Potansiyometre

Potansiyometre, aslında çevremizde her gün kullandığımız cihazların neredeyse hepsinde mevcut olan bir devre elemanıdır. Örneğin, müzik setimizin ses seviyesini değiştirmek için çevirdiğimiz düğme bir potansiyometredir. En basit açıklama ile potansiyometre, değerini elimizle çevirerek ayarladığımız bir dirençtir. Mikrokontrolcü uygulamalarında ise genellikle gerilim bölücü olarak kullanılır.

potans

Potansiyometreyi bir yöne çevirdiğimizde yan yana olan iki bacağının direnci değişir. Bunu bir multimetreyle ölçerek görebiliriz.

Direnç

Elektrik devrelerinde direnç, bir iletken üzerinden geçen elektrik akımının karşılaştığı 
zorlanmadır. Mekanik sistemlerdeki sürtünmeye benzer özellikler gösterir. Direncin birimi Ohm (Ω)’dur. Denklemlerde R harfi ile gösterilir. Devre elemanı olan dirençte devrede akıma karşı bir zorluk göstererek akım sınırlaması yapar. Elektrik enerjisi direnç üzerinde ısıya dönüşerek harcanır.

Dirençler devrelerde;

  • Devreden geçen akımı sınırlayarak belli bir değerde tutmak,
  • Devrenin besleme gerilimini bölüp küçülterek diğer elemanların çalışmasını sağlamak,
  • Hassas devre elemanlarının yüksek akımdan zarar görmesini engellemek,
  • Yük (alıcı) görevi yapmak
  • Isı enerjisi elde etmek gibi amaçlarla kullanılır.
ohm-kanunu
Ohm Nedir?

Direncin birimi Ohm’dur. Elektronik devrelerde akım, gerilim ve direnç arasındaki ilişki ise Ohm yasası ile hesaplanmaktadır. Ohm yasası, Alman fizikçi George Simon Ohm tarafından 1827 yılında bulunmuştur. Bu yasa, elektriğin temel yasalarındandır. Bir elektronik devrede iki nokta arasında bulunan iletkenin üzerinden geçen akım, üzerindeki potansiyel fark ile doğru orantılı, sahip olduğu direnç ile ters orantılıdır.

Ohm Yasası
RENKSAYIÇARPANTOLERANSSICAKLIK KATSAYISI(6 renkli direnç için)
Siyah0100 = 1
Kahverengi1101 = 10± % 1 (F)100 ppm
Kırmızı2102 = 100± % 2 (G)50 ppm
Turuncu3103 = 1.000 =1K15 ppm
Sarı4104 = 10.000 =10K25 ppm
Yeşil5105 = 100.000 =100K± % 0.5 (D)
Mavi6106 = 1.000.000 =1M± % 0.25 (C)10ppm
Mor7107 = 10.000.000 =10M± % 0.1 (B)5ppm
Gri8± %0.05 (A)
Beyaz91ppm
Altın10-1 = 0.1± % 5 (J)
Gümüş10-2 = 0.01± % 10 (K)
Yok± % 20 (M)

Kırmızının sayı değeri 2, çarpan değeri 10yani 100, tolerans değeri %2 dir. Sayı değerini bilmek çarpan değerini de bilmek demektir. Çünkü çarpan değeri 10sayı değeri dir. Sayı değeri 2 ise çarpan 102=100 dür, 5 ise çarpan 105=100.000 dir.Renklerin sayı değerlerini kolayca akılda tutmak için “Sokakta Sayamam Gibi” ifadesi ezberlenebilir.

soakta sayamam

Direnç değerleri renklerle belirlenirken 3, 4, 5 veya 6 renk kullanılabilir.4 Renkli Dirençler:Direnç üzerinde 4 renk bandı kullanılarak değeri ifade edilir.

direnc2
direncler_res1

4 renkli kodlamada 1. ve 2. renk sayı, 3. renk çarpan, 4. renk toleranstır

image004

İlk iki sayı yan yana yazılır, çarpanla çarpılır. Bu bize Ohm olarak direnç değerini verir. Bir başka ifade ile 1. ve 2. renklerin sayı değeri yan yana yazılıp, çıkan değer, 3. rengin çarpan değeri ile çarpılır. Çarpım sonucu çıkacak değer direncin ohm olarak değeridir. 4. renk ise tolerans değeridir.Yasaklı renkler:İlk bant siyah, altın ve gümüş olamaz. Çünkü siyahın sayı değeri 0 dır. Altın ve gümüşün ise sayı değeri yoktur, tolerans değerleri vardır.4 renkli dirençlerde 3. renk (çarpan rengi) mavi (106) ve daha küçük çarpanlı renkler olabilir. Mesela 3 renk mor olamaz. Mor 10ile çarpmak demektir. Sayı renklerini en küçük seçsek (kahverengi, siyah) 10×107 = 100MOhm elde ederiz. Bu da mümkün değildir.5 Bantlı dirençlerden 4. Bant (çarpan rengi) yeşil ve daha küçük renkler olmalıdır. (5 Bantlı dirençler aşağıda incelenmiştir)Okuma yönü nasıl buluruz:Renkler soldan sağa doğru okunmalıdır. Okuma yönünü doğru tesbit etmek için aşağıdaki kriterler size yardımcı olacaktır.

  • Çarpan ve tolerans renkleri arasındaki mesafe daha fazladır. Bu şekilde tolerans rengi sağa gelecek şekilde okuma yönünü ayarlayabiliriz.
  • Altın ve gümüş renkleri tolerans rengi olduğu için daima sağda olmalıdır.
  • Bazen de 1. sayı bandı direnç bacağına daha yakındır.
  • Yukarıdaki yasaklı renkler kısmı da bu konuda bize yardım edebilir.

4 renkli direnç Okuma Örnekleri:

direncler_res1

Yandakii dirençte renkler ve sayı değerleriKahverengi  (1) – Siyah (0)- Siyah ( 100=1 )- Altın (%5)10 Ohm %5

3. renk çarpan olduğu için, 3. renk olan siyahın çarpan değerini yazdık.

image006
direnc2

Kırmızı (2) – Mor (7) – Kahverengi (101=10 çünkü 3. renk çarpan) – Altın (tolerans %5)27×10= 270 Ohm, Toleransı %5Resimdeki ilk renk turuncu diye görülebilir. Ancak %5 toleranslı direnç E24 serisidir. Bu seride 370 Ohm yok. 270 Ohm var. Tabiî ki bu karşıklık direnç gerçekte elimizde olduğu zaman olmayacaktır.

Buzzer

Buzzer için minik bir hoparlör benzetmesi yapabiliriz. Verilen voltaja göre farklı ses sinyalleri 
sağlayan bir cihazdır. Tam olarak hoparlör demek doğru olmayacaktır. Çünkü Buzzer, hoparlör kadar detaylı sesler üretmez. Ses seviyesi de hoparlör kadar yüksek değildir. Buzzer genellikle çeşitli tonlarda bip sesi çıkartmak için kullanılır.

Niçin Buzzer Kullanılır?
Zamanı geldiğinde haber vermesi ; çalar saat vs. 
Bilgisayar sistemlerinde hata sesi almak için ; 
Elektronik cihazlarda son kullanıcıyı tatmin etmek – kimi zaman ledlerle de yapılır.Butona bastığında reaksiyon alma isteği ile alakalı. 
Bizi uyarması ; Emliyet kemeri takılmadığında , Hırsız alarmı olarak vs.

Led

LED, ışık yayan diyot anlamına gelen Light Emitting Diode sözcüğünün baş harflerinden oluşan bir kısaltmadır.LED’lerin anot ve katot olmak üzere iki farklı bacağı vardır. Bunlardan anodu pozitif gerilime yani + uca,  katot ise negatif gerilime yani – uca ya da toprak hattına (GND, Ground) bağlanmalıdır. LED’in yönünü iki şekilde anlayabiliriz. İlk yöntemimiz LED’in ayak uzunluklarıdır. LED’in iki ayağından uzun olanı + (anot), kısa olan – (katot) ucunu göstermektedir. Bu yöntem ile anot ve katot uçlarını ayırmak kolay olsa da güvenilir değildir. Eğer LED daha önce kullanılmış ise ayak uzunlukları değiştirilmiş olabilir. 
Diğer ve daha güvenilir olan ikinci yöntemle LED’in anot ve katot uçlarını daha kolay anlayabiliriz. LED’in içine bakıldığında, arası açık bir köprü görülür. Bu köprünün kısa yolu + (anot), uzun yolu ise –  (katot) ucu göstermektedir.

LED’in bağlı olduğu hatta akımı azaltmak için direnç bağlanmalıdır. Genellikle 220 veya 330 ohm değerinde direnç bağlanır. Bu değerlerden daha büyük bir direnç hatta bağlanırsa, LED’in parlaklığı azalır.

Breadboard

Breadboard, kullanacağımız elektronik elemanları bir arada tutmak ve gerekli kablo bağlantılarını gerçekleştirmek için kullanılır. Breadboard üzerinde iki çeşit yol vardır. Bunlardan ilki güç yollarıdır. Güç yolları, yani beslememizin artı ve eksi uçlarını taktığımız yer, resimde görülen kırmızı ve mavi şeritlerdir. Aşağıya doğru inen çizgilere karşılık gelen delikler kısa devre durumundadır. Bir başka deyişle, sol üstteki kırmızıdan bağlanan bir kablo aynı çizgi üzerinden bağlanacak kablolar ile birleşiktir. Aynı durum mavi çizgiler için de geçerlidir. Diğer elektronikçilerin de devrenizi anlayabilmesi için standartlara uygun olarak pilin artı ucu kırmızı çizgiye, eksi ucu ise mavi çizgiye takılmalıdır. Fark ettiyseniz yatay çizgilerin ortasından bir yarık geçmektedir. Bu yarığın amacı entegrelerimizi kolaylıkla takabilmemizi sağlamasıdır.

Jumper Kablo

Jumper Kablo

Bir çeşit bağlantı kabloları diyebiliriz. Breadbord ve arduino arasında bağlantı kurmak için 
oldukça kullanışlıdır. Uçlarında erkek ve dişi girişlerin bulunmasına göre 3 çeşit jumper kablo bulunmaktadır.

1- Erkek – erkek (Genelikle arduino projelerimizde bu tür jumper kablo kullanılır)
2- Erkek – dişi
3- Dişi – dişi

Analog İşlemler

Analog İşlemler

Analog dünya ise biraz daha farklı bir yapıya sahip; 0-1023 üzerinde değerlere sahip olacak
şekilde geniş bir aralığı bulunuyor. Dijital dünya ile ayrım yapmak istersek şöyle örnekleyebiliriz; elinizde bir ürün varlığı ve yokluğunu dijital dünyada açıklayabiliyoruz. Fakat bu üründen çok sayıda veya az sayıda var diyebilmemiz için analog dünyaya ihtiyaç duyuyoruz. Bununla birlikte farklı bir örneklemeye daha ihtiyaç duyuyorum; günlük yaşantımızda var veya yok un yanında bir çok değerle ve ihtimalle karşı karşıya gelebiliyoruz bu değerlerin ve ihtimallerin kontrol edilmesi yine analog dünya sayesinde mümkün oluyor.

Arduino UNO kartında A0, A1, A2, A3, A4, A5 olmak üzere 6 adet analog pin bulunuyor. Analog olarak 0-5 volt arası gerilimi 5/1024 hassasiyet ile alıp verebilir. IN olarak kullanıldığında cihazların verdiği gerilimi ölçebiliriz. Bu pinler 0 ile 1023 arasında toplam 1024 adet sayısal değer alıyor ve veriyor. Pinleri giriş olarak kullanmak için void setup altında pinMode(pinno, INPUT); çıkış olarak kullanmak için pinMode(pinno, OUTPUT); ve void loop altında genel olarak analogWrite(); ve analogRead(); kodlarını kullanıyoruz.

Arduino ile ne yapabiliriz?

1. Kolay bir şekilde çevresiyle etkileşime girebilen sistemler tasarlayabilirsiniz,
2. Arduino kütüphaneleri ile mikro denetleyicileri kolaylıkla programlayabilirsiniz,
3. Analog ve dijital girişleri sayesinde analog ve dijital verileri işleyebilirsiniz, 
4. Sensörlerden gelen verileri kullanabilirsiniz,
5. Dış dünyaya çıktılar (ses, ışık, hareket vs…) üretebilirsiniz.

Arduino ile ne yapamayız:
∞ Arduino projelerinizi sihirli bir şekilde bitirebileceğiniz bir “sihir” değildir.
∞ Sıfır elektronik bilgisiyle Arduino ile bir şeyler yapmanız çok zor. Hazır örneklerden gitseniz bile bir yerde tıkanmaya başlarsanız. Arduino ile birlikte elektronik de öğrenmelisiniz.
∞ Gerçek zamanlı sinyal işleme, kamera görüntüsü aktarma gibi ağır işleri yapamazsınız. (Arduino Due ile bu kısmen mümkün hale geldi)
∞ Üzerinde Android, Windows , Linux gibi işletim sistemleri çalıştıramazsınız. Bu tür çalışmalar yapmak için Rasperry Pi, Beagle Bone vs.. gibi kartlara bakabilirsiniz.

Arduino Nedir?

Arduino bir Giriş/Çıkış (Input/Output) kartı ve Processing dilinin uygulamasını barındıran bir 
fiziksel programlama platformudur.

Arduino tek başına çalışan interaktif nesneler oluşturmak için kullanıldığı gibi bilgisayar üzerinde çalışan yazılımlarda da kullanılabilir.

Örneğin Macromedia Flash, Processing, Max/MSP ve birçok daha yazılıma bağlayabilir ve özgürce geliştirmeler yapabilirsiniz.Arduino için hazır üretilmiş kartlar satın alabilirsiniz veya kendi Arduinokartlarınızı üretmek isterseniz donanım tasarımı ile ilgili bilgiler mevcuttur. Kendi Arduino kartınızı oluşturup kullanabilir, klonlayabilir ve satabilirsiniz.Arduino kartlarının donanımında bir adet Atmel AVR mikrodenetleyici (ATmega328, ATmega2560 vb) , programlamayabilmek ve diğer devrelerle bağlantı kurabilmek için yan elemanlar bulunur.Arduino kolay kullanılabilir ve esnek bir yazılım/donanım mimarisine sahip, açık kaynak (open source) ailesine mensup bir elektronik geliştirme kartıdır.Arduino yukarıda da belirttiğim gibi tamamen açık kaynağın bir eseridir.

Açık kaynaklı donanım : Arduino kartlarının devre tasarımları tamamen açık, isteyen istediğini üretebilir ve satabilir.
Açık kaynaklı yazılım : Arduino IDE ile geliştirme yapabilirsiniz. Platformdan bağımsız bir şekilde çalışabilirsiniz. MacOS, Linux ya da Windows ta özgürce projelerinizi geliştirebilirsiniz.