ARDUINO DERS 1

GİRİŞ


Bu ders serisini okuyarak, en popüler elektronik kartlardan biri olan Arduino’yu, hemen bugün öğrenip, kendi uygulamalarınızı yapmaya başlayabilirsiniz.

 

BU DERSTE NELER ÖĞRENECEĞİZ?

Bu derste,

  • Arduino’nun ne olup ne olmadığını,
  • Arduino çeşitlerini,
  • Arduino Uno’nun genel özelliklerini,
  • Arduino Uno’yu bilgisayara nasıl bağlayacağımızı ve
  • Diğer derslerde neler göreceğimizi
öğreneceğiz.

 

ARDUINO NEDİR? NE DEĞİLDİR?

Arduino, programlanabilir bir elektronik karttır ve yazdığınız programa göre hareket eder. Çizgi izleyen robot mu yapmak istiyorsunuz, ya da hava karadığında perdeleri kapatıp ışığı yakan bir sistem, ya da güneşi takip eden bir güneş pili? Tüm bu sistemlerin beyni olarak Arduino’yu kullanabilirsiniz. Akıllı elektronik cihazlarda sensörlerden gelen verileri okuyup, yorumlayan, kararlar verip buna göre motor gibi cihazlara sinyal gönderen, kısacası adeta beyin gibi çalışan üniteler bulunur. İşte Arduino’yu da bu tarz bir ünite olarak kullanabilirsiniz.

 
Arduino mikrodenetleyicisi

Arduino Uno R3’ün mikrodenetleyicisi ATMEL ATMEGA328P

Arduino’lar çeşit çeşit olduğu halde (Uno, Mega, Mini gibi) her birinin üzerinde bir adet mikrodenetleyici bulunur. Kurduğumuz sistemlerde beyin işlevi gören ve programlanabilir olan aslında bu parçadır. Yani Arduino bir mikrodenetleyici değildir, üzerinde mikrodenetleyici içeren bir karttır. Fakat, hem donanımı hem de yazılımı ile üzerindeki mikrodenetleyiciyi daha kolay kontrol edilebilir hale getirir.

 

Arduino üzerinde gördüğümüz diğer parçalar genelde arayüz işlevi görür. Arduino’ya bilgisayardan program yüklemek, reset atmak, “shield” adı verilen ek kartlar bağlamak, kendi kuruduğumuz devreyi bağlamak için arayüz görevi gören bu parçalar kullanılır.

 
Arduino vs EasyPIC

Arduino ve EasyPIC v7 kartları

Daha önce PIC’lerle çalıştıysanız, geliştirme kartlarının üzerinde gördüğünüz LCD, 7 segment, buton, LED vs. gibi parçaları Arduino kartları üzerinde göremezsiniz. Arduino sade bir karttır, dış devreyi kendiniz kurar denersiniz. Üzerinde sadece test amaçlı bir tane LED’i vardır.

 
Arduino programı

Arduino Programı

Arduino’yu programlamak oldukça basittir. Ücretsiz, kolay kullanılır ve kendi gibi sade bir C tabanlı derleyicisi bulunur. Çok hızlı bir şekilde yayıldığından ve kolay erişilebilir olduğundan, internette oldukça fazla örneğe ve projeye ulaşabilirsiniz.

 

Arduino’yu programladığımız zaman gücünü kesersek dahi içinde yüklü olan program silinmez. Yıllar sonra tekrar güç veridiğinizde son yüklü olan programın çalıştığını görebilirsiniz.

 

Şimdi Arduino denilen kartın çeşitlerine bir göz atalım.

 

ARDUINO ÇEŞİTLERİ NELERDİR?

Arduino çeşitleri

Arduino MEGA, UNO R3 ve MINI

Piyasada Arduino’nun bir çok çeşidiyle karşılaşmak mümkün. Yukarıdaki fotoğrafta MEGA, UNO R3 ve MINI’yi görüyoruz. Bunların dışında farklı çeşitleri de mevcut. Bu çeşitlerin boyut, fiyat ve kapasiteleri birbirlerinden farklı. Fakat, tüm bu çeşitlerin kodlaması aşağı yukarı aynı. Birini öğrendiğiniz zaman, diğerlerinden herhangi birine alışmanız çok kısa sürer.

 
Arduino UNO R3

Arduino UNO R3

Genelde Arduino denilince Arduino Uno anlaşıldığından bu yazı dizisinde Arduino Uno R3 kullanacağız. Uno’nun portlarını dış devreye bağlamak ve bilgisayardan program atmak Nano, Micro, Mini, ve Pro Mini’ye göre biraz daha kolay. Fiyat olarak da Mega ve Leonardo’dan daha uygun. O yüzden, biz de öğrenmek için en iyi seçimin Arduino Uno R3 olduğunu düşünüyoruz.

 

ARDUINO UNO’NUN GENEL ÖZELLİKLERİ NELERDİR?

Satın aldığımızda, Arduino Uno R3 aşağıda gösterilen paket içerisinde geliyor.

Arduino UNO R3 paketi

Arduino UNO R3 paketi

Pakette Arduino Uno R3 kartının dışında bir kaç etiket ve küçük bir broşürle karşılaşıyoruz.

 
Arduino UNO R3 paketi

Arduino UNO R3 paketi

Paket içerisinde çıkanlar, maalesef Arduino’yu kullanmak için yeterli değil. Bize bir de Micro USB kablosu gerekiyor. Değişik renk ve uzunluklarda satılan bu kabloyu çok büyük ihtimal Arduino aldığınız yerden bulabilirsiniz.

 
Micro USB kablosu

Arduino ile birlikte satın almanız gereken Micro USB kablosu

Şimdi Arduino üzerindeki bazı parçalara bakalım.

 

Adaptör ve Micro USB Girişleri

Adaptör ve Micro USB Girişleri

Adaptör ve Micro USB Girişleri

İlk olarak üstteki iki girişe dikkat edelim. Bunlardan sağdaki Micro USB bağlantısı, soldaki ise adaptör girişi.

 

Micro USB bağlantısı sayesinde Arduino’yu bilgisayara bağlıyor, program atıyor ve bilgisayar ile haberleştiriyoruz. Arduino’yu programladıktan sonra eğer bilgisayarla haberleşmesi gerekmiyorsa, Micro USB girişi sadece Arduino’nun çalışması için gereken gücü sağlamaya yarıyor.

 

Eğer programlama yaptıktan sonra, Arduino’nun bilgisayarla ilişkisini tamamen kesmek istiyorsak, solda görülen adaptör girişine 7 ila 12V arası bir adaptör bağlayabiliriz. Böylece, Arduino gerekli gücü adaptörden alıp bilgisayardan bağımsız bir şekilde çalışabilir.

 

Dijital ve Analog Portlar

Arduino giriş ve çıkışları

Arduino giriş ve çıkışları

Kartın üzerinde solda ve sağda dişi girişler görüyoruz. Arduino üzerindeki bu girişlerin her birinin yanında, ne olduklarına dair yazılar bulunuyor. Sağda 0’dan başlayıp 13’e kadar giden sayılar Arduino’nun dijital portlarının sayıları, yani dijital giriş-çıkış ünitelerinin. Haberleşme, motor çalıştırmak için sinyal gönderme, bazı sensörleri okuma gibi işlevler bu portlar üzerinden gerçekleşiyor, bir anlamda Arduino’nun dış dünyaya açılan kapıları. Dijital olmaları bu portların veri alırken ve gönderirken her şeyi 0 ve 1’ler yoluyla anladığını gösteriyor. Örneğin, uygulamamızda bir LED yakacaksak bağlı olduğu dijital porta 1, söndüreceksek 0 gönderiyoruz. Dijital portlar için bu ikisinin arası yok. Elektriksel olarak bakacak olursak 5V Arduino’nun dijital portu için 1, 0V ise 0’dır, yani iki voltaj değerinden birini gönderebiliyor. Veri okurken de aynı şey geçerli, gelen voltaj değerine göre bunu ya 1 ya da 0 olarak algılıyor. Giriş voltajı belli bir değerin üzerinde gelirse 1, altında gelirse dijital port için bu giriş 0’dır.

 

Ara değerler için yardımımıza solda gördüğümüz A0’dan A5’e kadar olan portlar ulaşıyor. Buradaki girişlerin her biri de birer port ama sağdakilerin aksine analog portlar. Analog portlar yardımıyla Arduino 0V ile 5V arasındak değerleri de okuyabilir. Bir çok sensör devresinden bu iki değer arasında voltajlar gelir. Örneğin, LM35 isminde bir sicaklık sensörü var ve bu sensörden sicaklık ile doğru orantılı olarak bir voltaj çıkışı oluyor. Örneğin, LM35’ten 0.5V geliyorsa bu sicaklığın 50 derece, 1V geliyorsa 100 derece olduğunu gösteriyor. Eğer bu sensörü direk bir dijital porta bağlarsak, her iki voltaj değeri de düşük olduğundan ikisini de 0 olarak algılar, ama analog porta bağlarsak, sicaklık değerini yaklaşık olarak anlayabiliriz.

 

5V ve GND

5V ve Toprak (GND) çıkışları

5V ve Toprak (GND) çıkışları

Şu an için önemli olan diğer girişler ise yanında GND ve 5V yazanlar. GDN’den sağda bir, solda iki tane görebiliyoruz. Üç GND de kart üzerindeki su yollarıyla birbirine bağlıdır, devrenizde hangisini kullandığınız farketmez. Burası Arduino’nun toprak bağlantısı oluyor yani 0V. 5V yazan yerden ise tahmin edebileceğiniz üzere sabit 5V çıkışı oluyor. Bu iki bağlantı en çok Arduino’nun dışına onunla beraber çalışması için kurduğumuz devrelerde işe yarıyor.

 

Reset Butonu ve LED

Reset Butonu ve LED

Reset Butonu ve LED

Kart üzerinde sağ üstte micro USB girişinin hemen yanındaki buton, Reset butonu olarak işlev görüyor. Eğer programın yeni yüklenmiş gibi en baştan çalışmasını istiyorsanız bu butona basabilirsiniz.

 

Ayrıca, 13 numaralı dijital portun yanındaki küçük bir LED görüyoruz. Bu LED’i bazı programlarınızı test amaçlı yakıp söndürebilirsiniz.

 

Mikrodenetleyici

Arduino UNO R3 mikrodenetleyicisi

Arduino UNO R3 mikrodenetleyicisi

Arduino UNO R3 üzerinde ATMEL ATMEGA328P kullanılıyor. 16MHz hızında çalışan bu mikroişlemcinin 32KB pogram hafızası ve 2KB RAM’i var. Bilgisayarınızla karşılaştırdığınızda bu değerler sizi hüsrana uğrattıysa hemen söyleyelim, bu düşük hız ve hafıza bile, bir çok uygulama için oldukça yeterli, hatta fazla bile.

 

ARDUINO’YU BİLGİSAYARA NASIL BAĞLARIM?

Arduino Uno R3’ü bilgisayara bağlamak için gerekli olan şeyler, sadece aşağıda fotoğrafı gösterilen kablo ve bilgisayarın USB girişi.

 
MicroUSB Kablosu

MicroUSB Kablosu

Kablonun bir tarafında Micro USB, diğer tarafında ise USB girişi bulunmakta. Micro USB tarafını Arduino’ya, USB tarafını ise bilgisayara bağlıyoruz.

 
Arduino’yu bilgisayara bağlama

Arduino’yu bilgisayara bağlama

Arduino’yu yeni aldığınızda, üzerindeki çipte basit bir program yüklü olarak gelir. Arduino’yu bağlar bağlamaz, USB kablosundan güç aldığı için, içerisindeki program çalışmaya başlar. Üzerinde 13’üncü dijital portun yanındaki ufak LED’in yanıp söndüğünü görürsünüz.

 
Arduino ile yüklü gelen program

Arduino ile yüklü gelen program

DİĞER DERSLERDE NELER GÖRECEĞİZ?

Şimdi, diğer derslerde neler öğreneceğimize göz atalım. Her bir dersin içerisinde, Arduino ile tecrübenizi artıracak alıştırmalar bulabilirsiniz.

DERS 2-ARDUINO KULLANIMI

Arduino’nun programı bilgisayara nasıl kurulur? Kendi yazdığım programı Arduino’ya nasıl yüklerim? Program yüklerken ne tarz hatalarla karşılaşabilirim? Tüm bu soruların yanıtları 2’inci dersimizde.

DERS 3-LED YAKALIM

Arduino kullanarak LED’in nasıl yakıldığını ve Arduino’nun dijital portlarını kullanmayı öğreniyoruz.

DERS 4-ARDUINO PROGRAMLAMAYA GİRİŞ

Bir önceki derste yaptığımız uygulamayı temel alarak Arduino programlamanın temellerini bu derste atıyoruz. Bir portu giriş veya çıkış yapmayı, dijital bir porttan veri göndermeyi ve bazı Arduino fonksiyonlarını bu derste öğreniyoruz.

DERS 5-LED UYGULAMALARI-1

Bu derste programlama becerilerimizi biraz daha artırıyoruz. LED'lerle genelde yılbaşında gördüğümüz kayan ışıklardan yapıyoruz.

DERS 6-LED UYGULAMALARI-2

Bu derste programlama LED uygulamalarına devam ediyoruz. Bu defa polis ve makam araçlarındaki çakarlardan yapıyoruz.

DERS 7-LDR ve IŞIK

LDR kullanarak hava karardığında otomatik ışık yakan bir devre yapıyoruz. LDR devrelerini ve analog portları kullanmayı öğreniyoruz.


Copyright © 2016 DEVRE OKULUTüm Hakları Saklıdır.