PIC Uygulamaları
Deprem olduğu anda tespit eden
bir sismograf yapmaya ne dersiniz? Bu ay pic16F84 uygulamalarında aslında bir 16F84 uygulaması
koymak istiyordum ama konu güncel olduğu için pic16c71 ile
yapılmış bir deprem ölçer yani bir sismograf uygulaması koysam
daha ilginç olur diye düşündüm.
Sismograflar yani depremin büyüklük ve şiddetini ölçen araçlar çok
hassas ve pahalı ekipmanlardır. Ölçü grafiklerini akan kağıt şeritler
üzerine kaydederler. Bizim mütevazi deprem ölçerimiz hassasiyet
olarak sismograflarla rahatça yarışabilir ve kağıt şerit yerine veriyi
hafızasında saklar.İstenildiği zaman hafızasındaki veriler bir PC'ye
aktarılabilir ve EXCELL veya LOTUS123 gibi tablolama programları
ile incelenip grafik halinde bastırılabilir. Ucuz ve taşınabilir olmasıda
bir başka özelliğidir.
İnsan vücudunun algılayabildiği en hafif sarsıntı Richter skalasıyla
2.5 dir pic�li deprem ölçer ise richter 2.0 ve daha büyük sarsıntıları
algılayıp kaydedebilir.
8 adet 1 dakikalık sarsıntıyı hafızasına kaydedebilir. Bir yer sarsıntısı
algılanıp kaydedildiğinde bir led diyot bize yanıp sönerek bir sarsıntı
olduğunu ve kaydın hafızada olduğunu haber verir. Sismik detektör
bir PC�ye gerçek zamanlı veride aktarabilir ama bu demek değildir
ki hep PC�ye bağlı kalacağız.Pil ile besleme yoluyla 1 yıl boyunca
kayıt alabilir.Bu durumda PC�den sadace kayıtları aktarıp
inceleyeceğimiz bir araç olarak faydalanırız. Sismik detektörümüz
her sarsıntının olduğu tarihi ve saati verinin en başına kaydeder
böylece ne zaman sarsıntı olduğunu anlayabiliriz.
Pic16C71 ile yapılmış olan sismik detektörün şeması aşağıdaki
gibidir.
Şemayı daha ayrıntılı görmek için Netscape'de mouse'un sağ tuşundan "view image"i,
İnternet Explorer'de "save picture as" seçip resmi bir yere kaydedin ve kolayca inceleyin.
Sismik detektörün kalbi bir adet titreşim sensörüdür. Bu tip
sensörler petrol arama endüstrisinde yaygın olarak sismik test
sonuçlarının algılanması için kullanılır. Geophone olarak bilinirler.
Bu devreye en uygun geophone geospace corp. Firmasının
GS-20 DM kodlu olanıdır. http://www.geospacecorp.com . Bu sensör
2.5 cm çapında ve 3 cm yüksekliğinde bir bir silindir şeklindedir.
10 Hz doğal salınım frekansına sahiptir.İçini açtığınızda bir bobin
ve ortasında bir yay ile asılı duran bir mıknatıs görürsünüz.
Sensör titrediğinde mıknatıs yukarı aşağı hareket eder ve
bobin üzerinde bir voltaj indüklenir. Bu indeklenen AC voltajın
dalga şekli ve genliği titreşimle doğru orantılıdır. Bu sensörü
Türkiyede petrol endüstrisi ile ilgili şirketlerden temin edebilirsiniz
sanırım ama devreyi denemek için pratik ama hassas olmayan
bir yöntem daha var. Bir hoparlör sistem olarak sismik sensöre
çok benzer hoparlör üzerine ağırlık koyup test amaçlı sensör
yerine kullanabilirsiniz ağırlık, rezonans frekansının aşağı
çekilmesine yardımcı olur.
Sensörden gelen indükleme voltajı çok zayıf olduğundan
LT1077-CN8 işlem kuvvetlendiricisi tarafından 100 kat güçlendirilir.
Güçlenen sinyal PIC16C71�in 1 nolu bacağına girilir. PIC16C71,
PIC 16F84�ten farklı olarak içinde bir 8 bit analog/dijital dönüştürücü
içerir. LT1077-CN8�in bir aşka görevi de sinyali 16C71�in A/D
girişine uygun hale getirmektir. 2,5 voltluk offset voltajı
LT1004CZ-2.5 sabit voltaj kaynağından alınıp sinyale eklenir.
Bu 2.5 voltluk voltaj 0-5 volt arasının yarısı yani 128 değerine
karşılık gelir. Böylece 0-127 arası değerler negatif, 129-255
arası değerler ise pozitif sinyale karşılık gelir.
Kristal öyle seçilmiştir ki pic her saniyede 16 kez sensörü dinler.
Eğer sensör degeri 123 ten küçük ve 133 ten büyük ise pic led�i
yakar ve 15 saniyede bir yakıp söndürür. Bir dakika boyunca
oluşan sarsıntıyı 24C65 EEPROM�una �elektrik ile silinebilen
salt okunur bellek- kaydeder. 8 adet benzer kayıt sonunda
24C65�in kapasitesi dolacağından sistem kendini uyutur yani
az akım çekme moduna geçer böylece pillerin ömrünü uzatır.
Besleme voltajı kesildiğinde sistem data kaybetmez ve datasını
besleme olmadan 40 yıl koruyabilir ama başka datayı içindekini
aktarmadan kabul etmez.
Devre, işlem kuvvetlendiricinin çalışması için bipolar yani simetrik
çift güç kaynağı gerektirir. 2×4 AA cinsi kalem pil grubu çok uzun
müddet sistemi besler.
LT 1181ACN bir RS232 sinyal seviyesi düzenleyicisidir.
PC ile bağlantıda +5 voltluk pic çıkışının +-12 voltluk seviyeye
yükselmesini sağlar.sismik detektör hafızasındaki veriyi PC�ye
9600 baud, 8, N, 1 formatında yollar.
Kullanılan entegreler hepinizi korkuttu sanırım, LT1077-CN8
bir fet girişli işlemsel kuvvetlendirici olup herhangi bir muadili
kullanılabilir. LT1181ACN yerine MAX232 veya ICL232 tipi
bir uyarlayıcı kullanilabilir.LT1004CZ-2.5 yerine LM336-2.5
kullanılabilir.
Yerine kullanılan entegrelerin bacak bağlantıları farklı olabilir
bunu göz önüne alın.
Sismik detektörün pic ve PC programlarını sismik.zip dosyası
içinde bulabilirsiniz. Sismik.exe PC�ye aktarım programı,
sismik.obj ise 16 bit intel obj formatında pic programı dosyasıdır.
Pic 16C71�i eski sayılarda verdiğim programlayıcı ile
programlamanız mümkün değildir, o yüzden *.obj tipi programlama
imkanı olan bir programlayıcıyı edinmeniz lazım. http://www.propic2.com
adresinde benimde kullandığım ve her tür pic işlemcisi ve dosyasını
destekleyen bir programlayıcı bulacaksınız.
Sismik.exe bir dos programıdır.ama win95/98 altında sorun yaratmaz.
Genede programı makineyi dos modunda açtıktan sonra
çalıştırmanızda yarar var.
Devreyi test etmek için besleme vermeden devreyi ve sensörünüzü
düz bir masa üzerine yerleştirin. PC soketine kabloyu takıp
COM1 veya COM2 �ye bağlayın.
Devreye besleme verip led�in yandığını görün S3 anahtarını kapalı
konuma getirin led söner ve devre PC�ye bağlandığını algılar.
Sismik.exe yi çalııştırıp Seri COM portunu seçin, ana menude
C komutu ile gerçek zamanlı ölçmeyi seçin, masaya vurduğunuzda
ekranda verilerin değiştiğini görürseniz devreniz çalışıyor demektir.
Masaya dokunmadığınız anlarda ekranda değer 128 civarında
oynamalıdır.
Şimdi sıra devrenin data kayıt işlemini kontrol etmeye geldi.
D komutuyla hafıza silinir.E komutuyla kayıt durumu seçilir.
1 dakikalık kayıt aralığı gecikmesini seçmek için ENTER�
a basılır.
255 dakikaya kadar gecikme verebilirsiniz.PC bağlantısını ayırıp
S3 anahtarını açtığınızda led kısa bir süre yanıp söner ve sistemin
sarsntı algılamaya hazır olduğunu bildirir. Masaya vurarak
sistemde yapay sarsıntı yarattığınızda Led yanarak size kayıt
aldığını bildirir. Beslemeyi kesin, sistem verilerini yitirmez
korkmayın, PC bağlantısını takıp besleme verin, S3 anahtarını
kapalı konuma getirin sismik.exe programında B komutuyla
diske kayıt opsiyonunu seçin. A komutuyla data aktarımını otomatik
olarak bitirin.Dataların aktarıldığından emin olunca daha önce
anlattığım gibi sistemin hafızasını temizleyip sistemi kurun.
Data dosyasını excell veya lotus 123 altında açıp inceleyebilirsiniz.
Datanın ilk büyük rakamları tarih ve saattir, daha sonra gerçek
sarsıntı verisi yer alır.
Bu ay ülkemizi sarsan ve halen devam etmekte olan artçı
depremlerin etkilerini kaydetmeyi pic ve PC yardımıyla yakalamayı
amaçladık. Bu noktada önemli bir hatırlatma yapmak isterim.
Bu devre bir sismografın yaptığı işlemin aynısını yapar yani
depremi olduğu anda algılar
DEPREMİ ÖNCEDEN HABER VERME ÖZELLİĞİ YOKTUR.
Gelecek ay yeni bir uygulamada buluşmak dileğiyle,
