Bu yazıda, PIC16F84A adlı mikro denetleyici ve 8 adet LED kullanarak havaya yazı yazan bir elektronik devrenin yapımını anlatacağım. Bu devre sayesinde 8-10 karakterden oluşan herhangi bir metin havada oluşturulabiliyor.
Devrenin Çalışma MantığıDevrenin çalışması göz yanılması prensibine dayanıyor. Bilindiği gibi göz, periyodik olarak tekrarlanan olayları durağanmış gibi algılar ve tekrarlar arasındaki süre yeteri kadar kısa ise kırpışma etkisini fark edemez. Örneğin 1 saniyede 50 kez yanıp sönen bir lamba sürekli yanıyormuş izlenimi verir. Aynı şekilde televizyon sistemlerinde resim tekrarlama frekansı yeteri kadar yüksek seçildiğinden resmin hareketi sürekli olarak algılanır. Gözün bu yanılma özelliği, birkaç adet LED ile havaya yazı yazma imkanı da sağlar.
Elektronik devre oldukça basit bir donanıma sahip olmasına rağmen devrenin çalışabilmesi için PIC mikro denetleyiciye bir program yüklenmesi gerekiyor. Yüklenen programın yaptığı iş, havada yazdırılacak karakterlere göre 8 adet LED’i yakıp söndürmek ve zamanlamayı ayarlamaktan ibaret. Program doğru olarak PIC’e yüklendikten sonra LED’ler hızlı bir şekilde sağa-sola hareket ettirildiğinde yazının havada oluşması sağlanıyor. Kısaca, sistemin çalışma mantığı, PIC’den gönderilen 8 bitlik sütun bilgisi ile hangi anda hangi LED’lerin yanacağını ayarlamak şeklinde özetlenebilir.
Program yazmaya geçmeden önce havada yazılacak harflere (veya karakterlere) göre sütun bilgilerinin elde edilmesi gerekiyor. Bunun için kağıt üstünde birkaç çizim yapmak lazım. Örneğin şekil 2’de, A, B, C harflerini oluşturmak için 8 LED’den hangilerinin yanması gerektiği zaman adımına bağlı olarak gösteriliyor.
Şekilden görüldüğü gibi her bir harf, 8 satır ve 5 sütundan oluşuyor. Harfler arasında da 1 boş sütun bulunuyor. Bu mantığa göre havaya 8 harften oluşan bir yazı yazmak için toplam 48 adet sütun bilgisi gerekli. Yani PIC mikro denetleyicinin 48 adet sütun bilgisini uygun zaman aralıklarıyla porttan gönderecek şekilde programlanması gerekiyor.
Sütun bilgilerinin nasıl elde edileceği hakkında biraz bilgi verelim. . Örneğin A harfine ait sütun bilgilerini elde etmek için yapılması gereken işlem, sönük haldeki LED’lerin yerine 0 rakamını, yanan LED’lerin yerine de 1 rakamını yazmaktan ibaret. Bu durumda her bir sütun için 0 ve 1’lerden oluşan 8 bitlik bir sayı elde edilir.
Bu sayı 16’lık (
hexadesimal) tabanda yazıldığında sütun bilgileri elde edilmiş olur. Örneğin A harfi için ilk sütundaki 8 bitlik 11111100 sayısının 16’lık taban karşılığı 0xFC’dir. Aynı şekilde son sütundaki 00000000 sayısının 16’lık taban karşılığı da 0×00’dır. Burada 0x sembolü sayının 16’lık tabanda olduğunu gösterir. Bu şekilde bütün harfler için sütun bilgileri kolaylıkla elde edilebilir.
PIC C ProgramıC dilini kullanarak program yazmak assembly diline göre oldukça basit olduğundan C dili daha çok tercih ediliyor. Günümüzde
PIC mikro denetleyiciler için yazılmış pek çok C derleyicisi bulunuyor. Bunlardan Hi-Tech firmasının ürettiği “
PIC C Lite” adlı derleyici
http://www.htsoft.com internet sayfasından ücretsiz olarak indirilebiliyor. PIC C derleyicisinin kullanımı hakkında ayrıntılı bilgiler konuyla ilgili kitaplardan edinilebilir.
Devreyi çalıştırmaProgramlanan
PIC mikro denetleyici, 18 bacaklı entegre soketi üzerine yerleştirildikten sonra devre üzerindeki anahtar kapatılarak devre çalıştırılır. Bu esnada 8 adet LED’in kısa aralıklarla yanıp söndüğü görülür. Havada yazının oluşabilmesi için devrenin şekil 6’daki gibi sağa sola sallanması gerekiyor. Okunabilir bir yazı elde etmek için devrenin hangi hızda sallandığı çok önemli. Eğer devre uygun hızda sallanmazsa düzgün bir yazı elde etmek mümkün olmaz.
Zamanlama sorunlarını gidermek için devre üzerindeki reset butonuna bir kez basmak ve o anda devreyi sallamaya başlamak iyi sonuç verir. Daha uygun bir çözüm ise kart üzerine bir eğim sensörü (tilt sensor) yerleştirerek kolun hareketini önceden algılamak ve sütun bilgilerini o anda başlatmak olabilir.Devrenin uygun bir hızda (örneğin saniyede 8-10 kez) sağa-sola sallanması durumunda havada oluşan yazı görülüyor. LED’ler parlak olduğu halde gün ışığında yazıyı fark etmek
zor olabilir. Bu nedenle devreyi çok fazla aydınlık olmayan bir ortamda çalıştırmak daha iyi sonuç verir.
Devre, elle sallanarak çalıştırabileceği gibi bir DC motorun miline bağlanarak sürekli döndürülebilir de. Bu durumda yazının havada hep aynı yerde oluşması için motorun devir sayısını uygun şekilde ayarlamak gerekir. Bunun yerine, mıknatıs ve reed anahtardan oluşan konum algılama sistemi kullanmak daha iyi sonuç verir (
Reed anahtar: Harici manyetik alandan etkilenerek kontağı kapanan bir anahtar türü).
Buna göre, devre üzerine yerleştirilen reed anahtar, mıknatısın önünden geçtiği anda PIC programı bu geçişi algılar ve sütun bilgilerini göndermeye başlar. Böylece havada sabit bir görüntü elde edilir.Aşağıda devrenin motor miline bağlanarak çalıştırılması durumunda oluşan yazı görülüyor.
15 harften oluşan (2’si boşluk) Bilim ve Teknik yazısını elde etmek için gerekli 90 adet sütun bilgisi şekil 9’da dizi olarak görülüyor. Yazıyı havada oluşturmak için bu yeni dizinin
PIC C programında tanımlanarak mikro denetleyicinin yeniden programlanması gerekiyor.
Gerekli malzemeler- 1 adet PIC16F84A mikro denetleyici
- 1 adet LM7805 gerilim regülatörü
- 1 adet 4MHz kristal
- 1 adet buton
- 1 adet anahtar
- 1 adet 100nF kondansatör
- 2 adet 22pF kondansatör
- 1 adet 4.7k direnç
- 1 adet 1N4148 diyot
- 8 adet parlak mavi LED
- 8 adet 100 ohm direnç
- 1 adet 9V pil ve pil başlığı
- Bakır plaket veya delikli pertinaks
Arkadaşlar diğer dosyalar linkdedir.(C kod,Hex kod, Hex e çevirme anlatım, Pic e yükleme anlatım...)
NOT : Devrenin baskı devresi için çıktı alırken sayfa ölçeklendirme seçeneğini "Yok" yapın.(Adobe Reader da)
Kolay gelsin..
Not : Alıntı değildir.
