1.
atomların son yörüngesinin yarı iletken denilen teknoloji ile kontrol altına alınarak modern dünyayı oluşturulan cihazların yapımına yarayan bilim dalı, sektör, hobi.
az önce iko'ya yazdığım hayvan atı gibi mesajdan sonra dedim ki kendi kendime dur şu sözlüğü biraz elektronik konusunda aydınlatayım. cahil kalmasınlar yazık. (bkz: swh) neyse konu uzun ona göre devamını okuyayım tuşuna bas. sonra bana küfür etme.
şimdi elektronik nedir onunla başlayalım. işin içinde çoğunlukla yarı iletken teknolojisi yatıyor. germanyum, silisyum, selenyum gibi elementler olabildiği gibi; bakır oksit, galyum arsenid, indiyum fosfür, kurşun sülfür gibi bileşikler de olabilir bu yarı iletkenler. yarı iletken dediğimiz şeylere element olarak baktığımızda atomlarının son yörüngelerindeki elektronlar üzerinden elektrik geçince hop diğer atoma atlarlar. ama üzerinden elektrik geçerse. bu ne demek? elektriği kontrol etmek demek.
örneğin diyotu ele alalım. diyot elektrik akımını bir yönde ileten ters bağladığınızda iletmeyen bir malzemedir. ac yani alternatif akım sinüs sinyali şeklindedir. dc yani doğru akım ise düz çizgi şeklindedir. devreye bağlanan dört2 diyotun ikisi düz ikisi ters bağlanırsa ac elektriği dc elektriğe çevirir. buna da adaptör diyoruz. gerçi adaptör terimi de kayboldu. halk cep telefonlarından dolayı her şeye şarj aleti diyor artık. aşağıya daha iyi anlaşılması için video bırakıyorum.
gördüğünüz gibi ne yaptık? elektriği kontrol ettik. aslında ne kadar ele ayağa düşmüş olsa da elektronik bildiğin atomlarla uğraşmaktır. tabi bir albert einstein kadar değerimiz yok o ayrı. demek ki neymiş? atomu kontrol edersen çok da şey değil de tutar çekirdeği parçalarsan olay büyük oluyor. yörüngedeki son elektronda takıl işte çok da şeyapma. (bkz: swh)
tabi gelişen teknoloji öyle diyot ile kalmamış. neler çıkmış neler. transistör çıkmış örneğin. görevi akım yükseltmek ve anahtarlama yapmak. böyle anlatınca çok bilimsel duruyor değil mi? (bkz: bilimadamlarının halk dilinde konuşmaması sorunu) akım yükseltme dedikleri bildiğin amplifikatör yapıp doğan slx arabada cayır cayır müzik açıp küfür yemek. o sesi akımla yükseltiyorsun işte. heh hatırladın di mi? üretilen ses sinyali zayıf. elinde hayvan gibi akü var 60 amper basan. kolon da var. peki o ufacık sinyali nasıl uygularsın o kolona. tabii ki transistör ile ses sinyalini alıp aküden gelen kuvvetli akımı da alıp kolon yani hoparlöre uygulayarak.
ikincisi ise anahtarlama yapmak demiştik. bu da aslında dijital çağın başlangıcı oluyor. transistör girişine gelen ceyranı kontrol edebilir bir yapıdadır. başka elemanların da yardımı ile butona basınca sürekli çalışan ve diğer butona basınca duran bir devre yapabilirsiniz. bu tür devrelere multivibrator denir. gülme la devrenin adı böyle ben napim? (bkz: swh) buna da anahtarlama denir. dijital elekroniğe giriş 101 gibi bir şey.
peki elektronik bu kadar mı? elbette değil. elektronik denilince hep dijital elektronik algılanıyor nedense. sıfırlar birler falan ilgi görüyor demek ki. elektroniğin bir kolu olan güç elektroniği var mesela. nedir güç elektroniği? genellikle mikrodenetleyiciler ya da multivirator gibi çeşitli devreler veya dijital dediğimiz mantıksal devreler veya ses, sinyal gibi devreler hep ufak voltajlarda veya akımda çalışır. örneğin ses sistemleri ufacık hoparlör çalıştırmaya anca yeter. mesela cep telefonları değil mi? amplifikatör ile o sesi alıp yükseltme işini güç elektroniği ile yaparsınız. aşağıda d718 transistör ile yapılmış bir devre var örneğin.
bir de mosfet diye bir devre elemanı var. transistör gibi girişindeki sinyali alıp çıkışına uyguluyor. ama transistörden farklıdır. transistörde beta akım kazancı diye bir şey var. ayrıca transistör girişinden çok akım çeker. mosfet ise girişinden mikroamper seviyesinde akım çeker. nerelerde kullanılır? valla başkasını bilmem de ben pic denilen mikrodenetleyicilerin çıkışında kullanıyorum. işlemcilerin çıkışı 5 volttur. benim bağlayacağım ledler ise 24 volttur. peki nasıl olacak bu işler hayrim? tabii ki mosfet bağlayarak. bu sayede 5 voltluk zayıf bir sinyal ile 24 voltluk hatta istersen 100 amperlik bir sistemi bile çalıştırabilirsin. mosfetin bir özelliği de girişindeki sinyal değişince çabuk durum değiştirebilmesi. tepkime süresi çok az diyebiliriz. hi-fi yani yüksek frekans sistemlere sonra gireriz. aşağıya bir video bırakıyorum. bayağı detaylı anlatmış adam.
aşağıdaki örnekte de bir motor çalıştırmış adam.
tristör nedir inceleyelim gelin. tristör hızlı anahtarlamalarda bile yüksek akımlı şeyleri kontrol edebilen devre elemanlarıdır. bacağına bir kere bile akım uygulasanız artık diğer bacaklardan akım sürekli geçer. aşağıya video bırakayım.
evinizde emiş gücünü ayarlayabildiğiniz bir elektrik süpürgesi var değil mi? işte burda motorun devrini yükseltip azaltma işini yapan elemanın adı triyaktır. şimdi şöyle oluyor. ac yani alternatif akımda sinyal çok değişken. bu tür durumlara ayak uydurabilsin diye triyak icad edilmiştir. piyasada 220 volt dimmer devresi diye geçen bütün devrelerde bu triyak vardır. tristör sadece pozitif alternansta iş yaparken triyak negatif alternansta da iş yapar. bilimsel konuşunca kafan ambole oldu değil mi? triyak ac'de de çalısır işte halkçası. (bkz: swh)
pekiii kıymetli elektronik cihazlarınızı aşırı gerilimlerden veya elektrik dalgalanmalarından nasıl korurdunuz? cevap veriyorum varistör. varistörler dalgalanmalarda iç dirençlerini duruma göre yükseltip azaltır. ayrıca aşırı yükselmede bozulup açık devre haline gelerek yani devreye elektrik iletmeyerek devreyi korurlar. bir nevi elektronik sigorta yani.
buraya kadar sizlere güç elektroniğinin çeşitli malzemelerinden örnekler vermeye çalıştım. sıkılmadıysanız elektroniğin başka bir alt dalından bahsedeceğim. seri haberleşme. haberleşme nedir ondan bahsedeyim önce. özellikle istanbul'da yaşayanlar gökdelenlerdeki aşağıdan başlayıp yukarı çıkan görsel efektleri gece izlemiştir. o safir binası falan ne öyle yaa? adamlar yapmış abi. neyse işte bu tür çok fazla cihazın bulunduğu sistemlerde cihazlar birbiriyle haberleşirler. örnek biraz karışık mı geldi? ilerde basit örneklerim de olacak bekle hele.
dur şimdi haberleşme elektroniğini anlatçam ben sana. cihazların birbiriyle haberleşebilmesi o kadar geniş ve ayrıntılı bir konudur ki üniversitede bunun ayrı bir bölümü bile var. dur anlatamadım. haberleşme elektroniği cihazların birbiriyle haberleşmesi işte be abi. seri haberleşme, paralel haberleşme falan var. dur ben bi video bulayım sana. haberleşme devrenin kendine yakışan devreyle haberleşmesidir.
tam istediğim kıvamda bir video bulamadım. ama pratik bir örneğini gördünüz.
başka örnek verecek olursam mesela klavyenizde 74738904 tane tuş varken nasıl sadece 4 pin hatta ikisinin + ve - olduğunu düşünürsek 2 pin ile bu işi halledebiliyoruz. cevap veriyorum usb yani universal serial bus dediğimiz şey işte haberleşme elektroniğine basit ve giriş aşamasında bir örnektir. eskiden seri port kullanılırdı rs232 denilen bir teknoloji olurdu içinde. eski bir teknoloji sanmayın hala kullanılır. yalnız rs 232 haberleşmede hem fazla cihaz bağlayamazsınınız hem de 10 metreden sonra sinyal falan gitmez. onun için rs485 diye bir şey çıkardılar. teoride 1200 metre pratikte ben 800 metreye kadar çıkarttım. ama bu hırt da yanından 380 volt geçince sapıtıyor.
tv kumandalarınız kızıl ötesi led ve yamulmuyorsam foto transistör ile çalışır ve haberleşmeye bir örnektir. hadi size bir iki konu dışı örnek de vereyim. kumandaların bozulması genelde 4 nedenden kaynaklanır.
1. içinde kristal denen malzemenin soğuk lehim olmasından bozulur. dikdörtgen kutu şeklinde bir şey. tamiri basittir.
2. evinizde bebek veya çocuk varsa o itoğlu ağzına alır kumandayı ve tükürükle bozar. açın içini silin geçer.
3. akan piller pil yuvalarının paslanmasına sebep olur. bir iki kazıyın geçer.
4. basmayan tuşlar için açın içini silin geçer.
ayrıca bir kumandanın çalışıp çalışmadığını anlamak için telefonunuzun kamerasına tutun ve tuşlara basın. normalde göremediğiniz kızıl ötesi ışığı böylece görüp sağlam mı değil mi anlarsınız.
konumuza dönecek olursak arabalarınızın uzaktan kumandaları birer rf haberleşme sistemidir. bu rf modülleri çok ucuza satılıyor. siz de benim kadar bilgili olursanız bu rf modülleri mikrodenetleyicilere bağlayıp kullanabilirsiniz. (bkz: swh)
dmx denilen sistemler haberleşmeye birer örnektir. konserlerde kullanılan robot dediğimiz dönen ışıklar dmx denilen sistemlerle kontrol edilir. dmx benim sektörüm gereği en bi sevdiğim sistemlerdir. aşağıya bu dmx işlerinin piri olan nicolaudie firmasının linkini videolarını bırakayım. ilk video dmx nedir onu gösteriyor.
videolarda görüldüğü gibi onca ışığın eskiden ışık masası şimdilerde arayüz cihazları ile kontrolleri dmx ile oluyor.
wifi, cep telefonları, uydular, usb, bluetooth hep haberleşme elektroniğine birer örnektir. daha çok şey anlatılabilir haberleşme elektroniği ile ilgili ama bu kadar örnek yeter sanırım. bu konuyu devre elemanları üzerinden anlatamıyorum çünkü çok kompleks bir konu. genellikle bu işler için modüller olur hep.
gelelim en sevdiğim konulardan bir diğerine. sensörler. sensör dediğimiz alet-ül edevatlar dünyada ve marsta ve de fizik kurallarının geçerli olduğu her yerde yani evrenimizde fiziksel büyüklükleri elektrik enerjisine çeviren veya direnç değerleri, kapasiteleri falan değişen şeylerdir. böyle anlatınca yine kafan ambole oldu deel mi? sfdfsf lan bildiğin hareket sensörü falan işte. hareket sensörleri etrafa bir sinyal yollar ve yansıyan sinyalleri izler. değişimde ise görevi ne ise onu yapar. piyasada da pir sensör olarak geçer. bir de bunlar rf yani radyo frekans sensörleri var daha hassas işler için.
kameralar ve fotoğraf makineleri de birer sensörlerdir.
bir de ldr denilen bir şey vardır elektroniğin özünde. ldr bir dirençtir. üzerine ışık gelmesi ile direnç değeri değişir.
direnç değeri ısı ile değişen elemanlar ise ntc ve ptc'dir. lisedeyken havya ile ısıttığımda öten bir alarm yapmıştım zihni sinir. sfsfs yarın bi gün seni fırına atarlar ve yandığından haberin olmaz ise öterek seni uyarır ne güzel işte. (bkz: swh) tamam sululuğu kes videoya geç.
tartılar da sensör ile çalışır efendim. aşağıda ardunio ile yapılmış bir proce var. açıkçası ağırlık sensörü ile uğraşmadığım için sadece video koyuyorum. (sanki uzaya uydu fırlattık da hassasiyete bak. yorum yapmıyormuşum).
şimdiiii gelelim bunca şeyden sonra mikrodenetleyicilere. aslında mikrodenetleyiciler başlı başına bir tanım konusu. mikrodenetleyiciler kendi içinde hafızası, işlemcisi, herbişeyi bulunan minik bilgisayar gibidirler. gibi değil öyledirler. sizin yazdığınız yazılım ile çalışırlar ve gömülü sistemler ya da embedded systems olarak geçer. e şimdi "trevor kardeş elektronikle yazılım ne alaka?" demeyin kalbinizi kırarım. o alet-ül edevatı çalıştırıp bir cihaz yapmak için elektronik bilgisine ihtiyacın var. günümüzde bütün devreler nerdeyse mikrodenetleyici ile çalışıyor artık. hani şu sizin beyin dediğiniz şey. zaten bir denetleyicilere beyin diyenlere iki güç kaynaklarına motor diyenlere sinir oluyorum.
neyse. size bir cihaz mı lazım? arayıp da bulamadığınız bir şey mi? çözüm mikrodenetleyiciler. bu mikrodenetleyicileri firmalarına göre ayıracak olursak pic, atmel, ardunio, ruspberry pi, stm 32 gibi firmalardır. ardunio ve ruspberry pi daha kompleks entegre şeylerdir. stm ise 32 bit olan hız bakımından yetenekli şeylerdir.
ben pic bildiğim için pic üzerinden gideceğim. pik diye oku aman ha. genel olarak bir mikrodenetleyicinin giriş çıkış olarak kullanabileceğiniz bacakları önceden ayarlanmıştır. isterseniz giriş isterseniz çıkış olurlar. buton, anahtar, sensör, potansiyometre bağlamak gibi şeyler giriş demektir. lamba, lcd ekran, motor, digit gibi şeyler bağlamak çıkış demektir.
peki bir yazılım nasıl çalışır? satır satır çalışır. ve her satırın bir adresi vardır. örneğin türkçe ile satır satır gösterecek olursak;
100 2. bacak giriştir.
200 4. bacak çıkıştır.
300 2. bacağın adı bundan sonra buton .
400 4. bacağın adı bundan sonra lamba.
satırların buraya kadar olan kısmında giriş çıkısları belirledik
devamında bacaklara isimler verdik
500 butona basıldı mı kontrol et.
600 basıldı ise alt satıra, basılmadı ise 500 adlı adrese git.
700 lambayı yak.
800 500 adlı adrese git.
900 son.
görüldüğü gibi kabaca program böyle yazılır. peki denetleyici satır satır atlayacağını nasıl biliyor? cevap veriyorum saat sinyali ile. saat sinyali dediğimiz şey hani bilgisayar alırken 3 ghz 5 ghz diyoruz ya işte o. denetleyicinin çalışma hızını belirler ve osilatör devreleri denir. demek ki mikrodenetleyicimizde 2 adet osilatör bacağı olmalı ki her tetiklemede satır atlasın. pic mikrodenetleyiciden bahsedecek olursak girişine gelen saat sinyalinin dörtte biri ile çalışır pic. genel olarak çok hassas bir devre kurmuyorsanız 4 mhz'lik bir osilatör devresi yeterlidir. bu da işlemciniz 1 mhz ile çalışacak demektir. yani saniyenin milyonda biri ile çalışır. yani 10 mikrosaniyede bir satır atlar demektir bu. bu yüksek hızdan dolayı normalde mesela bir led yansın ve hemen ardından sönsün derseniz o ledin yandığını göremezsiniz. çünkü 10 mikrosaniyede bir şey görmezsiniz. bu yüzden aşağıdaki gibi bir gecikme eklenir.
100 ledi yak.
110 1 saniye bekle.
120 ledi söndür.
130 bir saniye bekle.
140 100 adlı satıra git.
basitçe anladınız sanırım bir program nasıl çalışır.
mikrodenetleyicilerin programlama dillerinden bahsetmek lazım biraz. normalde bilgisayarı açıp not defterine bile program yazabilirsiniz. bu dile assembler denir. ne var ki çok karışıktır. bu yüzden microchip firması picbasic çıkardı. benim gösterdiğim dilin mantığı picbasic. ama pic c dili ondan da pratik.
aşağıya birkaç tane video bırakıyorum.
yukardaki video güzel anlatmış.
yazdığınız programlar programlama kartları ile pic içerisine aktarılır.
bir proje hazırlarken bu sök tak işlemleri ve devrenin tasarımları ilk önce bilgisayarda simülasyon programlarında hazırlanır ve test edilir. aklıma ilk gelen proteus programı. sadece denetleyiciler için değil her tür devrenizi proteusta test edebilirsiniz. içinde iki bölüm var. isis ve ares. isis ile devreyi çizer ares ile baskı devresini hazırlayabilirsiniz.
şöyle bir şeydir:
proteus programında yazılım test etme:
baskı devre hazırlama:
bazen mikro denetleyicilerimizin birbiriyle haberleşmesi gerekir. örneğin bilgisayar ile pici haberleştirmek. aşağıda b harfine basınca yanan led devresi bulunmaktadır. haberleşme tekniği olarak da rs232 kullanılmıştır. rs 232 dediği de bilgisayarın arkasında bulunan port.
bazen mikrodenetleyicinize lcd ekran takmanız gerekir. örneğin bir termometre yapsaydınız onu okumanız gerekecekti.
lcd ekran dediğimiz şey de gerçekte şöyle bir şey:
bazen de bir motorun hızını, bir lambanın parlaklığını ayarlamak istersiniz. bu tür yazılımlarda genelde pwmdenilen bir sistem kullanılır. pwm pulse with modulation demektir. türkçesi darbe ile modülasyon. anlatması karışık ama kısaca şöyle. elektriğin içinde gözün göremeyeceği oranlarda kesinti yaparsanız o lambanın parlaklığı azalır, o motorun hızı azalır veya çoğalır. bu sinyallerle oynama işine ise modülasyon denir. bazı denetleyicilerde kendinden bu iş için kullanılan bacak yani pin vardır. örneğin 16f877 böyle bir denetliyicidir. bazılarında ise bu yazılımsal yapılır. 16f84 böyle bir denetleyicidir. aşağıdaki videoda lcd ekran, proteus kullanımı, yazılım hatta motor sürücü entegresi beraber kullanılmış. demek ki neymiş? her şeyin yerinin geleceģi bir vakit varmış.
ayrıca pwm teknolojisi sayesinde cihazların da boyutu küçülmüştür. hatırlarsınız eskiden şarj aletleri ne kadar da büyüktü. çünkü transformatör ya da kısa adıyla trafolar büyüktü ve ağırdı. işte bu pwm ve benzeri teknolojiler ile küçüldü. ac elektriğin 50hz olan frekanslarını yükseltip algılanmayacak düzeyde kesinti yaptılar elektrikte. bu sayede örnegin 1 saniyenin toplamda yarısında çalışmadı trafo aslında. yine bu sayede belli aralıklarda çalışmayan trafo ısınmadı da. o yüzden kalın kalın teller kullanmalarına gerek kalmadı. teknolojinin asıl adı pwm olsa da bugün kullandığımız bütün güç kaynaklarına smps denir. açılımı switch mod power supply'dir. türkçesi ise anahtarlamalı güç kaynağı. buradaki anahtarlama örneğin 28 khz için saniyede 28 bin defa devreyi açıp kapatmak demek. e her açıp kapatmada yukarıda bahsettiğim boşluklar oluyor ve yukardaki pwm oluyor.
en çok karıştırılan konulardan biri de güç kaynakları ve sürücüler arasındaki fark nedir sorusu. güç kaynakları sabit voltaj veya akım verir. sen ne bağlarsan bağla onunla ilgilenmez. ama driver yani sürücüler belli komponetler için üretilir. örneğin 3-32 volt 350 miliamper bir driver led driver'dır. sadece led aydınlatma ürünleri için üretilmiştir. sadece 1 led ile 10 led arası seri bağlantı ve sadece power led dediğimiz ledler için üretilmiştir. çok spesifik bir güç kaynağıdır yani. aynı şekilde motor sürücüleri vardır mesela. bunlara da genelde invertor denir. mesela 32 kw asenkron sürücü gibi. bu da spesifik bir şey. fakat güç kaynakları çok jeneriktir. 12 volt, 30 volt gibi.
daha elektronikle ilgili pek çok şeyden bahsedilebilir. ama sanırım yeterli bu kadar. zaten bildiklerimin hepsini kustum buraya. (bkz: swh) sağlıcakla kalın.
az önce iko'ya yazdığım hayvan atı gibi mesajdan sonra dedim ki kendi kendime dur şu sözlüğü biraz elektronik konusunda aydınlatayım. cahil kalmasınlar yazık. (bkz: swh) neyse konu uzun ona göre devamını okuyayım tuşuna bas. sonra bana küfür etme.
şimdi elektronik nedir onunla başlayalım. işin içinde çoğunlukla yarı iletken teknolojisi yatıyor. germanyum, silisyum, selenyum gibi elementler olabildiği gibi; bakır oksit, galyum arsenid, indiyum fosfür, kurşun sülfür gibi bileşikler de olabilir bu yarı iletkenler. yarı iletken dediğimiz şeylere element olarak baktığımızda atomlarının son yörüngelerindeki elektronlar üzerinden elektrik geçince hop diğer atoma atlarlar. ama üzerinden elektrik geçerse. bu ne demek? elektriği kontrol etmek demek.
örneğin diyotu ele alalım. diyot elektrik akımını bir yönde ileten ters bağladığınızda iletmeyen bir malzemedir. ac yani alternatif akım sinüs sinyali şeklindedir. dc yani doğru akım ise düz çizgi şeklindedir. devreye bağlanan dört2 diyotun ikisi düz ikisi ters bağlanırsa ac elektriği dc elektriğe çevirir. buna da adaptör diyoruz. gerçi adaptör terimi de kayboldu. halk cep telefonlarından dolayı her şeye şarj aleti diyor artık. aşağıya daha iyi anlaşılması için video bırakıyorum.
gördüğünüz gibi ne yaptık? elektriği kontrol ettik. aslında ne kadar ele ayağa düşmüş olsa da elektronik bildiğin atomlarla uğraşmaktır. tabi bir albert einstein kadar değerimiz yok o ayrı. demek ki neymiş? atomu kontrol edersen çok da şey değil de tutar çekirdeği parçalarsan olay büyük oluyor. yörüngedeki son elektronda takıl işte çok da şeyapma. (bkz: swh)
tabi gelişen teknoloji öyle diyot ile kalmamış. neler çıkmış neler. transistör çıkmış örneğin. görevi akım yükseltmek ve anahtarlama yapmak. böyle anlatınca çok bilimsel duruyor değil mi? (bkz: bilimadamlarının halk dilinde konuşmaması sorunu) akım yükseltme dedikleri bildiğin amplifikatör yapıp doğan slx arabada cayır cayır müzik açıp küfür yemek. o sesi akımla yükseltiyorsun işte. heh hatırladın di mi? üretilen ses sinyali zayıf. elinde hayvan gibi akü var 60 amper basan. kolon da var. peki o ufacık sinyali nasıl uygularsın o kolona. tabii ki transistör ile ses sinyalini alıp aküden gelen kuvvetli akımı da alıp kolon yani hoparlöre uygulayarak.
ikincisi ise anahtarlama yapmak demiştik. bu da aslında dijital çağın başlangıcı oluyor. transistör girişine gelen ceyranı kontrol edebilir bir yapıdadır. başka elemanların da yardımı ile butona basınca sürekli çalışan ve diğer butona basınca duran bir devre yapabilirsiniz. bu tür devrelere multivibrator denir. gülme la devrenin adı böyle ben napim? (bkz: swh) buna da anahtarlama denir. dijital elekroniğe giriş 101 gibi bir şey.
peki elektronik bu kadar mı? elbette değil. elektronik denilince hep dijital elektronik algılanıyor nedense. sıfırlar birler falan ilgi görüyor demek ki. elektroniğin bir kolu olan güç elektroniği var mesela. nedir güç elektroniği? genellikle mikrodenetleyiciler ya da multivirator gibi çeşitli devreler veya dijital dediğimiz mantıksal devreler veya ses, sinyal gibi devreler hep ufak voltajlarda veya akımda çalışır. örneğin ses sistemleri ufacık hoparlör çalıştırmaya anca yeter. mesela cep telefonları değil mi? amplifikatör ile o sesi alıp yükseltme işini güç elektroniği ile yaparsınız. aşağıda d718 transistör ile yapılmış bir devre var örneğin.
bir de mosfet diye bir devre elemanı var. transistör gibi girişindeki sinyali alıp çıkışına uyguluyor. ama transistörden farklıdır. transistörde beta akım kazancı diye bir şey var. ayrıca transistör girişinden çok akım çeker. mosfet ise girişinden mikroamper seviyesinde akım çeker. nerelerde kullanılır? valla başkasını bilmem de ben pic denilen mikrodenetleyicilerin çıkışında kullanıyorum. işlemcilerin çıkışı 5 volttur. benim bağlayacağım ledler ise 24 volttur. peki nasıl olacak bu işler hayrim? tabii ki mosfet bağlayarak. bu sayede 5 voltluk zayıf bir sinyal ile 24 voltluk hatta istersen 100 amperlik bir sistemi bile çalıştırabilirsin. mosfetin bir özelliği de girişindeki sinyal değişince çabuk durum değiştirebilmesi. tepkime süresi çok az diyebiliriz. hi-fi yani yüksek frekans sistemlere sonra gireriz. aşağıya bir video bırakıyorum. bayağı detaylı anlatmış adam.
aşağıdaki örnekte de bir motor çalıştırmış adam.
tristör nedir inceleyelim gelin. tristör hızlı anahtarlamalarda bile yüksek akımlı şeyleri kontrol edebilen devre elemanlarıdır. bacağına bir kere bile akım uygulasanız artık diğer bacaklardan akım sürekli geçer. aşağıya video bırakayım.
evinizde emiş gücünü ayarlayabildiğiniz bir elektrik süpürgesi var değil mi? işte burda motorun devrini yükseltip azaltma işini yapan elemanın adı triyaktır. şimdi şöyle oluyor. ac yani alternatif akımda sinyal çok değişken. bu tür durumlara ayak uydurabilsin diye triyak icad edilmiştir. piyasada 220 volt dimmer devresi diye geçen bütün devrelerde bu triyak vardır. tristör sadece pozitif alternansta iş yaparken triyak negatif alternansta da iş yapar. bilimsel konuşunca kafan ambole oldu değil mi? triyak ac'de de çalısır işte halkçası. (bkz: swh)
pekiii kıymetli elektronik cihazlarınızı aşırı gerilimlerden veya elektrik dalgalanmalarından nasıl korurdunuz? cevap veriyorum varistör. varistörler dalgalanmalarda iç dirençlerini duruma göre yükseltip azaltır. ayrıca aşırı yükselmede bozulup açık devre haline gelerek yani devreye elektrik iletmeyerek devreyi korurlar. bir nevi elektronik sigorta yani.
buraya kadar sizlere güç elektroniğinin çeşitli malzemelerinden örnekler vermeye çalıştım. sıkılmadıysanız elektroniğin başka bir alt dalından bahsedeceğim. seri haberleşme. haberleşme nedir ondan bahsedeyim önce. özellikle istanbul'da yaşayanlar gökdelenlerdeki aşağıdan başlayıp yukarı çıkan görsel efektleri gece izlemiştir. o safir binası falan ne öyle yaa? adamlar yapmış abi. neyse işte bu tür çok fazla cihazın bulunduğu sistemlerde cihazlar birbiriyle haberleşirler. örnek biraz karışık mı geldi? ilerde basit örneklerim de olacak bekle hele.
dur şimdi haberleşme elektroniğini anlatçam ben sana. cihazların birbiriyle haberleşebilmesi o kadar geniş ve ayrıntılı bir konudur ki üniversitede bunun ayrı bir bölümü bile var. dur anlatamadım. haberleşme elektroniği cihazların birbiriyle haberleşmesi işte be abi. seri haberleşme, paralel haberleşme falan var. dur ben bi video bulayım sana. haberleşme devrenin kendine yakışan devreyle haberleşmesidir.
tam istediğim kıvamda bir video bulamadım. ama pratik bir örneğini gördünüz.
başka örnek verecek olursam mesela klavyenizde 74738904 tane tuş varken nasıl sadece 4 pin hatta ikisinin + ve - olduğunu düşünürsek 2 pin ile bu işi halledebiliyoruz. cevap veriyorum usb yani universal serial bus dediğimiz şey işte haberleşme elektroniğine basit ve giriş aşamasında bir örnektir. eskiden seri port kullanılırdı rs232 denilen bir teknoloji olurdu içinde. eski bir teknoloji sanmayın hala kullanılır. yalnız rs 232 haberleşmede hem fazla cihaz bağlayamazsınınız hem de 10 metreden sonra sinyal falan gitmez. onun için rs485 diye bir şey çıkardılar. teoride 1200 metre pratikte ben 800 metreye kadar çıkarttım. ama bu hırt da yanından 380 volt geçince sapıtıyor.
tv kumandalarınız kızıl ötesi led ve yamulmuyorsam foto transistör ile çalışır ve haberleşmeye bir örnektir. hadi size bir iki konu dışı örnek de vereyim. kumandaların bozulması genelde 4 nedenden kaynaklanır.
1. içinde kristal denen malzemenin soğuk lehim olmasından bozulur. dikdörtgen kutu şeklinde bir şey. tamiri basittir.
2. evinizde bebek veya çocuk varsa o itoğlu ağzına alır kumandayı ve tükürükle bozar. açın içini silin geçer.
3. akan piller pil yuvalarının paslanmasına sebep olur. bir iki kazıyın geçer.
4. basmayan tuşlar için açın içini silin geçer.
ayrıca bir kumandanın çalışıp çalışmadığını anlamak için telefonunuzun kamerasına tutun ve tuşlara basın. normalde göremediğiniz kızıl ötesi ışığı böylece görüp sağlam mı değil mi anlarsınız.
konumuza dönecek olursak arabalarınızın uzaktan kumandaları birer rf haberleşme sistemidir. bu rf modülleri çok ucuza satılıyor. siz de benim kadar bilgili olursanız bu rf modülleri mikrodenetleyicilere bağlayıp kullanabilirsiniz. (bkz: swh)
dmx denilen sistemler haberleşmeye birer örnektir. konserlerde kullanılan robot dediğimiz dönen ışıklar dmx denilen sistemlerle kontrol edilir. dmx benim sektörüm gereği en bi sevdiğim sistemlerdir. aşağıya bu dmx işlerinin piri olan nicolaudie firmasının linkini videolarını bırakayım. ilk video dmx nedir onu gösteriyor.
videolarda görüldüğü gibi onca ışığın eskiden ışık masası şimdilerde arayüz cihazları ile kontrolleri dmx ile oluyor.
wifi, cep telefonları, uydular, usb, bluetooth hep haberleşme elektroniğine birer örnektir. daha çok şey anlatılabilir haberleşme elektroniği ile ilgili ama bu kadar örnek yeter sanırım. bu konuyu devre elemanları üzerinden anlatamıyorum çünkü çok kompleks bir konu. genellikle bu işler için modüller olur hep.
gelelim en sevdiğim konulardan bir diğerine. sensörler. sensör dediğimiz alet-ül edevatlar dünyada ve marsta ve de fizik kurallarının geçerli olduğu her yerde yani evrenimizde fiziksel büyüklükleri elektrik enerjisine çeviren veya direnç değerleri, kapasiteleri falan değişen şeylerdir. böyle anlatınca yine kafan ambole oldu deel mi? sfdfsf lan bildiğin hareket sensörü falan işte. hareket sensörleri etrafa bir sinyal yollar ve yansıyan sinyalleri izler. değişimde ise görevi ne ise onu yapar. piyasada da pir sensör olarak geçer. bir de bunlar rf yani radyo frekans sensörleri var daha hassas işler için.
kameralar ve fotoğraf makineleri de birer sensörlerdir.
bir de ldr denilen bir şey vardır elektroniğin özünde. ldr bir dirençtir. üzerine ışık gelmesi ile direnç değeri değişir.
direnç değeri ısı ile değişen elemanlar ise ntc ve ptc'dir. lisedeyken havya ile ısıttığımda öten bir alarm yapmıştım zihni sinir. sfsfs yarın bi gün seni fırına atarlar ve yandığından haberin olmaz ise öterek seni uyarır ne güzel işte. (bkz: swh) tamam sululuğu kes videoya geç.
tartılar da sensör ile çalışır efendim. aşağıda ardunio ile yapılmış bir proce var. açıkçası ağırlık sensörü ile uğraşmadığım için sadece video koyuyorum. (sanki uzaya uydu fırlattık da hassasiyete bak. yorum yapmıyormuşum).
şimdiiii gelelim bunca şeyden sonra mikrodenetleyicilere. aslında mikrodenetleyiciler başlı başına bir tanım konusu. mikrodenetleyiciler kendi içinde hafızası, işlemcisi, herbişeyi bulunan minik bilgisayar gibidirler. gibi değil öyledirler. sizin yazdığınız yazılım ile çalışırlar ve gömülü sistemler ya da embedded systems olarak geçer. e şimdi "trevor kardeş elektronikle yazılım ne alaka?" demeyin kalbinizi kırarım. o alet-ül edevatı çalıştırıp bir cihaz yapmak için elektronik bilgisine ihtiyacın var. günümüzde bütün devreler nerdeyse mikrodenetleyici ile çalışıyor artık. hani şu sizin beyin dediğiniz şey. zaten bir denetleyicilere beyin diyenlere iki güç kaynaklarına motor diyenlere sinir oluyorum.
neyse. size bir cihaz mı lazım? arayıp da bulamadığınız bir şey mi? çözüm mikrodenetleyiciler. bu mikrodenetleyicileri firmalarına göre ayıracak olursak pic, atmel, ardunio, ruspberry pi, stm 32 gibi firmalardır. ardunio ve ruspberry pi daha kompleks entegre şeylerdir. stm ise 32 bit olan hız bakımından yetenekli şeylerdir.
ben pic bildiğim için pic üzerinden gideceğim. pik diye oku aman ha. genel olarak bir mikrodenetleyicinin giriş çıkış olarak kullanabileceğiniz bacakları önceden ayarlanmıştır. isterseniz giriş isterseniz çıkış olurlar. buton, anahtar, sensör, potansiyometre bağlamak gibi şeyler giriş demektir. lamba, lcd ekran, motor, digit gibi şeyler bağlamak çıkış demektir.
peki bir yazılım nasıl çalışır? satır satır çalışır. ve her satırın bir adresi vardır. örneğin türkçe ile satır satır gösterecek olursak;
100 2. bacak giriştir.
200 4. bacak çıkıştır.
300 2. bacağın adı bundan sonra buton .
400 4. bacağın adı bundan sonra lamba.
satırların buraya kadar olan kısmında giriş çıkısları belirledik
devamında bacaklara isimler verdik
500 butona basıldı mı kontrol et.
600 basıldı ise alt satıra, basılmadı ise 500 adlı adrese git.
700 lambayı yak.
800 500 adlı adrese git.
900 son.
görüldüğü gibi kabaca program böyle yazılır. peki denetleyici satır satır atlayacağını nasıl biliyor? cevap veriyorum saat sinyali ile. saat sinyali dediğimiz şey hani bilgisayar alırken 3 ghz 5 ghz diyoruz ya işte o. denetleyicinin çalışma hızını belirler ve osilatör devreleri denir. demek ki mikrodenetleyicimizde 2 adet osilatör bacağı olmalı ki her tetiklemede satır atlasın. pic mikrodenetleyiciden bahsedecek olursak girişine gelen saat sinyalinin dörtte biri ile çalışır pic. genel olarak çok hassas bir devre kurmuyorsanız 4 mhz'lik bir osilatör devresi yeterlidir. bu da işlemciniz 1 mhz ile çalışacak demektir. yani saniyenin milyonda biri ile çalışır. yani 10 mikrosaniyede bir satır atlar demektir bu. bu yüksek hızdan dolayı normalde mesela bir led yansın ve hemen ardından sönsün derseniz o ledin yandığını göremezsiniz. çünkü 10 mikrosaniyede bir şey görmezsiniz. bu yüzden aşağıdaki gibi bir gecikme eklenir.
100 ledi yak.
110 1 saniye bekle.
120 ledi söndür.
130 bir saniye bekle.
140 100 adlı satıra git.
basitçe anladınız sanırım bir program nasıl çalışır.
mikrodenetleyicilerin programlama dillerinden bahsetmek lazım biraz. normalde bilgisayarı açıp not defterine bile program yazabilirsiniz. bu dile assembler denir. ne var ki çok karışıktır. bu yüzden microchip firması picbasic çıkardı. benim gösterdiğim dilin mantığı picbasic. ama pic c dili ondan da pratik.
aşağıya birkaç tane video bırakıyorum.
yukardaki video güzel anlatmış.
yazdığınız programlar programlama kartları ile pic içerisine aktarılır.
bir proje hazırlarken bu sök tak işlemleri ve devrenin tasarımları ilk önce bilgisayarda simülasyon programlarında hazırlanır ve test edilir. aklıma ilk gelen proteus programı. sadece denetleyiciler için değil her tür devrenizi proteusta test edebilirsiniz. içinde iki bölüm var. isis ve ares. isis ile devreyi çizer ares ile baskı devresini hazırlayabilirsiniz.
şöyle bir şeydir:
proteus programında yazılım test etme:
baskı devre hazırlama:
bazen mikro denetleyicilerimizin birbiriyle haberleşmesi gerekir. örneğin bilgisayar ile pici haberleştirmek. aşağıda b harfine basınca yanan led devresi bulunmaktadır. haberleşme tekniği olarak da rs232 kullanılmıştır. rs 232 dediği de bilgisayarın arkasında bulunan port.
bazen mikrodenetleyicinize lcd ekran takmanız gerekir. örneğin bir termometre yapsaydınız onu okumanız gerekecekti.
lcd ekran dediğimiz şey de gerçekte şöyle bir şey:
bazen de bir motorun hızını, bir lambanın parlaklığını ayarlamak istersiniz. bu tür yazılımlarda genelde pwmdenilen bir sistem kullanılır. pwm pulse with modulation demektir. türkçesi darbe ile modülasyon. anlatması karışık ama kısaca şöyle. elektriğin içinde gözün göremeyeceği oranlarda kesinti yaparsanız o lambanın parlaklığı azalır, o motorun hızı azalır veya çoğalır. bu sinyallerle oynama işine ise modülasyon denir. bazı denetleyicilerde kendinden bu iş için kullanılan bacak yani pin vardır. örneğin 16f877 böyle bir denetliyicidir. bazılarında ise bu yazılımsal yapılır. 16f84 böyle bir denetleyicidir. aşağıdaki videoda lcd ekran, proteus kullanımı, yazılım hatta motor sürücü entegresi beraber kullanılmış. demek ki neymiş? her şeyin yerinin geleceģi bir vakit varmış.
ayrıca pwm teknolojisi sayesinde cihazların da boyutu küçülmüştür. hatırlarsınız eskiden şarj aletleri ne kadar da büyüktü. çünkü transformatör ya da kısa adıyla trafolar büyüktü ve ağırdı. işte bu pwm ve benzeri teknolojiler ile küçüldü. ac elektriğin 50hz olan frekanslarını yükseltip algılanmayacak düzeyde kesinti yaptılar elektrikte. bu sayede örnegin 1 saniyenin toplamda yarısında çalışmadı trafo aslında. yine bu sayede belli aralıklarda çalışmayan trafo ısınmadı da. o yüzden kalın kalın teller kullanmalarına gerek kalmadı. teknolojinin asıl adı pwm olsa da bugün kullandığımız bütün güç kaynaklarına smps denir. açılımı switch mod power supply'dir. türkçesi ise anahtarlamalı güç kaynağı. buradaki anahtarlama örneğin 28 khz için saniyede 28 bin defa devreyi açıp kapatmak demek. e her açıp kapatmada yukarıda bahsettiğim boşluklar oluyor ve yukardaki pwm oluyor.
en çok karıştırılan konulardan biri de güç kaynakları ve sürücüler arasındaki fark nedir sorusu. güç kaynakları sabit voltaj veya akım verir. sen ne bağlarsan bağla onunla ilgilenmez. ama driver yani sürücüler belli komponetler için üretilir. örneğin 3-32 volt 350 miliamper bir driver led driver'dır. sadece led aydınlatma ürünleri için üretilmiştir. sadece 1 led ile 10 led arası seri bağlantı ve sadece power led dediğimiz ledler için üretilmiştir. çok spesifik bir güç kaynağıdır yani. aynı şekilde motor sürücüleri vardır mesela. bunlara da genelde invertor denir. mesela 32 kw asenkron sürücü gibi. bu da spesifik bir şey. fakat güç kaynakları çok jeneriktir. 12 volt, 30 volt gibi.
daha elektronikle ilgili pek çok şeyden bahsedilebilir. ama sanırım yeterli bu kadar. zaten bildiklerimin hepsini kustum buraya. (bkz: swh) sağlıcakla kalın.
devamını gör...
2.
elektrik ile ilgili her şeydir. kullandığımız eşyaların %99,99’u elektroniktir.
devamını gör...