MİKROELEKTRONİKA MİKROKONTROLÖR SİSTEM GELİŞTİRME KİTLERİ 50 EMO BİLİM SAYI:21 Prof. Dr. Doğan İbrahim Yakın Doğu Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, Lefkoşa E-mail: dogan@neu.edu.tr Tel: (90) 392 2236464 ÖZET Mikrokontrolör tabanlı sistemler günümüzde hemen her otomasyon ve kontrol alanında kullanılmaktadırlar. Mikrokontrolör tabanlı bir sistem geliştirmek için donanım ve yazılıma ihtiyaç vardır. Bu yazımızda mikroElektronika firmasının eğitim amaçlı üretmiş olduğu ve mikrokontrolör tabanlı sistem geliştirmede kullanılabilecek son derece faydalı donanım ve yazılımlardan bahsedilmektedir. 1.GİRİŞ Mikrokontrolör deyince aklımıza tek yonga bilgisayar gelmektedir. Bir mikrokontrolör yongası genel olarak herhangibir yardımcı yongaya ihtiyaç olmadan kendi başına bir bilgisayarın yapabileceği tüm işlemleri yapabilmektedir. Genel olarak bir mikrokontrolör yongası içerisinde şu işlemleri yapan modülleri görebiliriz: • • • • • • Mikroişlemci Program belleği Veri belleği Giriş-çıkış Zamanlama modülü Kesme modülü Daha kompleks olan bir mikrokontrolör içerisinde ise ilave olarak şu modülleri de görebiliriz: • • • • • Analog-sayısal çevirici USB bus kontrolör RS232 seri port I2C modülü CAN bus kontrolör Genel olarak bir mikrokontrolörün çalışması için sadece uygun bir ğüç kaynağına bağlamamız yeterlidir. Mikrokontrolörün çalışması için gerekli olan saat darbeleri birçok mikrokontrolör yongalarında dışardan herhangibir elektronik parça ilave etmeden ve içten üretilebilir. Uygulama alanına göre, çok daha hassas zamanlama gereken işlemlerde mikrokontrolör saat darbeleri dıştan kristal kullanılarak da elde edilmektedir. Piyasada yüzlerce model mikrokontrolör bulunmaktadır. Başlıca mikrokontrolör üreten firmalar şunlardır: Intel, Microchip, Hitachi, Motorola, Atmel, ve daha birçok elektronik yonga üreten firmalar. Her firma kendine özel mikrokontrolör üretmektedir. Bir firmanın üretmiş olduğu mikrokontrolör, çalışma prensipleri ayni olsa da diğerlerinden çok farklı komut seti olabilmektedir. Mikrokontrolörler ilk zamanlar asembli dili kullanılarak programlanmaktaydılar. Değişik firmaların üretmiş oldukları mikrokontrolörlerin birbirlerinden tamamıyle farklı asembli dilleri bulunmaktadır. Bir model mikrokontrolör için asembli dilinde yazılmış olan bir program genellikle başka model bir mikrokontrolörde çalışmamaktadır. Son zamanlarda mikrokontrolörleri yüksek seviyeli dillerle programlama mümkün olabilmiştir. En yaygın olarak kullanılan mikrokontrolör yüksek seviyeli diller arasında şunları sayabiliriz: BASIC, C, ve PASCAL. Yüksek seviyeli dil ile program geliştirmenin en önemli avantajı ayni programın çok küçük değişikliklerden sonra değişik model mikrokontrolör sistemlerinde kullanılabilir olmasıdır. Örneğin, C dilinde ve PIC mikrokontrolör için yazılmış olan bir kontrol programını çok küçük değişiklikler yaparak bir Atmel mikrokontrolörde çalıştırmamız mümkündür. Mikrokontrolör tabanlı bir sistem geliştirmek için ilk olarak şunlara ihtiyaç vardır: Donamım, ve Derleyici (veya asembler). Sistem geliştirme esnasında donanımda olabilecek hataları azaltmak ve donanımı kolaylıkla geliştirebilmek için Ağustos’2008 Şekil 1. EasyPIC5 mikrokontrolör sistem geliştirme kiti MİKROELEKTRONİKA MİKROKONTROLÖR SİSTEM GELİŞTİRME KİTLERİ genellikle çeşitli firmaların üretmiş oldukları kitler kullanılmaktadır. Yazılım olarak son zamanalara kadar asembli dili kullanılmaktaydı. Fakat projelerin daha kompleks olması ve yazılmış olan kodun kolay bakımı olması açısından artık asembli dili yerine BASIC, PASCAL, ve C gibi yüksek seviyeli diller kullanılmaktadır. • 8-40 bacaklı PIC mikrokontrolör desteği Bu yazımızda mikroElektronika firmasının üretmiş olduğu ve PIC mikrokontrolör1 tabanlı sistem geliştirmede kullanılan donanım ve yazılımdan bahsedilmektedir. 2. MİKROELEKTRONİKA MİKROKONTROLÖR DONANIM KİTLERİ 2.1 ESAS DONANIM KİTLERİ MikroElektronika donanım kitlerini, Esas Donanım Kitleri ve Yardımcı Donanım Kitleri olmak üzere iki bölümde EASYPIC5 BIGPIC5 EASYPIC4 BIGPIC4 EASYPIC5: Son zamanlarda geliştirilmiş olan bu kitin başlıca şu özellikleri bulunmaktadır (Şekil 1 e bakınız.) • 7-segment gösterge • Text ve grafik LCD desteği • 36 buton • 36 LED • RESET devresi • USB programlama özelliği • Konfigürasyon sviçleri • Bütün port bacaklarına dış bağlantı özelliği • DS1820 sayısal termometre çip uyumlu • PS2 port bağlantısı • Dış güç kaynağı veya USB destekli güç kaynağı BIGPIC5: Bu kit EasyPIC5 benzemekte olup ilave olarak şu özellikleri bulunmaktadır: PIC 16 ve 18 serisi mikrokontrolör tabanlı sistem geliştirmek için mikroElektronika2 firmasının başlıca şu Esas Donanım Kitleri mevcuttur: • • • • RS232 seri iletişim özelliği • Analog giriş için 2 tane değişken direnç inceleyebiliriz. Mikrokontrolör Esas Donanım Kitleri kullanılacak olan mikrokontrolör modeline ve yapısına göre değişmektedir. Örneğin, PIC mikrokontrolör serisi için geliştirilmiş olan bir donanım kiti 8051 mikrokontrolör serisi için kullanılamaz. Bu makalede, son zamanlarda oldukça popüler olan PIC mikrokontrolör göz önünde bulundurulmuş ve bu mikrokontrolör ailesinden en yaygın olarak kullanılan 16 ve 18 serileri için mevcut kitlerden bahsedilmektedir. • • Çift RS232 portu • Pil destekli gerek zaman saat çipi • • • • RS485 iletişim destekli • 67 buton 67 LED CAN modül desteği Sd kart desteği EASYPIC4: 8-40 bacaklı PIC mikrokontrolörleri destekleyen bu kit 51 52 MİKROELEKTRONİKA MİKROKONTROLÖR SİSTEM GELİŞTİRME KİTLERİ artık üretilmemekte olup yerini EasyPIC5 e bırakmıştır. BIGPIC4: MikroElektronika firmasının en kapsamlı PIC16/18 geliştirme kiti olan bu kit özellikle eğitim alanlarında halen yaygın olarak kullanılmaktadır. BIGPIC4 şu özelliklere sahiptir (Şekil 2 ye bakınız): • • • • • • • • • • • • • • • 80 bacaklı PIC mikrokontrolör desteği 2 tane RS232 seri iletişim özelliği 7-segment gösterge SD kart desteği Text ve grafik LCD desteği 46 buton 46 LED RESET devresi USB programlama özelliği Konfigürasyon sviçleri Analog giriş için 2 tane değişken direnç Bütün port bacaklarına dış bağlantı özelliği DS1820 sayısal termometre çip uyum lu PS2 port bağlantısı Dış güç kaynağı veya USB destekli güç kaynağı. MikroElektronika kitlerinin en önemli özelliklerinden biri de üzerlerinde mikrokontrolör çip programlayıcı bulunmasıdır. Böylece, geliştirmiş olduğumuz programı hemen mikrokontrolör çipine yükleyip anında test etmemiz mümkündir. Kitler üzerinde ayrıca donanım ve yazılım destekli devre-içi-böcük (in-circuit debugger) de bulunmaktadır. Devre-içi-böcük sayesinde yazmış olduğumuz bir programı gerçek zamanda test edebilir ve böylece hataları kolaylıkla bulabiliriz. 2.2 YARDIMCI DONANIM KITLERI Esas donanım kitleri genellikle büyük olup bu kitler üzerinde CPU bulunmaktadır. MikroElektronika firması esas donanım kitlerini destekleyici ve birçok projelerde yardımcı ola- EMO BİLİM SAYI:21 bilecek çeşitli yardımcı donanım kitleri de üretmektedir. Bu kitler genellikle esas kitin giriş-çıkış portlarına takılmakta ve gerekli olan güç kaynağını da esas kitden almaktadırlar. En popül olan Yardımcı Donanım Kitleri şunlardır: • • • • • • • • • • • • CAN kiti Infrared kiti Kompak flaş kart kiti Işık-frekans çevirici kiti İvme ölçer kiti Mini klavye kiti Gerçek zaman saat kiti Port genişletme kiti Hareket sensör kiti MP3 kiti RFID kiti USB konektör kiti Şekil 2. BIGPIC4 mikrokontrolör sistem geliştirme Şekil 3 de tipik bir yardımcı donanım kiti (Infrared kiti) gösterilmiştir. Şekil 3. Infrared (IrDA) yardımcı donanım kiti 3. MİKROELEKTRONİKA MİKROKONTROLÖR DERLEYİCİLERİ Mikrokontrolör firması donanım kitlerine destek olarak şu yüksek seviyeli derleyici dillerini de üretmektedir: • • • mikroBASIC mikroC mikroPASCAL Her üç derleyici dili de oldukça zengin kütüphane fonksiyonları tarafından desteklenmektedir. Başlıca şu konularda kütüphane fonksiyonları mevcuttur: • Analog-sayısal çevirici kütüphanesi • CAN kütüphanesi • Kompak flaş kütüphanesi Ağustos’2008 • • • • • • • • • • • • MİKROELEKTRONİKA MİKROKONTROLÖR SİSTEM GELİŞTİRME KİTLERİ EEPROM kütüphanesi Ethernet kütüphanesi Grafik LCD kütüphanesi I2C kütüphanesi 1-Tel kütüphanesi SPI kütüphanesi Ses kütüphanesi Mini klavye kütüphanesi PS/2 kütüphanesi RS485 kütüphanesi RS232 USART kütüphanesi USB kütüphanesi MikroElektronika derleyici dilleri ayrıca yazılım simulasyonunu ve devre-içi-böcük (in-circuit debugger) uygulamalarını da desteklemektedir. Simulasyon sayesinde yazmış olduğumuz programımızı donanım olmadan kontrol edebilir ve donanım varmış gibi neticeleri PC mizde görebiliriz. Devre-içi-böcük kullanarak programımızı ve sistemimizi gerçek zaman içerisinde ve target donanım üzerinde kontrol edebiliriz. 5. KAYNAKÇA [1] Microchip web sitesi: www.microchip. com [2] MikroElektronika web sitesi: www. mikroe.com [3] BETİ Bilişim Teknolojileri web sitesi: www.beti.com.tr [4] Dogan Ibrahim mikroBASIC İle PIC Mikrokontrolöröğreniyorum BILESIM Yayınları, ISBN: 978-975-271182-2 www.bilesim.com.tr 4. SONUÇ Bu makalemizde özellikle 16 ve 18 serisi PIC mikrokontrolör tabanlı sistem geliştirmek için en yaygın olarak kullanılan mikroElektronika geliştirme kitlerine göz attık. Basit projeler için EasyPIC5 geliştirme kiti ve daha kompleks projeler için ise BIGPIC4 geliştirme kiti önerilmektedir. Günümüzde en yaygın olarak kullanılan programlama dili C olduğu için mikrokontrolör destekli projelerde mikroC dili önerilmektedir. MikroElektronika firmasının üretmiş olduğu ve bu makalede bahsedilen donanım ve yazılım kitleri eğitim alanında, ve özellikle Üniversitelerimizde son derece yararlı olacaktır. Bu kitleri direk olarak mikroElektronika firmasında, veya firmanın Türkiye temsilcici olan Beti Bilişim3 Teknolojileri’nden siparişle elde edebilirsiniz. Mikroontrolör sistem geliştirme ve programlama üzerine daha geniş bilgiyi yazarın kitabından elde edebilirsiniz (4). 53
© Copyright 2024 Paperzz
