Erdem Efe Project EN – Junction Mühendislik

PROJELER

USB Seri Port Çeviriciler

RS232, RS485, RS422 bağlantılarının günümüz bilgisayarlarından kaldırılması sebebi ile tasarlanan ürün bir adet USB portunu bu protokollere çevirir donanım ve yazılım tasarımları tarafımca yapılmıştır.

Modüler İnfrared Sensör Sistemi

Sensör sistemi ana kart ve sensör kartı olmak üzere iki pcb olarak tasarlanmıştır. Kartlar alıcı veya verici olarak konumlandırılabilir. Her sensör modülünün üzerinde 8 adet tekil infrared alıcı veya verici vardır. Sistemde birisi verici ana kartı, diğeri alıcı ana kartı olmak üzere iki ana kart kullanılır. Bu kartlara bağlı sensör modülleri birbirini karşılayacak şekilde yerleştirilir. 16 adete kadar sensör modül kartı tek bir ana karta kaskat olarak bağlanabilir kartlar birbirine senkronizasyon için tek bir kablo ile bağlanır.

Alıcı anakart RS232 veya RS485 üzerinden diğer sistemlere, sensör sisteminde bulunan tüm tekil sensörlerin verisini dijital olarak verebilir. Sistem kendisine bağlanan sensör modülü sayısını otomatik olarak tespit eder. Yazılım değişikliğine gerek kalmadan istenilen sayıda sensör veya uzunluğa kadar ölçeklenebilir.

Sistemin tüm yazılım ve donanım tasarımları tarafımca yapılmıştır.

PLC IO Modülleri

PLC’lere eklenebilecek dijital giriş ve çıkış modülleri hem giriş çıkış tarafında hem RS485 tarafında tamamen izole edilip tasarlanmıştır.

8 çıkış 16 giriş, 32 giriş, 16 çıkış olmak üzere 3 tasarım yapılmıştır. PLC ile modbus RTU protokolü ile iletişim kurar haberleşme hızı ayarlanabilir. girişler ve çıkışlar shift register entegreleri kullanılarak MCU’ya bağlanmıştır. Atmel MCU GCC derleyici kullanarak kodları yazılmıştır.

Mekanik, şematik ve yazılım tasarımları tarafımca yapılmıştır.

Fabrika Filtresi Zamanlayıcı

Fabrikalarda kullanılan bacaların filtrelerinin toz torbalarının otomatik boşaltılması amacı ile tasarlanan bu proje ana kart ve genişletme modülü olmak üzere iki farklı kart şeklinde tasarlanmıştır. Hava kompresöründen gelen basınçlı havanın, filtrenin içerisinde doğru zamanda doğru yere verilmesini sağlar. Filtre dolmaya başladığında temiz hava odası ile kirli hava odası arasındaki basınç artar. Ürün farkı tespit ederek dinamik olarak hava basma periyodunu belirler.

Sistem kaç adet valfle çalıştırılmak isteniyorsa o kadar çıkışa selenoid valf bağlanır. Menüden valfin açık kalma süresi, bir sonraki valfe geçiş süresi, min basıç, max basınç gibi parametreler ayarlanır. sıra ile valfler çalışarak bir sonraki valfe geçer. Valfin açık kalma süresi ve bir sonraki valfe geçiş süresi dinamik olarak basınca göre değişir.

Özellikleri aşağıda belirtilmiştir.

Dahili 24V 5A SMPS ile direk 220V ile beslenebilme ve bağlanan valflere güç sağlama.
Rotary encoder ile menü seçimi
Türkçe ingilizce menü.
0-70mb fark basınç sensörü.
RS485 ile parametre set edebilme ve istatistik bilgisi gönderme.
Su geçirmez kutu ve PCB tasarımı.
Acil durum girişi.
Ana karta eklenen modüller ile sisteme bağlanabilecek modül sayısını 8er 8er artırma.
Sistemdeki valfleri gruplayarak zamanlamanın farklı gruplar için farklı ayarlanabilmesi.

24V AC Çıkışlı Tam Sinüs İnvertör

Tarbil Projesinde kullanılan IP kameralar, 24V AC ile çalışmakta ve sistem off-grid güneş enerjisi ile çalıştığı için 24V DC, büyük bir invertör ile 220V AC’ye trafo ile tekrar 24V AC’ye düşürülerek kullanılıyordu. Hem maliyeti düşürmek hem verimi artırmak amacı ile 24VDC giriş 24V AC çıkış veren tam sinüs bir invertör tasarlanmıştır.

Proje, UC3843 PWM entegresi üzerine durulu DC-DC Boost konvertör, EG8010 entegresi üzerine kurulu SPWM kontrolü ve IR2110 mosfet sürücüler olmak üzere 3 ana bölümden oluşmuştur. DC-DC konvertör 18-45V girişte sabit 36V verecek şekilde şekilde dizayn edilmiş ve LM2576-12 7805 7809 ile tüm entegreler beslenmiştir. Bu sayede giriş gerilimi 18V-45V arasında değişse bile sabit 36VDC üzerinden 24VAC elde edilmiştir. Ayrıca tüm voltaj ve akımlar UART ile seri port üzerinden takip edilebilmektedir.

IO Kart Data Logger

Tarbil projesine entegre edilmek üzere tasarımına başlanan kartın yazlım ve simülasyon çalışmaları tamamlanmış, testleri geliştirme kartları ve bread board üzerinde yapılmış, kart tasarımına başlanmış fakat tamamlanmamıştır.

Kart üzerinde, mikro denetleyici olarak Atmel firmasının Atmega2560 entegresi kullanılmıştır. Üzerindeki dijital girişleri, analog girişleri, güneş enerji sisteminin akım ve gerilimlerini, RS232 üzerinden okunan meteorolojik verileri, ayarlanan periyotta SD kart ve eeproma kaydetme üzere tasarlanmıştır. Aşağıda belirtilen özellikleri test edilmiş çalıştırılmıştır.

USB UART çevirici ile PC bağlantısı.
Bluetooth ile Android cihaz bağlantısı.
ENC28J60 SPI Ethernet kontrolcü ile ağa bağlanabilme.
Statik IP
DHCP
74HC595 ile 8 adet optik izoleli röle çıkışı.
74HC595 ile 8 adet optik izoleli mosfet çıkışı.
8 adet optik izoleli dijital giriş.
8 adet optik izoleli sabit 500Hz mosfet PWM çıkışı. Bağımsız ayarlanabilir Duty Cycle.
Harici 128kb EEPROM hafıza.
SPI SD kart desteği.
MAX232 ile DB9Pin RS232 bağlantısı üzerinden PC üzerinden kontrol ya da yazılım değişikliği ile RS232 Slave mantığı ile diğer cihazlar ile haberleşebilme.
Davis firmasının Envoy model dataloggerını okuyabilme ve dataları SD Karta kaydedebilme.
2 adet MCP3208 SPI ADC dönüştürücü entegre ile 8 kanal diffransiyel ADC ölçümü.
Her ADC kanalını yazılım ile akım ya da gerilim okuyacak şekilde konfigüre imkanı.
Her ADC kanalı için ayrı ayrı maximum ölçüm seçimi.
Akım okuma için ACS712 veya ACS758 ile 5A 20A 30A veya 50A ‘e kadar okumak üzere seçebilme.
Gerilim okuma için gerilim bölücü dirençler ile oynayarak 5V ile 1000V DC arasında ölçüm yapabilme.
Anlık dijital girişleri ve analog girişleri LCD ekranda görme.
DS3231 I2C RTC ile hassas saat.
Yazılım ile kayıt süresi için 5dk-60dk arası periyot seçim imkanı.
Ortam ısısı ölçümü ve kaydı.
Belirlenen periyotta analog verilerin ve dijital giriş durumlarının EEPROMA ve SD Karta kayıt imkanı.
10dk periyotta 18 günlük EEPROM hafıza miktarı.
Telnet protokolü üzerinden uzaktan erişim.
MAX487 ile RS485 protokolü.
DS1868 ile 2 kanal 256 seviye dijital potansiyometre.
Tüm konfigürasyonların kalıcı bellekte saklanması.
CR2032 pil ile enerji kesilse dahi saatin ilerlemesi.

Audiometry

Sinyal üretmek için Analog Devices firmasının SPI ile haberleşen AD9833 entegresini, sağ sol kulağa farklı sesler aktarmak için 4051 analog demux entegrelerini, ses sinyalinin şiddetini ayarlamak için de Dallas Semiconductor firmasının DS1868 çift kanal 8bit SPI dijital potansiyometresini kullanıldı. Kulaklık amplifikatörü için OPA2143 opampları üzerine kurulu CLASS A amplifikatörler tasarlandı. Bluetooth üzerinden PC veya mobil uygulama üzerinden kontrol edilebilen projeden numuneler yapıldı başarı ile çalıştırıldı. Proje başında finans desteği alındı kısa bir süre sonra destek kesildiği için kendi imkanlarım ile seri üretime geçilemedi.

16 Kanallı PWM Kontrol

PWM kontrolcü olarak I2C protokolü ile çalışan PCA9685 entegresi, mosfet sürücü olarak TLP250 izole mosfet gate sürücüler kullanılan proje, bilgisayardan gönderilen seviyelere göre her kanal için farklı PWMsinyali üretmektedir. Özellikleri aşağıda belirtilmiştir.

Kanal başı 30A akım sağlayabilecek mosfet sürücü.
Her kanal için ayrı ayrı ayarlanabilen tam kapalı tam açık durumu ve 12 bitlik 4096 seviye duty değeri girebilme.
Tüm kanallar için PWM frekansı 25HZ ile 1515Hz arasında ayarlanabilir.
Frekans kalibrasyonu yapılabilir ve kalibrasyon dataları cihaz içerisinde tutulabilir.
Duty değeri için çözünürlük seçimi.
Kart üzerine entegre USB UART dönüştürücü ile direk USB üzerinden kontrol imkanı.
Tüm ayarlar ve kanal değerleri kalıcı hafızada tutulabilir.
Fabrika ayarlarına dönebilme

Kablosuz RF 433MHZ Sıcaklık Ölçümü Ve Termostat

Üniversite bitirme projesi olarak tasarlanan bu proje alıcı ve verici olmak üzere 2 adet karttan oluşmaktadır. Alıcı kart üzerinde 5 adet 57mm 7 segment display ve 1 adet dijital sıcaklık sensörü, ayarlamalar için 3 adet buton, çıkış olarak da röle ve buzzer bulunmaktadır. Verici kart ise sadece 1 adet dijital sıcaklık sensörü barındırır, Gömülü yazılım olarak PIC Basic PRO dilini kullanıldı.

Kart tasarım, kutu tasarımı, yazılım, montaj, tez yazım aşamaları başarılı bir şekilde tamamlanan proje bölümde 1. Olarak seçildi.

Hem yerel hem uzak sensör için -55°C to +125°C ölçüm aralığı.
100m çalışma mesafesi.
İki sensörün ortalamasını gösterebilme.
İki sensörün mutlak farkını gösterebilme.
Kablosuz sıcaklığı gösterebilme.
Yerel sıcaklığı gösterebilme.
Termostat değerlendirmesi için yerel, kablosuz, fark veya ortalama sıcaklığı kaynak olarak seçebilme.
Termostat için yazılım üzerinden NO veya NC seçebilme.
Yerel, kablosuz, fark ve ortalama sıcaklıkların ekranda kalma sürelerini ayrı ayrı saniye olarak seçebilme ve ya tamamen kapatabilme.
Tüm ayarların kalıcı hafızada saklanması.

Bu yazıda tarafımca tasarlanan projelerden bazıları belirtilmiştir. 2006 2007’li yıllardan bu günlere kadar birçok irili ufaklı tasarım yapılmıştır. Daha basit kart tasarımlarına ve şirket içi bilgi sayılabilecek ticari projelere bu yazıda yer veremiyorum.

Saygılarımla,

Elk. Müh. Erdem EFE