilen bir konu var. Işık farklı yoğunluktaki ortamlar arasında geçişte nasıl davranır? Bunun için en basit gözlenen konu yarısı su dolu bardağın içine bir kaşık konduğunda görünümü ile ilgilidir.

Fazla ayrıntıya girmeden ışık farklı iki yoğunluktaki ortam arasında geçişte kırılır. Yani ışık yolunu değiştirir. Yoğun ortama ışık girerken bir yere kadar geçişi karşılanabiliyor. Ama Yoğun ortamdan az yoğun ortama geçişte bir sınırlama var. Yani belirli bir açı ile gelen ışık eğer kırılma açısına ulaşırsa (örneğin su için 42 derece) ışık az yoğun ortama geçemeden geri yansır. Işığın yoğun ortamı terk edebilmesi için o belirli açıdan büyük olması gerekir. (Büyük olursa yinede kırılır) İşte ışık kanalının çalışma şekli budur.(fiber optik kablolar dahil). Işık kanalının arkasına açılmış olan çentikler ışığın belirli aralıklarla dışarı yönlendirilmesini sağlayarak homojen bir ışık yayılmasını sağlar.

Anlatıldığı gibi sistemde kullanılan LED bir dizi halinde değil. Sadece 3 adet led var. Bu LED'lerin ışığı klavuz bir optik kanal içinden geniş bir yüzeyden dışarı çıkar. Bu da bir ışık çubuğu olarak görülmesini sağlar.
Devre
USB 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.

Not:Sistem ek besleme gerektirmeden USB üzerinden çalışabiliyor. Tabii ki bu bilgisayarın güç kaynağına ek bir yük demektir ki çoğunlukla zar zor sistemi idare edebilen bir güç kaynağına kim yüklenmek isteyebilir.

Şekil-5:LED kartının kablo bağlantı uçları.
Kartların ve kabloların bağlantıları hakkında başlık altındaki resmi ve şekil-6 bir fikir verecektir.

Şekil-6:Sistem çalışırken.
Fotograf makinesi doğrudan ışık kaynaklarını çekmekten hoşlanmıyor. Çünkü ışık belli bir değerin üzerinde geldiği zaman ışık rengi beyaz renge doğru kayıyor.

Şekil-7:USB modül üzerindeki köprü ayarları.
Sistem üzerindeki yapılması gereken tek ayarın USB modül üzerindeki köprü ayarlarıdır. Bunlar USB modülün besleme seçimi ile ilgilidir. Şekil-7 üzerinde gösterildiği gibi ayarlandığı takdirde USB sistem harici besleme devreye alınır. Böylece harici besleme devresinin kullanımına izin verir

Şema
Devre şemasını 3 ana gruba ayırarak incelemek yerinde olacaktır:İşlemci kartı, USB kartı ve LED çubuk kartı. LED Çubuk kartı RGB LED (şemada CLED olarak tanımlı) ve bu eleman üzerindeki LEDleri sürmek için kullanılan R2,R3 ve R4 akım sınırlama dirençlerini içermekte.Zaten işlemci kartı ile P1 ve P1_1 bağlantı noktaları üzerinden 4 kablo yardımıyla gerekli olan enerji aktarınımı sağlanır.(3 renk için ve Vcc için bağlantı içerir).

İşlemci kartında ve aynı zamanda projede Atmega 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-aslında takılmasa da olabilir).ISP konnektörü artık bilineceği üzere IC1 programlama için. C8 ve C9 LED modül beslemesinde oluşabilecek dalgalanmarı süzmek için eklendi.

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

USB bölümü için IC4 (FT232BL) tümdevresi USB-seri iletişim köprüsü için işlemcidir. XTL2,C15 ve C16 bu işlemci için saat üretecidir. R9 ve R10 USB hattı üzerinde akım sınırlama direncidir. R8 USB bağlantı tipini belirleyen direçtir. (USB2.0). R6 ve R7 bilgisayar kapandığında işlemcinin sıfırlanmasını sağlar. D3 ve D4 seri port aktivitesini gösterir ve R13 ve R14 akım sınırlama direçleridir. IC3 bu modülün kendisi ile ilgili bilgilerin saklandığı hafıza elemanıdır.(93C46) R11 ve R12 bu elemanın kontrolu için kullanılan dirençlerdir. (USB modül hakkında FT232BL USB-Seri Dönüştürücü ayrıntılı incelenebilir)

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

Şekil-9:Blok şeması

Şekil-10:Devrenin şeması(kırmızı çizgi ile işaretli bölge USB/RS232 iletişim modülüdü
Devrenin Çalışması
Devre ilk açıldığında LED modül üzerindeki LED'ler söndürülür. Bilgisayar programında yer alan kaydırma çubukları ile belirtilen renkteki led bilgisi USB/RS232 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-11:LED Modül.

Şekil-12:İşlemci Modülü.

Şekil-13:USB Modülü.
Not:"Atmega8 ve RS232 ile 3 Renkli LED Modül Sürülmesi" projesinde kullanılan bilgisayar programı bu proje kullanımı mümkündür. Çünkü USB/RS232 modülü bilgisayar üzerinde sanal bir RS232 portu oluşturmaktadır(Com port). Ama bu projenin asıl amacı RS232 portundan bağımsız olarak doğrudan USB portundan haberleşmesi amaçlandığı için kendi bilgisayar programı oluşturulmuştur
Devre Yapımı
Devre montaji açısından en sıkıntı yaratacak eleman FT232BL entegresi olacaktır. FT232BL entegresi eleman yerleşim planında normal eleman yüzü üzerinde gösterilsede, baskı devrenin yollarının bulunduğu yüze (eleman yerleşimi yüzünden görüldüğü gibi gösterilmiştir) lehimlenmelidir. Bu entegrenin sadece yüzey montaj türü olduğu için diğer elemanlardan önce dikkatlice iki köşegeni lehimlerek, sabitlendikten sonra diğer bacakları lehimlenebilir. Bacak aralarında kısa devre oluşturmadan monte edilmesi önemlidir.

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 yerleşim şekli

Şekil-16:Devrenin yerleşim planı
Not:Baskı devrede* ile işaretli elemanlar kullanılmamaktadır. Bu elemanlar bu devrenin farklı kullanım durumlarında takılmaktadır.
Devre Elemanları

220R	R9,R10
220R	R13,R14
470R	R2,R3,R4,R5
1K	R1
1K5	R8
2K2	R11
4K7	R6
10K	R12,R7
27pF	C5,C6,C15,C16
100nF	C2,*C4,C7,C8,C10,C11,C12,C13,C14
10µF	*C1,C3,C9
B125C1500 veya benzeri	D1
LED	D2,D3,D4
Çubuk LED	RGB LED
ATMEGA8	IC1
7805	IC2
93C46	IC3
FT232BL	IC4
3,6864Mhz kristal	XT1
3'lü erkek sıra konnektör	P4,P5
6 Header (ISP6)	ISP
4'lü Tunik	P1
2'li Klemens	P2
10'lu kablo	-
10'lu erkek konnektör	P3,P3_1
USB-konnektör	USB-A

Malzeme listesi. Burada işlemci için soket ve 9V adaptör verilmemiştir. Kaliteli 8 ve 28 bacaklı soketler (28 bacaklı entegre soketi bulamazsanız, iki tane 14 bacaklı entegre soketi kullanabilirsiniz) oluşabilecek problemlerin önüne geçecektir. 2'li klemens (P2)ve P3 ile P3-1 şemada gösterilmemiştir ve "*" ile işaretli elemanlar kullanılmamıştır.

Şekil-17:Devre çalışırken çubuk LED üzerinde elde edilmiş renkli ışık görüntüleri
Bilgisayar Programı
Bilgisayar üzerinde kullanılan program Delphi 7 ile yazıldı. "LED_RenkliUSB.exe" programı 2 ana pencereden oluşuyor. Birinci pencere ayarların yapıldığı penceredir. USB alet seçimi yapılır. İkincisi Gösterilecek rengin değerlerinin belirlendiği penceredir.

Programı çalıştırın ayarlar penceresinden alet bağladığınız USB portuna bağladığınız ve isim verdiğiniz USB aleti(bu projede "LED-USB Converter" adı verildi ve "FTT1GKNG" seri numarası atandı) seçin ve Tamam butonuna tıklayarak onaylayın. Eğer bilgisayara taktığınız USB aletiniz ayar penceresinde görülmezse "Yenile" butonu ile takılı USB aletleri tarayarak USB alet listesini güncelleyebilirsiniz. Seçtiğiniz alet seri numarası ve adı Tamam butonuna bastığınız zaman program tarafından kaydedilir. Ana pencere üzerinde kaydırma çubuklarını fare ile hareket ettirerek istediğiniz rengin LED çubuğunda gösterilmesini sağlayın. Renk LED çubuk üzerinde hemen gösterilecektir. 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 bağlı FT232BL tipi aletlerin seri numarası, tanımı olarak listeler.
2. Seçili aletin seri numarası.
3. Seçili aletin adı.
4. Bilgisayara bağlı FT232BL tipi aletleri tarar ve listeler.
5. Bu pencerede yapılan ayarları onaylar ve Girdi pencerisini açar

Ekler:


İşlemci USB/RS232 arasındaki 10 yollu bağlantı kablosu

ATMEGA8 hakkında bilgi

Atmega8 ve FT232BL (USB) ile 3 Renkli LED Modül Sürülmesi için dosyalar- birleşik

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

---

Atmega8 ve RS232 ile 3 Renkli LED Modül Sürülmesi

Giriş
LED ışık kaynağı olarak kullanılan elektronik elemanlardan biridir. Günümüzde insan gözü için görünür ve görünmez dalga boyları dahil birçok renkte üretilmektedir. Öyle ki geçmişte ışık kaynağı olarak soğuk katot ve flöresan tüpleri kullanılan tarayıcılar için dahi günümüzde LED'ler kullanılmaktadır. Üzerinde tarayıcı bulunan bir mürekkep püskürtmeli yazıcıdan sökülmüş bir LED ışık kaynağının Atmega8 işlemcisi yardımıyla bilgisayar üzerinden kontrolü üzerinde çalışacağız. (Ne yazık ki o kadar kolay bozuluyorlar ki,cihaz üzerindeki bölümlerden biri bozulunca her ikisi de kullanım dışı kalıyorlar.)

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


Şekil-1:Led'ler
LEDler gelişimi hakkında daha öncelerine ait bilgiler bulunsa da, günümüzde kullanılan LEDlerin 60'lı yıllarda geliştirildiğini söyleyebiliriz. Kırmızı renk bölgesinde yer alan LED GaAsP bileşiminde Galyum-Arsenik taban üzerine Fosfor eklenmesi ile elde edildi. 70'li yıllara doğru turuncu, sarı ve yeşil renkli LEDler geliştirildi. 70'li yılların ortalarına doğru mavi renkli ışık yayabilen LED'ler geliştirildi.

Tabii ki ilk geliştirilen LED'lerin verimliliği fazla değildi ama o yıllarda kullanılan sistemlere göre oldukça verimliydiler.

Günümüzde ise büyük LED Televizyonlar, reklam tabelaları, trafik ışıkları, cep telefonlarının arka plan aydınlatmaları, hatta lamba ve el feneri gibi birçok sayısız uygulaması var.

LED basit bir anlamda bir diyottur. Devreye iletim yönünde bağlanır. LED üzerine uygulanan gerilim eşik seviyesine ulaştığı zaman akım akmaya başlar ve LED ışık vermeye başlar. Bu noktada dikkat edilecek konu akım miktarıdır. Eğer akım artarsa LED bozulur ve yanar. Bu nedenle LED elemanları daima akım sınırlama elemanı olarak seri bir direnç ile akım sınırlamaya gereksinim duyar.

Şekil-2:Kullanılan LED örneği.(Aslında başka bir yazıcı tipinde kullanılan LED modül)
Projede kullanılan LED üzerinde yazıcı-tarayıcı bulunan bir cihaz üzerinden (tarayıcı bölümü) ışık tarama kafası bölümünden elde edildi. Şekil 1 bu parçanın sadece LED'ler görülecek şekilde resimde gösterilmektedir.


Şekil-3:Işığın yayılması için optik klavuz kanalı

Bu sistemde kullanılan LED bir dizi halinde değil. Sadece 3 adet led var. Bu LED'lerin ışığı klavuz bir optik kanal içinden geniş bir yüzeyden dışarı çıkar. Bu da bir ışık çubuğu olarak görülmesini sağlar.
Işıkta Renkler ve LEDlerdeki Durumu
Işık ile renklerin elde edilmesi biraz değişik bir konudur. O veya bu şekilde boya ile ilgilenenler bilir. Sarı, kırmızı ve mavi renkleri (aslında cyan, magenta ve sarı) kullanarak istedikleri renkleri kolaylıkla elde edebilirler. Gazete, dergi ve afişler (hatta evinde suluboya ile uğraşanlar) buna çok iyi örneklerdir.

Şekil-4:Renkli ışıkların bileşimindeki renkler
Işık ile renklerin elde edilmesinde ise kırmızı, mavi ve yeşil renkler ile diğer tüm renkler elde edilebilir. Eğer bilgisayar ekranı ve televizyon ekranını yakından inceleme şansını bulursanız görüntü elde etmek için 3 renk içeren noktalar olduğu göreceksiniz. Bunlar birincil renklerdir. Üç birincil renk üst üste bindiği zaman cyan, magenta ve sarı ortaya çıkar. Üçü birden beyaz, (RGB renk modeli).

Şekil-5:Darbe genişliğine göre parlaklık değişimi
Projede ışık kaynağı olarak kullanılan LEDlerde parlaklık(ışık miktarı) ayarı üzerinden geçen akım ile kontrol edilir. Ama bu yöntemin kontrolu biraz zordur ve analog devre gerektirir. Sayısal sistemlerde ise bu akım sabit olmak üzere LEDin aç ve kapatma ile kontrol edilir. Yani LEDin açık ve kapalı kalma süreleri kontrol edilerek istenen etkiyi yaratır. Bu yönteme darbe genişlik modülasyonu olarak tanımlayabiliriz. Burada göz önüne alınacak nokta aç ve kapat sürelerinin toplamının sabit olması gerektiğini dikkate almak gerekir.(Frekans sabit)


Şekil-6:Sürülen LED'lere göre ışık değişimi (örnek) Darbeler ışık rengine göre sıralanmış, alttaki kutucuklarda gösterilen renkleri belirtir.
Biraz basite indirgersek LED ekranların temelini oluşturuyor. Yani bu modül gibi yüzlercesi belki binlencesi ile bir LED ekran oluşturulabilir. Bir yere kadar.
Devre
RS232 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-7:LED kartının kablo bağlantı uçları.
Kartların ve kabloların bağlantıları hakkında başlık altındaki resmi ve şekil-8 bir fikir verecektir.


Şekil-8:Sistem çalışırken.
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 dalgalanmarı süzmek için eklendi.

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

IC3,C12,C14...C16 kondansatör grubu RS232 bağlantısı için gereken bölümü oluşturuyor. DB9 P4 kondansatörü bilgisayar RS232 bağlantısını sağlıyor. Buradaki R5,D3(LED) besleme gerilim geldiği gösterir.

Geri kalan kondansatörler filtre içindir. Şemada işlemci kartı ile RS232 modülü arasındaki bağlantıda kullanılan konnektörler gösterilmemiştir.


Şekil-9:Blok şeması

Şekil-10: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 RS232 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-11:LED Modül.

Şekil-12:İşlemci Modülü.

Şekil-13:RS232 Modülü.
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(eleman yüzünden göründüğü gibi)

Şekil-15:Devrenin yerleşim şekli(eleman yüzü)

Şekil-16:Devrenin yerleşim planı
Not:Baskı devrede* ile işaretli elemanlar kullanılmamaktadır. Bu elemanlar RS232 modülü bağımsız olarak kullanılma durumunda kullanılmaktadır.
Devre Elemanları

470R	R2,R3,R4
1K	R1,R5
27pF	C5,C6
100nF	C2,*C4,C7,C8,C10,C11,C13,C17
10µF	*C1,C3,C9,C12,C14,C15,C16,C18,*C19
B125C1500 veya benzeri	D1,*D4
LED	D2,D3
Çubuk LED	RGB LED
ATMEGA8	IC1
7805	IC2,*IC4
MAX232	IC3
3,6864Mhz kristal	XT1
DB9	P4
6 Header (ISP6)	ISP
4'lü Tunik	P1
2'li Klemens	P2,*P5
10'lu kablo	-

Malzeme listesi. Burada işlemci için soket ve 9V adaptör verilmemiştir. Kaliteli 16 ve 28 bacaklı soketler oluşabilecek problemlerin önüne geçecektir. 2'li klemens (P2)ve P3 ile P3-1 şemada gösterilmemiştir ve "*" ile işaretli elemanlar kullanılmamıştır.


Şekil-17:Devre çalışırken çubuk LED üzerinde elde edilmiş renkli ışık görüntüleri
Bilgisayar Programı
Bilgisayar üzerinde kullanılan program Delphi 7 ile yazıldı. "LED_Renkli.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 alet 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 Ana pencereyi açar

Ekler:

ATMEGA8 hakkında bilgi

Atmega8 ve RS232 ile 3 Renkli LED Modül Sürülmesi için dosyalar- birleşik

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

---

Atmega8 ve RS485 ile VFD Ekran Modülü Sürülmesi

Giriş
"Atmega8 ve FT232 ile VFD Ekran Modülü Sürülmesi" ve "Atmega8 ile VFD Ekran Modülü Sürülmesi" projelerinde ele alınan HP 4V üzerinden sökülmüş VFD modülünü RS485 iletişimi üzerinden kontrol etmeye çalışacağız. Ekran ve çalışması hakkında ayrıntılı bilgi internet ve adı geçen projelerde bulunabilir.
Sisteme RS485 modülü eklenmesi
Öncelikle RS485 modülü beslemesini işlemci modülü üzerinden P2- P2_2 konnektör bağlantısı üzerinden alır.

RS485 bağlantısı RJ12 bağlantı konnektörü üzerinden yapılıyor. Rj12 konnektörü telefonlarda bağlantı için yaygın bir şekilde kullanılır. Kablolar ortadaki iki tane ucu takılır.

İşlemci modül ve VFD modül aynen bu projede kullanılarak sisteme bir RS485 iletişim modülü eklenmektedir. RS485 üzerinde dikkat edilecek tek nokta P5 üzerine bir köprü (jumper) takılması gerektiğidir. Bu noktada 3 seçenek var ve bunlar şekil-1 gösterilmiştir.

Şekil-1:P5 koprü seçenekleri.(1)Kırmızı GND'ye bağlı-giriş aktif,(2)Mavi Vcc'ye bağlı- çıkış aktif,(3)Yeşil işlemci için-işlemci ile giriş/çıkış kontrol seçeneği

(1)-RS485 haberleşme çipi kontrol uçları toprağa bağlandığı zaman RS485 haberleşme hattında gelen verileri okur(alır).Sistem giriş olarak sabitlenir.

(2)-RS485 haberleşme çipi kontrol uçlara Vcc'ye bağlantığında gönderme modu aktif olur. Bu durumda işlemciden gelen bilgi RS485 haberleşme hattına yayınlanır. Sistem çıkış olarak sabitlenir.

(3)-RS485 çipi bu bağlantı seçeneğinde griş/çıkış durumu işlemci tarafından kontrol edilir. Bu tip bağlantı değişken giriş çıkış durumu varsa kullanılabilir.

RS485 haberleşmesi için "RS232/RS485 dönüştürücü arabirim" projesi incelenebilir. Zaten "RS232/RS485 dönüştürücü arabirim" projesi en azından bilgisayar tarafından kullanıldığı varsayılmaktadır.

Şekil-2:Bilgisayar RS232 ile RS485 arasındaki bağlantıyı sağlayan kart."RS232/RS485 dönüştürücü arabirim" projesinden. Giriş RS232 çıkış RS485

Şekil-3:RS485 alıcısı. Alınan veriyi Atmega8 seri portuna taşır.(RX) İşlemci kartından beslenir. P5 üzerindeki 1. ve 2. bacak üzerindeki köprü yeri görülmektedir.

Şekil-4:RS485'den gelen veriye göre VFD kartını kontrol eden işlemci kartı. LED sadece veri geldiği zaman yanar.

Şekil-5:Tüm bunların sebebi VFD kontrol kartı. İşlemci kartından gelen veriye göre ekranı bilgisini ve durumunu kontrol eder.
Devre
VFD modülünün devresi dış bağlantısı (besleme ve veri akışı) IDC10 konnektörü üzerinden yapılmaktadır.

Not: RS232/RS485 dönüştürücü için "RS232/RS485 dönüştürücü arabirim" projesine inceleyin. Bu proje olmadan bilgisayar ile iletişim kuramazsınız. Yapılmış olduğu varsayılıyor. Gerekli ayarlamaları bilgisayar tarafından atanır.

Bu projede RS485 devresi ile işlemci devreleri (ATmega8) birbirinden ayrılarak ayrı kartlar üzerine alındı. Bağlantılar 10 yollu şerit kablo üzerinden IDC10 konnektörleri üzerinden gerçeleştiriliyor.(VFD modül, işlemci modül ve RS485 modül)


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

10 yollu kabloların ucundaki konnektörlerin 1. bacaklarının aynı iletken üzerinde olmak üzere sıralanmış olduklarına emin olun.(kablo üzerindeki konnektörler aynı yöne bakıyor)

RS485 kartı üzerindeki P5 köprü konnektörüne şekil 1'de gösterilen (1) Kırmızı şekilde belirtilmiş şekilde bir köprü (jumper) takılarak giriş durumuna atanması gerekir. Üzerindeki LED süreli yanarak devre üzerinde besleme olduğun belirtir.
Şema
Atmel 8 işlemcimiz olan üzere IC1 ile temsil ediliyor. İşlemciye bağlı kristal, C4 ve C6 kondansatörleri saat frekansı üreteci olarak çalışıyor. D2(LED) ve R2 sistem izleme göstergesi olarak çalışıyor. R1 5x10K sipp direnci pull-up direnci olarak çalışıyor.(ne olur ne olmaz.) ISP konnektörü artık bilineceği üzere IC1 programlama için. P3 VFD modülü ile bağlantı kablosu konnektörü. C7 ve C8 aslında VFD modül besleme hattı üzerinde olabilecek dalgalanmaları süzmek üzere düşünüldü.

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

IC3 RS485 bağlantısı için gereken bölümü oluşturuyor. R3 direnci hat uygunlaştırma için. P4 RJ12 (6p2c) konnektörü RS485 bağlantısını sağlıyor. R5 gerektiğinde IC3 entegresi kontrol ucunu Vcc çekildiğinde akım sınırlama elemanı olarak çalışıyor. P5 RS485 entegresi işlev seçme kontrol köprüleri için. Buradaki R4,D3(LED) besleme gerilim geldiği gösterir.

Geri kalan kondansatörler filtre içindir. Şemada işlemci kartı ile RS485 modülü arasındaki bağlantıda kullanılan konnektörler gösterilmemiştir.(P2,P2_2)

Şekil-6:Blok şeması

Şekil-7:Devrenin şeması(kırmızı çizgi ile işaretli bölge RS485 iletişim modülüdür)
Devrenin Çalışması
Öncelikle işlemci modülü ile VFD modülü arasında 10 yollu şerit kablo konnektör bağlantısı sağlanıyor. Sonra aynı kablodan işlemci ve RS485 arasındaki bağlantı yapılıyor. Ve besleme kablosu ve RS485 (RJ12) bağlantıları yapılıyor. RS485 bilgisayar tarafında RS232 bağlantıları, RJ12 bağlantısı ve besleme bağlatıları yapılıyor (Başlığın altındaki resme bak)

Devre ilk açıldığı anda işlemci VFD modülün; dijit uzunluğu, ekran parlaklığı, tarama frekansı, ekran çalışma frekansı, Türkçe karakterler (en azından küçük olanları), otomatik dijit artırma gibi ilk değerleri atamakta. Sonra atanmış olan ilk metin ekrana yazılmakta.

Bu noktada işe bilgisayar ile olan RS232 iletişimi giriyor. Bilgisayar üzerinden gelen komut ve karakterlere göre ekran yönlendiriliyor.

Şekil-8:Devre çalışırken(bilgisayardan veri gönderilmiş).
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. Devrede VFD modülün akım ihtiyacından dolayı 7805 biraz ısınıyor. Bir soğutucu bağlamakta fayda var.
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. Belki daha sonra tümdevreleri başka bir devre üzerinde kullanmak isteyebilirsiniz. Sizin imkan ve tercihlerinize kalmış bir durum...

Şekil-9:Devrenin yol baskı planı(yollar eleman yüzünden göründüğü gibidir)

Şekil-10:Devrenin yerleşim şekli-eleman yüzü

Şekil-11:Devrenin eleman ve PCB birlikte

Burada verilen baskı devre daha önceden işlemci kartın üretildiği varsayımı üzerine verilmiştir. İstendiğinde işlemci (büyük kart) ve RS485 kartı(küçük kart) birleştirilebilir. Böyle bir baskı devre yol ve eleman yüzü ek dosyaların içinde yer almaktadır.
Devre Elemanları

5x10K	R1
120R	R3
1K	R2,R4
10K	R5
27pF	C5,C6
100nF	C2,C4,C8,C9,C10,C11
10µF	C1,C3,C7,C12
B125C1500 veya benzeri	D1
LED	D2,D3
ATMEGA8	IC1
7805	IC2
ST485 veya benzeri	IC3
3,6864Mhz kristal	XT1
6p2c(rj12) konnektörü	P4
6 Header	P5
6 Header (ISP6)	ISP
10 Header	P3
10 Header	P2,P2-2
2'li Klemens	P1
U tipi Soğutucu	-
10'lu kablo	-
Köprü(jumper)	P5 için

Not: "RS232/RS485 dönüştürücü arabirim" projesi ile ilgili malzeme listesi ilgili projesinden alınmalıdır

Malzeme listesi. Burada işlemci için soket ve 9V adaptör verilmemiştir. Kaliteli 8 ve 28 bacaklı soketler oluşabilecek problemlerin önüne geçecektir. 2'li klemens ve P2 ile P2-2 şemada gösterilmemiştir.

Şekil-12:VFD; Gerçekleştirilen projeye tarih atmak iyi olabilir.

Şekil-13:Tarihin gününü de unutmamak gerek.

Şekil-14:VFD kartının yandan görünümü(Ekran altındaki tozlar unutulmuş)

Şekil-15:Projede kullanılan konnektörleri takılı 10'lu şerit kablolar
Bilgisayar Programı
Bilgisayar üzerinde kullanılan program Delphi 7 ile yazıldı. "VFDEkran.exe" programı 2 ana pencereden oluşuyor. Birinci pencere ayarların yapıldığı penceredir. Seri port seçimi ve VFD parlaklık ayarları yapılır ve VFD ekran Aç/Kapa işlemlerini yerine getiriyor.(parlaklık ayarı ini dosyasına kaydedilmiyor). İkinci pencere ekrana yazılacak veri gönderen penceredir.

Not:Bu program doğrundan RS232 iletişim içinde kullanılabilir

Girdi

Şekil-16:Girdi Penceresinin görünülü
Bu pencere doğrudan VFD ekrana veri gönderme üzerine kuruludur. Gönderilecek veri ve gönderim şekli belirlenir (silme dahil).

Bu pencere üzerindeki öğeleri değinecek olursak;.

1. Bu alanda girilen ve girilmiş tüm veriler ekranda gösterilir (Türkçe küçük karakterler dahil).16 karakterle sınırlıdır.
2. (1) nolu alanda girilecek veri şekli seçilir.Değer seçeneğinde doğrudan siz veri girebilirken,saat ve tarihte bilgisayar ayarlı değerleri otomatik girilir)
3. (1) nolu alanda gösterilen değerin VFD üzerinde ortalanmasını sağlar.
4. (1) nolu alandaki veri sürekli izlenir ve değişiklik olduğunda VFD ekrana gönderilir.(örneğin saat değeri otomatik güncellenir ve değer değiştiğinde gönderilir.)
5. (1) nolu alanda veri VFD ekrana gönderilir.
6. VFD ekranı siler.
7. Seçenekler penceresini açar

Seçenekler

Şekil-17: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. VFD ekran parlaklığı 8 seviyede ayarlanır. Değer kaydedilmez.Yapılan değişiklik anında ekran üzerinde görülür.
3. VFD ekranı açar. (Ekran kapalıysa, ekran görüntülerini gösterir)
4. VFD ekranı kapatır. (Ekran görüntülerini gizler-söndürür)
5. Bu pencerede yapılan ayarları onaylar ve Girdi pencerisini açar

Veri iletimi
Kendi bilgisayar programını gerçekleştirmek isteyenler için bilgisayar ile işlemci kartı arasındaki veri iletişimi şu şekildedir:

(1) Satır kodu (16-onluk) gönderilir. Bu işlemciye veri geleceğini belirtir.
(2) Sonra onaltı baytlık veri (daha az sayıda olabilir) gönderilir.Türkçe karakterler aynı şekilde gönderilir. Sınıflamasını bilgisayar programı yapar
(3) Son olarak veri bitti komutu gönderilir (153-onluk)

İşlemci bu son veri bitti komutunu aldığında ekrana gelen veriyi yazar.

Ekran aç/kapa ve parlaklık ayarları için işlemci programını inceleyebilirsiniz. Bu komutlar tek bayt olarak gider ve satır kodu ile veri bitti kodu içermez.


Ekler:

ATMEGA8 hakkında bilgi

Atmega8 ve RS485 ile VFD Ekran Modülü Sürülmesi için dosyalar- birleşik

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

---