21 Haziran 2015 Pazar

Arduino'nuzu KULLANILAMAZ Hale Getirmenin 10 Yolu

Arduino Nasıl Kullanılmaz Hale Getirilir?

(***SAKIN DENEMEYİN***)


Metod #0: G/Ç pinlerinden birini GNDa bağlamak
Metod #1: G/Ç pinlerini birbirine bağlamak
Metod #2: G/Ç pinlerinden birine 5.5v üzeri gerilim uygulamak
Metod #3: Güçkaynağını Vin pinine ters bağlamak
Metod #4: 5v pinine 5v üzeri gerilim uygulamak
Metod #5: 3.3v pinine 3.3v üzeri gerilim uygulamak
Metod #6: Vin ve GND birbirine bağlamak
Metod #7: Vin ile birlikte harici 5v gerilimi uygulamak
Metod #8: Reset pinine 13v üzeri gerilim uygulamak
Metod #9: Mikroişlemcinin sağladığı toplam akımı aşmak (40ma)


Gönderen zaman: Hiç yorum yok :

20 Haziran 2015 Cumartesi

Arduino’da Güç Tasarrufu ve Interrupt Kavramı


Arduino tek başına kullanıldığında 60mA gibi oldukça fazla güç harcayabilen bir yapıya sahip ancak bunu düşürmekte bir o kadar kolay.
Öncelikle Arduino’yu direkt pil ile çalıştırabileceğinizi düşünüyorsanız maalesef yanılıyorsunuz. Evet, pratikte bu mümkün, 9v bir pili bağlarsınız ve işte çalışır. Hepsi bu! Gerçekten mi evet gerçekten çalışır ama yaklaşık 5 saat kadar çünkü 9v piller yaklaşık 250mA güçtedir ve Arduino’nuz 50mA güç tüketse piliniz bu zulme kabaca 5 saat dayanabilir. Peki ya sonra? Sonra yeni bir pil.
Tabi ki böyle bir durum kabul edilebilir değil. Peki, ne yapabiliriz? Burada iki çözümümüz var birincisi Arduino’muzun normal çalışma şartlarında daha az enerji tüketmesini sağlamalıyız. İkincisi ise çalışmadığı zamanlarda uyumasını sağlamalıyız ki pilimiz aylarca devremizi çalıştırabilsin. Tabi projeye göre hangi pili kullanacağımızı da belirlemeliyiz.
Arduino’yu sadeleştirmek
Aslında Arduino oldukça sade bir yapıdadır. Board her ne kadar işimizi kolaylaştırsa da proje haline getirilmesi gereken bir iş için çok gereksiz ve hantaldır. 

Arduino Uno bildiğiniz gibi Atmega328 ile çalışır. Ve bu 28 ayaklı entegrenin çalışması için aslında 2 GND, 2 VCC 2, Kristal ayağı ve 1 Reset ayağının yani toplamda 7 ayağın bağlanması yeterlidir. Bizim de ilk yapmamız gereken budur. Bunu da bir breadboard üzerinde kolayca yapabiliriz. Peki, neden bunu yaptık? En önemli sebebi aslında bir 5v ve 3v3 regülatörlerini, bir kez kullandıktan sonra ihtiyacımız kalmayacak programlayıcı entegresini ve hatta gereksiz LEDleri istemiyoruz. Çünkü bunların hepsi gereksiz yere akım tüketiyorlar. Biz çok daha uzun süre pille çalışabilecek bir yapı istiyoruz.
Breadboard üzerinde Arduino programlamak
Tabi bu istediğimiz yapıyı kurmanın bazı bedelleri var yani  şimdi nasıl programlayacağız diye düşünüyorsanız o iş hala çok kolay. Tek ihtiyacınız olan bir FT232 USB-Serial dönüştürücü. Ben programlayıcı konusuna fazla girmiyorum aslında bu başka bir yazı konusu. Tabi bu programlamayı yapmak için ATmega328’e bootloader yüklenmiş olmalı. ATmega328 entegresini boardunuzdan sökmenizi tavsiye edebilirim. 

FT232 bağlantısı son derece kolaydır. Bu modül üzerinde genellikle GND, 5V ve 3V3 çıkışları hali hazırda bulunur. Yani boardu pile geçene kadar buradan besleyebilirsiniz. Bunun dışında, kullanacağımız çıkışlar 3 adet; TX, RX ve DTR. TX ve RX zaten USB ile haberleşen ve programımızın geldiği hatlar. Bunları ATmega328’in RX(2. pin) ve TX(3. pin) lerine bağlıyoruz. Burada bir fark var USB dönüştürücüden gelen ve ATmega328 üzerinde olan bağlantılar çaprazlanacak yani TX->RX’e RX->TX e gidecek sonuçta biri alıcı diğeri verici. DTR ise burada önemli, bu pini direkt ATmega328’in RESET(1. pin)’ine bağlamalısınız ki bunu bağlamadan önce RESET-VCC arasına bir 10K direnç atmış olmalısınız yoksa RESET GND ye gittiğinde işlemcimiz resetlenir.
Arduino uyku modu ve kesmeler
Arduino oldukça kolay uyuyabilir. Bunun için yapmanız gereken
1
2
#include <avr/sleep.h>;
#include <avr/power.h>;
kütüphanelerini ekleyip daha sonra
1
2
3
4
5
6
7
void enterSleep(void)
{
   set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
   sleep_enable();
   sleep_mode();
   sleep_disable();
}
gibi bir fonksiyon yazıp bunu setup fonksiyonunun sonunda çağırmaktır. Evet, bunu hemen denerseniz görürsünüz ki Arduino -belki artık sadece ATmega328 demek lazım- uyur. Çok da güzel uyur. Ama onu uyandırmanız şuan için imkânsız çünkü bunu için hiç bir şey yapmadınız. Size ilk tavsiyem setup fonksiyonundan sonra enterSleep fonksiyonunu çağırın ve akımı ölçün mili amper görmeniz imkânsız artık mikroamperler seviyesindeyiz 20 belki 10 mikroamper.
Tabi işlemcimiz sonsuza kadar uyumamalı arada bir ya da biz ne zaman dersek uyanıp işini yapmalı sonra tekrar uykusuna dönebilir.
Arduino Nasıl Uyansın?
Bunun tek yolu var o da interrupt yani kesme isteği göndermek. Bunlarda iki ye ayrılıyor dış interrupts ve iç interrupt. Dış dediğimiz direk olarak ayaklarından birinde bir gerilim değişikliği olunca. Diğeri ise içerden bir saat kurarak uyandırmaktır.

Dış Interrupts (Kesme İstekleri)
Bir interrupt geldiğinde işlemcimiz uyanır ve kesme isteği ile ilgilenir. Ancak bu her pin için geçerli değil ATmega328 sadece 2 giriş için bunu yapar onlar da Dijital 2 ve Dijital 3 yani 4. ve 5. pinler. Diğer işlemciler için farlı pinler söz konusu buradan bulabilirsiniz. http://arduino.cc/en/Reference/attachInterrupt. Diğer yandan bunlardan gelecek istekleri bir fonksiyon ile ilişkilendirmelisiniz. Bu işlem genellikle setup bölümünde yapılır ve şuna benzer;
1
2
attachInterrupt(0, cagriInterrupt, LOW);
attachInterrupt(1, iptalInterrupt, LOW);
Burada 0 ve 1 nolu interruptlar yani Dijital 2 ve 3 girişleri cagri ve iptal diye birer fonksiyona bağlanmışlardır. Yani bir interrupt alındığında bu fonksiyonlar çağırılır. 3. parametre genelde LOW olarak kullanılır ki bunu kullanabilmek için normalde bu pinin HIGH yani 1 olması gerekir ki bu da bu pine bağlanacak bir 10K – VCC arası direnç ile sağlanabilir. Bu parametre farklı değerlerde alabilir ancak en çok kullanılan budur diye burada değinmiyorum.
Interrupt alındıktan sonra bizim fonksiyonumuz çalışmaya başlar ardından da loop çalışır ta ki siz tekrar enterSleep komutunu çağırana kadar. Burada dikkat edilmesi gereken kesme isteğinin bir kez daha gelmemesi gerekir ki biz işimizi bitirebilelim. Bunun için çok pratik bir fonksiyon var. Diyelim ki 0 nolu kesme isteği geldi yani Dijital 2 (4. pin) LOW oldu cagriInterrupt() fonksiyonumuz çalışır. Bu fonksiyonun başına detachInterrupt(0); eklersek artık butona tekrar tekrar basılsa da hiç bir şey olmaz çünkü artık o kesmeye ilişkili bir fonksiyon yok biz o ilişkiyi bitirdik. Tabi uykudan önce buradan tekrar bir kesme almak istiyorsak tekrar attachInterrupt fonksiyonunu çalıştırmalıyız. Hatta enterSleep fonksiyonunun başında attach yaparsak daha iyi olacaktır. Böylece uyumadan önce interruptlar gerekli fonksiyonlarla ilişkilenir.
İç Interrupt ile uyandırma
Aslında bunu yapmanın bir tek yolu var o da WDT (Watch Dog Timer). Bu aslında işlemcinin kilitlenmesini engellemek için konulmuş bir özelliktir ve çok işlevseldir. Watch Dog yani bekçi köpeği çalıştırılırsa ve ayarlanan süre dolmadan resetlenmezse “havlar” yani işlemciyi resetler ve böylece kısır döngülerden kurtulursunuz ancak bir başka çalışma şekli daha var. Aynı işlemi yapar ancak resetlemez yani belli periyotlar ile örneğin 1sn de bir -ki bunun için farklı zamanlamalar ayarlanabilir- işlemciye bir interrupt gönderir ve uyanıp bir işlem yapmasını sağlayabilir.
Arduino’yu düşük gerilimlerde çalıştırma
Gelelim asıl akımı düşürme konusuna. ATmega328 aslında 1,8v’a kadar düşük gerilimlerle çalışabilir ama Arduino board çalışamaz çünkü bu gerilim seviyelerine inebilmek için işlemcinin hızından ödün vermek gerekiyor. Arduino board her ne kadar 16Mhz bir kristalle çalışıyorsa da ATmega328 daha yüksek ya da düşük kristaller ile de çalışabilir. Maksimum 20Mhz ile de çalışabilir ancak bu durumda 5.5v’a ihtiyaç duyar tabi daha fazla akım harcar. 

Bu ilişkiden yola çıkarsak 2Mhz kristal ile de çalışabilir ki bu durumda daha az gerilim ve akım ile. Benim hedefim 1,5v tek pile düşemeyeceğimiz için 3v. Bu durumda 2Mhz ya da 4Mhz kristal ile hem çalışma akımı hem de uyku akımını çok düşürebiliriz. Böylece iki adet kalem pil ya da CR2032 gibi düğme ya da para pil denilen küçük piller ile devremizi çok küçültebiliriz. Artık pil ile çalıştığımız için herhangi bir regülatöre de ihtiyacımız kalmamıştır.

Pil Seçimi
Pil seçimi tamamen size kalmış. Burada karar vermeniz gereken ne kadar küçük bir cihaz istiyorum ve bu pil ile ne kadar uzun süre çalışmasını istiyorum. CR2032 200-250mA arasında bir güç harcar ki bu demek oluyor ki 20uA bir bekleme akımı ile yaklaşık 400 gün bekleyebilir, tabi pratikte sürekli beklemez. 15mA gibi bir çalışma akımı elde edebilirseniz sürekli 15 saat çalışabilir demektir. Yani güç tasarrufunuz yine de işlemcinizin hangi aralıklarla ne kadar süre çalışacağına kalmış. CR2032 sizin için yeterli değilse AA boy bir kalem pil 1000 hatta 2500mA e kadar çıkabilir. Ya da biraz daha küçük olanları yani AAA size olan kalem pillerin şarjlı olanları da 1000mA e kadar çıkabilmektedir. Burada iki adet 1000mA pil kullandığınız için 2000mA olduğu yanılgısına düşmeyin. İki adet 1,5V 1000mA piliniz varsa bu bir adet 3V 1000mA  piliniz var demektir.


Gönderen zaman: 2 yorum :
Etiketler: , , , , , , , , , , , , , , , , ,
Yer: Çankaya/Ankara, Türkiye

Arduino'da Pek Bilinmeyen Bir Sabit (Constant) : LED_BUILTIN

İlginç Bir Sabit : LED_BUILTIN

Çoğu Arduino modeli bir direnç ile seri LED bağlanmış bir pine sahiptir. LED_BUILTIN sabiti LED bağlı bu pinin numarasını alan bir sabittir. Çoğu Arduino kartında bu pin 13'tür.
Bu sabit kullanılarak yapılmış bir "blink" örneği.
/*
* https://www.facebook.com/ArduinoHaber
*
* farklı bir blink:
* LED_BUILTIN örneği
*/

void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN,OUTPUT);
}

void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(1000);
}


Gönderen zaman: Hiç yorum yok :
Etiketler: , , , , , , , , ,
Yer: Ankara, Ankara, Türkiye

ARDUIONO'DA PULL_UP ve PULL_DOWN DİRENCİ KULLANIMI



Arduino Haber - Pull_Up / Pull_Down


     Pull-up dirençler; elektronik devrelerde lojik sistemlere girişlerin (input), eğer dışarıdan bağlı cihazların bağlantısı kesildiyse, umulan lojik seviyelerde kalmalarını sağlamada kullanılır. Pull-up dirençler farklı tipteki lojik cihazlar arasındaki arayüzlerde de kullanılabilir.

      Bir pull-up direnç zayıf şekilde, 5 volta bağlı olduğu kablonun voltajını çeker. Öte yandan direnç, eğer başka bir şey güçlü bir şekilde kabloyu 0 volta çekiyorsa, kablonun 0 volta gitmesine izin verecek derecede zayıftır. Pull-up dirençlerin TTL devrelerde kullanılması tercih edilir.


Arduino Haber - Pull_Up / Pull_Down
     Benzer şekilde, pull-down dirençler başka bir eleman giriş (input) ile iş yapmıyorsa, girişi 0 (low) seviyesinde tutmada kullanılır. Pull-down dirençler pull-up dirençlerden daha az kullanılır. Pull-down dirençler güvenli bir şekilde CMOS lojik kapıları ile birlikte kullanılabilir, çünkü girişler voltaj ile kontrol edilir.

Arduino'da pinleri tanımladığımız bir fonksiyon var pinMode(), şimdi Pull_Up direnç bağlantısı ile bu fonksiyonun ilişkisine bakalım.

pinMode()

Açıklama

Dijital pinlerin giriş ya da çıkış olacağına karar veren fonksiyondur.
Arduino'da dijital pinlerin dahili pull_up dirençleri (20K) vardır. Bu direnci INPUT_PULLUP modu ile devre dışı bırakmak mümkün.

Yazım

pinMode(pin, mode)

Parametreler

pin: pin numarası
mode: INPUT, OUTPUT ve INPUT_PULLUP

Örnek

void setup() {
pinMode(2, INPUT_PULLUP);
pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() { 
int sensorVal = digitalRead(2);

if (sensorVal == HIGH) {
digitalWrite(13, LOW);
}

else {
digitalWrite(13, HIGH);
}
}




Gönderen zaman: Hiç yorum yok :
Etiketler: , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
Yer: Ankara, Ankara, Türkiye

19 Haziran 2015 Cuma

Arduino Leonardo & Uno - Neden Herkes Bir Leonardo Sahibi Olmalı?

Atmel'in ATmegaXU4 serili çipini kullanan ilk Arduino modeli, aslında farklılığı da bu noktada başlıyor.
Önceki Arduino modelleri programlanabilmek için "seri port" bağlantısına ihtiyaç duyuyor. Platform geliştikçe Arduino'lar USB-Serial dönüştürücü çip edindi. Arduino Uno bu şekilde tasarlanan bir model. ATmega16U2 çipi FTDI dönüştürücü olarak çalışıyor. Aslında bu çip Leonardo'da kullanılan ATmega32U4 çipinin kadeşi sayılır :) analog giriş pini olmayan küçük kardeşi.

Nerdeyse aynı kapasitedeki bir mikrodenetleyiciyi başka bir mikrodenetleyicinin programlanmasını sağlamak için sadece USB dönüştürücü olarak kullanmak hem maliyetli hem de yazık değil mi? :)

Bu garip durum Leonardo'nun piyasaya sürülmesiyle ortadan kalktı. Bu AVR çiplerine sadece dahili USB özelliği katmakla kalmadı, daha bir çok fayda sağladı. Daha ucuz daha çok özelliğe sahip olmasına rağmen Uno'nun üretime devam etmesine de anlam veremiyorum. Yakın zamanda Uno'nun tarihe karışacağını öngörüyorum.

Bakalım Leonardo'nun kalsik Arduino kartlarına göre ne gibi avantajları ve farkları var.

1. Daha Fazla Dijital Pin

4 tane fazldan dijital pin var :) Uno 14 dijital pine sahip (D0-D13). Leonardo bu 14 pinin üzerine dişi girişlerin olduğu bölgenin dışında 4 pine daha sahip. Bu pinlere ulaşmak için ICSP pinlerini kullanmanız gerekecek.(D14-D17)


D14 – MISO – PB3
D15 – SCK – PB1
D16 – MOSI – PB2
D17 – SS – PB0


D17 pin attachment points 
D17 pini fotoğrafta gösterilen yerden yapılacak lehimle kullanılabilir.

2. Daha Fazla ve Daha İyi PWM Pin

Leonarda 1 tane fazla PWM pinine sahipmiş gibi görünse de (Leonardo 7, Uno 6 PWM'e sahip) , ATmega32U4 çok güçlü zamanlayıcılara (timer) sahip. Uno'dakile ek olarak timer4 zamanlayıcısı fark yaratmaktadır. 1x8-bit, 2x16-bit ve 1x10-bit yüksek hızlı (64MHz) zamanlayıcı. Toplamda 9 adet bağımsız zamanlayıcılı çıkış pini olan Leonardo'da, bu pinlerden 2 tanesi paylaşımlı olduğu için kalan 7 tanesi PWM olarak kullanılabilir.



  • D3:  8-bit timer0
  • D5:  16-bit timer1&3
  • D6:  10-bit timer4
  • D9:  16-bit timer1&3
  • D10:  16-bit timer1&3
  • D11:  8-bit timer0
  • D13:  10-bit timer4



    • 3. Daha Fazla Analog Pin

    Uno gibi ATmegaxx8 tabanlı Arduino'larda dijital olarak kullanılabilen 6 adet analog giriş pini bulunur. Leonardo'da ise 12 adet analog giriş pini var ki dijital olarak ta kullanabilirsiniz :) Arduino Shiled'lerindeki uyumu bozmamak için Leonardo'nun A6-A11 pinleri dijital pinlere bağlanmıştır. 


            Analog pinleri dijital olarak kullanabilmek için pin numaraları :)



    • A6 – D4
    • A7 – D6
    • A8 – D8
    • A9 – D9
    • A10 – D10
    • A11 – D12
             -----------
    • A0 – D18
    • A1 – D19
    • A2 – D20
    • A3 – D21
    • A4 – D22
    • A5 – D23



    4. SDA/SCL Pinleri

    Uno'da I2C/TWI iletişimini sağlayan pinler A4 & A5 iken Leonardo'da D2 ve D3. 
    Pin dizilimini bozmamak için SDA ve SDL pinleri aynı yerinde. 







    5. Seri Port 

    Artık ikinci bir seri portumuz var :) İlk seri portumuz dahili USB arayüzüne sahip ve Tx/Rx LEDleri bu pinlere bağlı. İkinci seri port ise D0/D1 pinlerine bağlı, bu pinlere bağlı LED yok. 
    Tabi ki seri iletişim hızı da arttı :)

    6. Klavye ve Fare Olarak Kullanım

    Leonardo'nun en heyecan verci özelliği direkt USB desteği. Bu da kalvye ve ya fare ya da her ikisi birden olarak çalışabilir anlamına geliyor. Arduino'daki kütüphaneler sayesinde çok kolay oluyor bu işlem :)
    Dikkat : void setup() bölümüne delay(5000); gibi uzun bir bekleme verin, yoksa tekrar programlamaya çalışırken klavye ve fare fonksiyonlarını çalıştırırken programlama konusunda sorun yaşayabilirsiniz.

    7. USB Uyarısı

    Leonardonun çalışması için Ardunino IDE 1.0 ve üzerine güncelleyin, hala güncellemediyseniz  ayıp zaten :) 

    8. Sonuç

    Leonardo Arduino ailesine çok şey kattı. Daha fazla pin, daha hızlı PWM, bir sürü analog giriş pini daha da önemlisi gerçek bir USB sunması. Belki de daha da önemlisi ucuz olması (Ülkemizde Uno'dan bir kaç lira pahalı ama maliyeti daha ucuz). Bir Arduino'ya ihtiyacınız varsa hemen bir Leonardo alın.


    Gönderen zaman: Hiç yorum yok :
    Etiketler: , , , , , , , , , , , , ,
    Yer: Ankara, Ankara, Türkiye
    Kaydol: Kayıtlar ( Atom )