AKILLI OTOPARK OTOMASYONU - eee.ktu.edu.treee.ktu.edu.tr/bitirme.dosyalar/bitirme_projeler... · alınacaktır. Sistemde kullanılacak olan RFID sistemi, servo motorlar, arduino mega

I

T.C.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Mühendislik Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

AKILLI OTOPARK OTOMASYONU

228495 Fatih YALÇINKAYA

228461 Zekeriya KIRMIZIGÜL

Danışman

Yrd. Doç. Dr. Kadir TÜRK

Mayıs 2014

TRABZON

II

T.C.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Mühendislik Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

AKILLI OTOPARK OTOMASYONU

228495 Fatih YALÇINKAYA

228461 Zekeriya KIRMIZIGÜL

Danışman

Yrd. Doç. Dr. Kadir TÜRK

Mayıs 2014

TRABZON

III

LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU

Fatih YALÇINKAYA ve Zekeriya KIRMIZIGÜL tarafından Yrd. Doç. Dr. Kadir TÜRK

yönetiminde hazırlanan “Akıllı Otopark Otomasyonu” başlıklı lisans bitirme projesi

tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve niteliği açısından bir Lisans Bitirme Projesi olarak

kabul edilmiştir.

……………………………

Yrd. Doç. Dr. Kadir TÜRK

Yönetici

…………………….................... …………………………………

Jüri Üyesi Jüri Üyesi

……………………………

Prof. Dr. İsmail H. ALTAŞ

Bölüm Başkanı

IV

ÖNSÖZ

RFID günümüzde birçok uygulama ve kullanım alanları bulmuştur. Bina giriş-çıkışları,

geçiş ücreti toplama, otopark giriş kontrolü, perakende satış stok denetimi, kütüphane

kitaplarını izleme, hırsızlığı önleme, araç güvenlik sistemleri ve hareket izleme bu alanlardan

bir kısmıdır.

Günümüzde özellikle sayıları hızla artan büyük alışveriş merkezleri ve havaalanları her

gün daha fazla tüketiciyi ve yolcu çekmektedir. Bunun yanı sıra alışveriş merkezlerinin

karşılaştıkları en büyük sorunlarından bazıları otopark alanlarında oluşan yoğun araç trafiği

ve artan bekleme süreleridir. Otopark alanlarının büyük, araç yoğunluğunun fazla oluşu,

müşterilerin dakikalarca uygun park yeri arayışı içerisinde boş yere yakıt harcamalarına ve

vakit kaybetmelerine sebep olmaktadır. Bunun yanında park yeri arama esnasında yaşanan

stres ve sinir, alışveriş merkezlerine gelen ziyaretçileri olumsuz etkilemektedir.

Projede RFID teknolojisinin yaygın kullanımlarından olan otopark giriş kontrolünün

herhangi bir otopark için bir örmeği yapılacaktır. Bu uygulamaya ek olarak otopark alanına

giren araçlara zamandan be yakıttan tasarrufları için en yakın park alanına yönlendirme

yapılacaktır.

Çalışmalarımız boyunca verdiği fikirlerle bizi yönlendiren hocamız Sayın Yrd. Doç. Dr.

Kadir TÜRK’e teşekkür ederiz. Ayrıca bu çalışmayı destekleyen Karadeniz Teknik

Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölüm Başkanlığına ve TÜBİTAK’a

teşekkürlerimizi sunarız. Aynı zamanda bizlere yardımını esirgemeyen değerli arkadaşımız

Ömer YILDIRIM’a en içten teşekkürlerimizi sunarız.

Her şeyden öte, hayatımız boyunca bize her türlü maddi ve manevi desteklerini hiçbir

zaman esirgemeyen ailelerimize şükranlarımızı sunarız.

Mayıs 2014

Fatih YALÇINKAYA

Zekeriya KIRMIZIGÜL

V

İÇİNDEKİLER

LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU .................................................................. III

ÖNSÖZ ................................................................................................................................ IV

İÇİNDEKİLER ..................................................................................................................... V

ÖZET .................................................................................................................................. VII

SEMBOLLER VE KISALTMALAR .............................................................................. VIII

1.GİRİŞ .................................................................................................................................. 1

2.TEORİK ALTYAPI ........................................................................................................... 3

2.1 RFID Teknolojisi ve RFID Sistemleri ......................................................................... 3

2.1.1 RFID Okuyucusu................................................................................................... 5

2.1.2 Etiket(Tag) ............................................................................................................ 7

2.1.2.1 Pasif Etiketler ................................................................................................. 8

2.1.2.2 Aktif Etiketler ................................................................................................. 9

2.1.2.3 Yarı-Aktif (Yarı-Pasif) Etiketler .................................................................. 10

2.1.3 RFID Çalışma Frekansları ................................................................................... 10

2.1.4 Okuyucu İle Etiket Arasındaki İletişim Türü ...................................................... 12

2.1.4.1 Modüleli Geri Saçılma.................................................................................. 12

2.1.4.2 Verici Tipi .................................................................................................... 12

2.1.4.3 Transponder Tipi .......................................................................................... 12

2.1.6 Projede Kullanılacak Olan RFID Okuyucu ......................................................... 13

2.2 Arduino Mega ............................................................................................................ 14

2.2.1 Arduino Mega Enerji Düzeyi .............................................................................. 15

2.2.2 Arduino Mega Pinleri .......................................................................................... 16

2.2.3 Arduino Mega Güvenlik Düzeyi ......................................................................... 16

2.3.1 DC Servo Motorun Çalışması ............................................................................. 18

2.4 Foto Direnç(Light Dependent Resistance) ................................................................ 19

2.4.1 LDR Nedir? ......................................................................................................... 19

2.4.2 Yapısı ve Çalışması ............................................................................................. 20

2.4.3 Sağlamlılık Testi ................................................................................................. 22

2.5 Optokuplor(4N25) ve Çalışma Prensibi .................................................................... 22

2.6 555 Zamanlayıcı Entegresi ........................................................................................ 23

VI

2.7 4017 Entegresi ile Led Sürme .................................................................................... 24

3. TASARIM ....................................................................................................................... 26

3.1 Servo Motorlar ve Bariyer Açılması .......................................................................... 26

3.2 Otopark İçerisinde Yönlendirme Sistemi .................................................................. 28

3.3 Baskı Devre Çizimi .................................................................................................... 29

3.4 Microsoft Visual Studio ile Arayüz Oluşturulması ................................................... 31

4. DENEYSEL ÇALIŞMALAR ......................................................................................... 36

5.SONUÇLAR ..................................................................................................................... 38

6. DEĞERLENDİRME ....................................................................................................... 39

KAYNAKLAR .................................................................................................................... 40

EKLER ................................................................................................................................ 41

EK-1 ................................................................................................................................. 41

EK-2. ................................................................................................................................ 44

EK-3 ................................................................................................................................. 45

EK-4 ................................................................................................................................. 46

EK-5 ................................................................................................................................. 48

EK-6. ................................................................................................................................ 54

ÖZGEÇMİŞ ......................................................................................................................... 55

VII

ÖZET

Teknoloji çok hızlı bir şekilde gelişirken, beraberinde birçok yenilik ve kolaylıklar

getirmiştir. Bu yönüyle teknoloji hayatımızın vazgeçilmez bir parçası olmuştur. Bu

yeniliklerden biride tartışmasız RFID(Radio Frequency Identification)’dir. RFID;

günümüzde bu teknoloji otomasyon sistemlerine ilave edilmesiyle beraber nesnelerin takibi

ve sınıflandırılması, fabrikalarda, insanların takip edilmesinde, kütüphanelerde

kullanılmaktadır. Gerçekleştirilen bu projede RFID teknolojisinin otopark sistemlerine de

getirdiği yenilikler sayesinde bu alanda daha verimli bir şekilde bu teknolojiyi nasıl insan

hayatına yararlı olunabilir düşüncesiyle kapalı otoparklarda kullanılabilen bir otomasyon

sistemi tasarlanmıştır. Tasarlanan projede her aracın bir RFID karta sahip olduğu

düşünülmüştür. Örneğin; bir üniversite kampüsüne girecek olan araç daha öncede sisteme

kayıt edilmiş ve kampüs içerisine araç girişi bu şekilde oluşturulmuştur. Eğer sistemde kaydı

yok ise ilgili araç kampüs içerisine girişi engellenmiştir. Sistemde kayıtlı olan araçlar RFID

okuyucu ile tanınmış ve giriş kapısı otomatik olarak açtırılmıştır. Daha sonra ilgili araç

otopark alanına geldiğinde ise otopark alanındaki boş yerler için yönlendirme işlemi

gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda kampüs alanına araç girdiği anda aracın bilgileri

bilgisayar ortamına aktarılmış ve aracın kampüse ne zaman girdiği, kampüs içerisinde ne

kadar durduğu kayıt altına alınmıştır. Tasarlanan bu sistem sayesinde; otoparklara zaman

kaybı olmadan giriş yapabilme, otomatik geçiş sistemi, giriş çıkışlardaki beklemenin

minimuma indirilmesi, insan müdahalesiz araç yönetimi, otoparka giriş çıkış yapan araçların

bilgilerinin raporlanması yapılmıştır. Aynı zamanda geliştirilen algoritma sayesinde ise yer

bulma sorununu en aza indirgenmiş zamandan ve yakıttan tasarruf edebilme imkanı

sağlanmış. Bu avantajlar sayesinde otopark içerisindeki hava kirliliğinin ve gereksiz eleman

çalıştırılmasının da önüne geçilmesi planlanmıştır.

İçişleri Bakanlığının araç kimliklendirme sistemi çalışması kapsamında araçlara RFID

etiketlerin yerleştirilecektir[1]. Bu etiketlerde sadece güvenlik seri numarası ile plaka

bilgisi yer alacaktır. Bu şekilde alınan karar doğrultusunda yapılan bu proje için bir amaç

oluşturmuştur.

VIII

SEMBOLLER VE KISALTMALAR

RFID:Radio Frequency Identification

RF: Radio Frequency

RADAR: RAdio Detecting And Ranging

LDR: (Light Dependet Resistance)

C: Kondansatör

L: Endüktans

R: Direnç

Ω: Ohm

µ: Mikro

F: Farad

n: Nano

H: Henry

I: Amper

V: Volt

F: Frekans

UHF: Ultra High Frequency

VHF: Very High Frequency

LF: Low Frequency

HF: High Frequency

PWM: Pulse Width Modulation

1

1.GİRİŞ

Tasarlanan bu projede amaç; kapalı veya açık otoparklarda giriş ve çıkışlarda araçların

zaman kaybı yaşamadan bu noktalardan hızlı bir şekilde geçmeleridir. Bu hızı sağlayabilmek

içinde bu projede araçlara monte edilen pasif etiketler kullanılmıştır. Otomobillerin otopark

girişlerine vardıklarında RFID okuyucuların algılama mesafelerine giren araçlar okuyucu

tarafından algılanıp ve kapıda herhangi bir bekleme olmadan bariyer açılarak araç otopark

içerisine alınır. Ayrıca otopark içerisine giren araçların zaman kaybetmeden de araçlarını

park edebilmeleri için otopark içerisine LED sistemi döşenip, araç sahiplerine en yakın park

yerini, otopark içerisine döşenen bu led ışıkları tarafından yönlendirme yapılmıştır.

Tasarlanmış olan bu proje ile birlikte; otopark, özel kurum alanları, kampüs alanları gibi

yerlerde araç sahiplerinin girişteki süre kayıpları azaltmaya, bu alanlar içerisinde park

edilecek en yakın boş alanlar sistem tarafından belirlenme ve bu alanlarda çalışacak olan

fazla eleman ihtiyacı da azaltılması hedeflenmiştir. Aynı zamanda araçların giriş çıkış

bilgileri de sistem tarafından kayıt altına alınmış, ücretlendirilmesi yapılmıştır. Bu kayıt

işlemi ile birlikte otoparkların güvenlik düzeyleri de arttırılmıştır. Çizelge 1.’de çalışma

takvimi belirtilmiştir.

2

Çizelge 1. Çalışma takvimi

TARİH

YAPILAN İŞ

23

-30

EY

LÜ

L

1

-14

EK

İM

15

-31

EK

İM

1-1

7 K

AS

IM

18

-29

KA

SIM

1-1

6 A

RA

LIK

16

-

31

AR

AL

IK

1-2

8 Ş

UB

AT

1-3

1 M

AR

T

1-3

0 N

İSA

N

1-3

1 M

AY

IS

RFID okuyucusu

sistem parçalarının

araştırılması

Arduino programlayıcısı ve

atmega2560 işlemcisinin

araştırılması

Projede kullanılacak olan

diğer devre elemanlarına karar

verilmesi

RFID okuyucusu ile

atmega328 işlemcisinin

haberleşmesi için gerekli olan

protokollerin araştırılması

Sistem elemanlarının

belirlenmesi

Servo motor seçiminin

yapılması

LDR seçimi ve teorik

yapısının öğrenlmesi

İlgili projede yer alacak olan

elektronik devrelerin proteus

simulasyon programında

çizimi

Atmega2560

mikroişlemcisinin

programlanması

Access ortamında sanal bir

arayüz programının

oluşturulması

Gerekli elemanların temin

edilmesi

Projenin prototipinin dizaynı

ve oluşturulması

3

2.TEORİK ALTYAPI

Bu kısımda hedeflenen sistemin gerçekleştirilmesinde kullanılan elemanlar ele

alınacaktır. Sistemde kullanılacak olan RFID sistemi, servo motorlar, arduino mega

mikroişlemci programlayıcısı, Microsoft Visual Studio de oluşturulan arayüz ve buna bağlı

olan veri tabanı ele alınacak ve son olarak da yönlendirme sistemi için kullanılan led sürme

modüllerinde yer alan 555,4017,4N25(optokuplor) entegreleri ve bu entegreleri projede

kullanım amaçları ve sisteme sağlayacakları faydalara değinilecektir.

2.1 RFID Teknolojisi ve RFID Sistemleri

RFID objelere ait bilgileri bir mikro denetleyici ve bu mikro denetleyiciye mikro şerit

hatlar vasıtasıyla entegre edilmiş anten ve bu antenden gelen sinyallerin niteliğini değiştirip

tekrar bu anten aracılığıyla okuyucuya yani mikro denetleyiciye gönderen bir mikro

sistemden oluşmaktadır. Öyle ki bu mikro şerit hatlar ve mikroçip (yonga) belirli frekans

aralığında ilintili bulunduğu RFID alıcısının çalışma frekansıyla uyumlu olması

gerekmektedir. Aksi takdirde bu mikro sistem ortamda bulunan başka radio frekanslardan

etkilenerek sistemin düzgün çalışmasına engel olmaktadır. Bu yüzden belirlenecek olan

frekans aralığı için gerekli olan testlerin ve güvenlik seviyelerinin iyi seçilmesi

gerekmektedir. RFID etiketi (tag) ile RFID okuyucu arasında fiziksel bir temas mevcut

değildir. Yapılacak olan bu proje çerçevesinde de kullanılacak olan etiket de okuyucu ile

herhangi bir fiziksel temasa gereksinim duymamaktadır. Bu nedenle enerjisiz halde bulunan

etiketler okuyucunun etkin alanına girmedikleri sürece herhangi bir elektriksel sistem

devreye girmez. Ne zaman ki bu etiketler okuyucuların etkin alanına girerse o zaman

okuyucuyla etiket arasında elektro manyetik dalga alışverişi gerçekleşmeye başlayacaktır.

Bu alışveriş gerçekleştirilirken aracın otopark girişindeki okuyucuyla olan bağlantısı o araca

ait etiketin sistemin veri tabanında olup olmadığı okuyucu tarafından kontrol edildikten

sonra sistem mikro denetleyicisi tarafından bariyer sistemi aktif edilerek araç otopark

içerisine girecektir. Aşağıda da belirtilmek üzere ya pasif etiketlerin enerjisini okuyucunu

gönderdiği elektromanyetik dalga üzerinden sağlayarak ya da aktif etiketler kullanılarak ki

(bu projede bu aktif etiketler kullanılacaktır),bu aktif etiketler ömürleri yaklaşık olarak 5-6

4

yıl süren içerisindeki çipe takılı olan pil sayesinde aldıkları elektromanyetik dalganın

niteliğini değiştirmek yani module etmek için gerekli olan enerjiyi bu pil üzerinden Tüm bu

anlatılanlar RFID alıcısı ve etiketinin kullandığı çalışma frekansı ve etiketin aktif ya da pasif

olma durumuna bağlı olmaktadır. Şekil-1’de RFID sistemine ait temel bileşenler

gösterilmiştir.

Şekil 1. RFID Sistem Bileşenleri[2]

RFID teknolojisinin kullanımı, ikinci dünya savaşı yıllarına dayanmaktadır. İkinci dünya

savaşı sırasında ordu tarafından kullanılan bu teknolojinin ticarileştirilmesi, 1980’lerin

başında gerçekleşmiştir.

RFID etiketlerin icadı ve yaygınlaşması aşağıda ki gibi sıralanmaktadır[2].

Nükleer madde stoklarının kontrolü ve izlenmesinde,

Çiftlik hayvanlarının izlenmesin de,

ABD, İtalya, Fransa, Portekiz ve Norveç’te otoban ve köprülerde

geçişlerin ücretlendirilmesinde,

5

1959 yılında yabani hayvanların izlenmesi için RFID etiketleri icat

edildi.

1973 yılında pasif RFID etiketlerinin patenti alındı.

1990 yılında pasif RFID etiketleri, hırsızlığa karşı geniş bir yelpazede

kullanıldı.

2.1.1 RFID Okuyucusu

RFID okuyucuları içerisine monte edilmiş olan alıcı anten vasıtasıyla etiketlere

gönderdikleri elektromanyetik dalgaları tekrar aldıktan sonra gerekli olan analog digital

dönüştürme işlemini gerçekleştirdikten sonra bu digital verileri bilgisayar ortamına

aktarmaktadır. Analog-sayısal dönüştürme işlemini gerçekleştiren mikro denetleyicinin

bir başka görevi ise alıcı ile etiket arasında sağlanmakta olan haberleşme protokolünü

barındırmaktadır. Başka görevi ise alıcı ile etiket arasında sağlanmakta olan haberleşme

protokolünü barındırmaktadır. Gerekli olan bilgi alışverişi Şekil-2’de görsel olarak

tasarlanmıştır.

Şekil 2. RFID okuyucunun içyapısı

GÜÇ KAYNAĞI

MİKROİŞLEMCİ

ANTEN

OKUYUCU

6

RFID okuyucusunda çalışma frekansını rezonans devreleri belirler. Bu devreler

sayesinde çalışma frekansı belirlenir. Örneğin bu projede kullanılan etiket için anten

rezonans devresi Şekil-3’de belirtilmiştir.

Şekil 3. RFID rezonans devresi

RA=Anten direnci; 0…3….8 Ω

LA=Anten endüktansı; 0.3…4µH

CA=Anten kapasitansı; 3…30pF

FRA=Antenin rezonans frekansı

CA= (1 / (2πf RA)*(2πf RA)*LA) (1)

Buradaki değerler RFİD okuyucusunda bulunan antenden yayılım yapan dalganın

frekansının belirlenmesinde kullanılmaktadır. Yukarıda 1. denklemde bu değerle standart

değerlerdir ancak projede çalışma frekansı olarak 125 KHz seçilirse;

Ra=8 Ω

La=4µH olursa

Ca=40.52 µF seçilmelidir.

Şekil-4’den de anlaşılacağı üzere RFID okuyucuları etiketlere saat ve enerji sağlarken

data transferi ise çift yönlü oluşmaktadır.

Anten

7

Şekil 4. RFID Okuyucusu ve Etiket Arası Alışverişler

2.1.2 Etiket(Tag)

RFID etiketleri içerisinde bulunan mikroçip vasıtasıyla ilintili bulunduğu RFID alıcısına

veri transferini gerçekleştirmektedir. Bu veriler alıcıya radyo dalgaları vasıtasıyla

gönderilmektedir.

RFID etiketler enerji depolama özelliklerine göre üç kısımda incelenmektedir. Etiketler

okuyucudan gelen radyo dalgalarının modülasyonun gerçekleştirmek ve ona üzerinde

bulunduğu nesne hakkındaki dataları tekrardan alıcıya göndermek için gerekli olan enerjiyi

şu şekillerde sağlamaktadır. Şekil-5’de bir etiketin içyapısı gösterilmektedir. Etiketler anten

ve mikroçipten meydana gelmektedir.

Şekil 5. Etiket İç Yapısı[2]

RFID OKUYUCU

ETİKET(TAG)

SAAT

ENERJİ

DATA

8

2.1.2.1 Pasif Etiketler

RFID etiketi (tag) ile RFID okuyucu arasında herhangi bir fiziksel temas mevcut

değildir. Bu nedenle enerjisiz halde bulunan etiketler okuyucunun etkin alanına girmedikleri

sürece herhangi bir elektriksel sistem devreyi girmez. Ne zaman ki bu etiketler okuyucuların

etkin alanına girerse o zaman okuyucuyla etiket arasında elektromanyetik dalga alışverişi

gerçekleşmeye başlayacaktır. İşte bu radyo dalgalarının alışverişi sırasında okuyucudan

alınan AC sinyalleri kullanarak çalışmaktadırlar. Bu enerjinin sağlanabilmesi etiketin aktif

hale geçebilmesi için okuyucunun çok yakın bir bölgesinde olması yaklaşık olarak 15mm-

20mm arasında bir mesafede bulunması gerekmektedir. Ayrıca okuyucunu gücüne ve

etikette bulunan antenin kazancına göre bu uzaklık birkaç metrelere kadar artmaktadır. Bu

yüzden ömürleri diğer etiket türlerine göre çok daha uzundur[2].

Anten: Okuyucu anteninden gelen sinyali mikroçipe aktaran kısımdır. Etiketin kullanım

alanına göre değişik türlerde mikroçiplere monte edilebilir. Antenlerin fiziksel boyları ise

gelen dalganın frekansına bağlı olarak değişmektedir. RFID etiket içerisinde bulunan çipin

iç yapısı Şekil-6’da gösterilmektedir.

Şekil 6. Mikroçipin İç Yapısı

MODULATOR

GÜÇ KONTROL

SAAT AYIRICI

MANTIK

BELLEK

9

Güç kontrol ünitesi, okuyucudan alınan sinyalin AC (alternatif akım) bileşenini DC

(doğru akım) sinyale etiket içerisinde bulunan diğer ünitelerin çalışması için gerekli olan

enerjiyi sağlamaktadır.

Saat ayırıcı ünitesi ise okuyucudan alınan sinyal içerisinde ki saat tonunu ayırmaktadır.

Modülatör ünitesi ise sinyalin niteliğini değiştirerek modülasyon işlemini

gerçekleştirmektedir. Etiketin cevabı, modüle edilen bu sinyale iliştirilerek bu sinyalin daha

sonra etiket tarafından okuyucu antenine gönderilmesini sağlamaktadır. Lojik işlemlerin

gerçekleştirildiği mantık birimi de gerekli haberleşme protokolünü devamlılığını

gerçekleştirmektedir. Bellek birimi ise veri depolamak için kullanılır. Bu işlemlere bakarak

aslında bir etiketin fiziksel büyüklüğünün büyük olması gerektiği düşünülse de bir toplu iğne

ucu kadar mikroçipler yukarıda belirtilen işlemleri gerçekleştirmek için yeterli olacaktır. Bu

gelişmelerde RFID teknolojisinin ne kadar hızlı yayıldığının göstergesidir.

2.1.2.2 Aktif Etiketler

Aktif etiketler pasif etiketlerden farklı olarak üzerlerine monte edilmiş enerji kaynağı ve

bir dizi işlemleri gerçekleştirmek için entegre devre elemanlarına sahiptirler. Aktif etiketler,

okuyucuya veri transferini gerçekleştirmek için gerekli olan bu enerjiyi bu kaynak üzerinden

sağlamaktadırlar. Dolayısıyla, veri transferi için harici bir enerjiye ihtiyaç duymazlar.

Entegre devre elemanları; mikroişlemciler, sensörler, giriş/çıkış portları gibi devre

elemanlarıdır ve dâhili güç kaynağı tarafından enerjilendirirler. Bu elemanlar ortamın

sıcaklık, basınç, nem gibi fiziksel nicelikleri hakkında verileri toplayarak okuyucuya

aktarmakta ve üzerinde bulunduğu nesnenin üretim ve tüketim bilgilerini saklamaktadır.

Aktif etikler çevreye belirli periyotlar da sinyal gönderirler. Bu nedenle aktif etiketlerin

kullanıldığı sistemlerde okuyucu belirli periyotlarla gönderilen bu sinyallere cevap verdikten

sonra iletişim başlayacaktır. İki çeşit aktif etiket vardır. Okuyucun uzak alanında

bulunmasına rağmen okuyucuya sinyal gönderebilen etiketlere “verici tipi aktif etiket” adı

verilmektedir. İkinci tip aktif etiketler ise “transponder tipi aktif etiketler” olarak

adlandırılan etiketlerdir. Bu tipteki aktif etiketler okuyucunun uzak alanında oldukları zaman

diliminde düşük enerji sarfiyatı gerçekleştiren modda çalışırlar. Data göndermek yerine, etki

10

alanlarında ilintili bulunduğu bir okuyucu olup olmadığını belirlemek için belli periyotlar da

ortama bir sinyal gönderirler. Okuyucu bu sinyali aldığı zaman, düşük enerji sarfiyatı

modundan çıkması için bir implus yani uyandırma sinyali gönderir. Etiket, okuyucunun

gönderdiği bu implus sinyalini aldığı zaman transponder tip çalışmadan verici tipi olarak

çalışmaya geçer. Bir aktif etiketin okuma mesafesi 100 metreye kadar çıkmaktadır. Aktif

etiketlerin iç yapısı Şekil-7’de gösterilmektedir.

Şekil 7. Aktif Etiket İçyapısı

2.1.2.3 Yarı-Aktif (Yarı-Pasif) Etiketler

Yarı-aktif etiketler üzerlerinde, aktif etiketlerde olduğu gibi, entegre güç kaynağı ve

entegre devre elemanları bulundurmaktadırlar. Güç kaynağı etiketin devre elemanlarını

çalıştırmak için gerekli olan gücü sağlar. Veri iletimi için gerekli olan güç ise enerji

kaynağından değil de, okuyucudan çekilen enerji ile sağlanmaktadır.

2.1.3 RFID Çalışma Frekansları

RFID sistemleri dört farklı frekans bandında çalışırlar. Bunlar:

•LF (125-134 Khz) (Düşük frekans)

•HF (13.56 MHz) (Yüksek frekans)

• UHF (860-960 MHz) (Ultra yüksek frekans)

11

• Mikrodalga (2.45 GHz ve 5.8 GHz)Aşağıda Çizelge 2.’de bu çalışma frekanslarda

ölçülmüş olan bazı değerler gösterilmektedir[3]. Belirtilen çalışma frekanslarının ayrıntılı

biçimi Çizelge-2’de gösterilmektedir.

Çizelge 2. Radyo Frekanslarının Özellikleri (ERA BUILD 2006) [3]

Uzun okuma mesafesi (10 metreden uzun) uygulamalarda UHF ya da mikrodalga frekans

bandına sahip sistemlerin kullanılması gerekmektedir. Bir başka dikkat edilmesi gereken

nokta ise sistemin kullanılacağı ortam da frekans seçimi için önemlidir. Örnek olarak bazı

maddeler sınırlı bir frekans bandını geçirirken öte yandan diğer frekansları soğurabilir ya da

yansıtabilir.

Düşük

Frekans(LF)

Yüksek

Frekans(HF)

Çok Yüksek

Frekans(UHF)

Mikrodalga

Frekans Aralığı 125-135 kHz 13.56 MHz 400-960 MHz 2.45-5.8

GHz

Okuma Aralığı <0.5 m

(pasif)

<1.0 m

(pasif)

<10 m (pasif),

>10 m (yarı-

pasif ve aktif)

>100 m

(aktif)

Standartlar ISO 11784/5,

14223,18000-

2

ISO 14443,

15693,18000-

3

ISO 18000–

6/7, EPCGen1

and 2

ISO 18000–

4/5

Metal Sıvı Etkisi Çok düşük Düşük Yüksek Yüksek

Veri Aktarım Hızı

Çoklu Okuma

Kullanım Alanları

Düşük

-

Tarım,

Güvenlik,

İçecek

Fabrikaları

Orta

50 taşıyıcı/sn

İlaç Sanayisi,

Sağlık

Sektörü

Yüksek

150 taşıyıcı/sn

Üretim,

Lojistik, İnşaat

Sektörleri

-

Askeriye,

Gemi ile

Nakliyat,

Hava

Yolları

12

2.1.4 Okuyucu İle Etiket Arasındaki İletişim Türü

Okuyucu ile etiket arasındaki iletişim üç farklı şekilde olabilmektedir:

•Modüleli Geri Saçılma

•Verici Tipi

•Transponder Tipi

2.1.4.1 Modüleli Geri Saçılma

Bu tipteki iletişim hem pasif hem de yarı aktif etiketler için geçerlidir. Okuyucu etikete

AC güç sinyali ve saat sinyali içeren bir sürekli radyo dalgası gönderir. Etiket anteni AC güç

sinyalini DC güç sinyaline çevirerek, mikroçipe enerji sağlar. Alınan sinyalden saat sinyali

ayrıştırılır. Etiket, alınan sinyali, içine kendi verisini de gömerek modüle eder ve okuyucu

antenine geri gönderir. Okuyucu alınan bu sinyali çözer ve etiket verisini okur. Mikroçip

genellikle okuma işlemleri için yaklaşık 1.2 volta, yazma işlemleri için de yaklaşık 2.2 volta

ihtiyaç duyar.

2.1.4.2 Verici Tipi

Bu tipteki iletişim sadece aktif etiketler için geçerlidir. Etiket anteni, etiket verisini belli

aralıklarla ortama gönderir. Bu gönderme işlemi ortamda okuyucu olsa da olmasa da

gerçekleşir.

2.1.4.3 Transponder Tipi

Bu iletişim tipi transponder tipi aktif etiketler için geçerlidir. Etiket, okuyucunun

olmadığı durumlarda bir tür uyku modunda ya da düşük güç modunda çalışır. Ve veri

gönderimi yerine, ortamda okuyucu olup olmadığını sorgulamak için belli aralıklarla ortama

bir sinyal gönderir. Okuyucu bu sinyali aldığı zaman, etikete uyku modundan çıkması için

bir uyandırma sinyali gönderir. Etiket, okuyucunun gönderdiği bu uyandırma sinyalini aldığı

zaman transponder tipi olarak çalışmayı bırakıp, verici tipi olarak çalışmaya başlar.

13

2.1.5 RFID Standartları Global Etiket Standartları

Çizelge 3.’de tüm dünyada geçerliliği olan EPC global standartları belirtilmiştir.

Çizelge 3. EPCglobal Standartları[4]

2.1.6 Projede Kullanılacak Olan RFID Okuyucu

Bu projede RFİD READER USB (125khz-EM4100) okuyucusu kullanılmıştır.

Okuyucuya ait özellikler aşağıdaki gibidir.

• 5V-12V aralığında çalışabilme,

• Dâhili RFID 125 KHz,

• -40 °C… +85 °C Endüstriyel Çalışma Sıcaklığı,

14

• Sesli Uyarı sistemi,

• USB Modunda çalışırken dışarıdan herhangi bir besleme olmadan çalışabilme,

• USB 2,0 haberleşme seçeneğine sahiptir,

• RS232 Haberleşme (300-115200 Baudrate),

• RS485 Haberleşme (300-115200 Baudrate),

Şekil-8’de projede kullanılan RFID okuyucusu gösterilmektedir.

Şekil 8. Rfid Reader Usb RFID (125khz-EM4100)

2.2 Arduino Mega

Bu projede kullanılan mikro işlemci atmel firmasına ait Atmega 2560'dır. Bu projede

kullanılan işlemci RFID okuyucudan alınan verileri değerlendirerek bariyeri açma ve

kapama işlemini gerçekleştirecektir. Bu işlem için Microsoft Visual Studio programı

yardımıyla oluşturulan ara yüz programıyla birlikte otopark girişinde ki RFID okuyucusu bu

ara yüz programıyla Seri Port üzerinde haberleşmektedir. Bu haberleşme sonucunda

okuyucudan alınan etiket numaraları önceden aynı arayüz programıyla birlikte oluşturulan

Microsoft Acces veri tabanı programında kayıtlı olan bu etiket numaraları ara yüzde

karşılaştırılıp bu karşılaştırma sonucunda eğer numara sisteme kayıtlı ise bir ASCI

karekteri arduino mega mikroişlemcisine gönderilip bu veri sayesinde servo motorun bağlı

olduğu bariyer açılacaktır. Aynı zamanda işlemci; otopark içerisindeki park alanlarına

yerleştirilecek foto dirençlerden işlemciye gönderilecek olan analog bilgi sayesinde ilgili

15

yerin boş veya doluluğuna göre aracın yönlendirilmesini sağlayacaktır. Son olarak da

mikroişlemci üzerinde bulunan digital pinlerin bir kısmını da prototip üzerinde araç

yerlerinde bulunan kırmızı-yeşil renkli ledleri yakmak için kullanılmıştır. Şekil-9’da

Arduino programlayıcı kartının görünümü verilmektedir.

Şekil 9. Ardunio Mega Programlama Kartı[5]

ATmega2560 Mikro denetleyici

Mikro denetleyici: ATmega2560

Çalışma Gerilimi: 5V

Besleme Voltajı (Önerilen): 7-12V

Besleme Voltajı (Limit): 6-20V

Dijital I/O Pinleri: 54 (14ü PWM çıkışı)

Analog Giriş Pinleri: 16

I/O Pinlerinin Akımı: 40 mA

3.3V Pini Akımı: 50 mA

Flash Bellek: 256 KB (8kB’ını bootloader kullanıyor)

SRAM : 8 KB

EEPROM: 4 KB

Clock(saat) Frekansı: 16 MHz[6]

2.2.1 Arduino Mega Enerji Düzeyi

Arduino Mega mikro işlemci programlayıcısı USB ‘den, harici bir adaptör ve pil ile

çalıştırılabilir. Kaynağın gerilimi programlayıcı kartı tarafından belirlenir. Örneğin; Arduino

16

Mega 6 ile 20V DC gerilim arasında değişen bir harici kaynaktan beslenebilir. 7V'dan az bir

gerilim uygulanırsa çıkıştan 5 Volt alınamayacaktır ve programlayıcı kart kararsız çalışma

durumuna geçecektir. 12V'tan daha yüksek bir gerilim uygulandığında ise kart üzerinde

bulunan voltaj regulatörü zorlanır ve kart ısınmaya başlar. Bu nedenle kart 7 ile 12 Volt DC

gerilim arasında çalışması önerilir.

2.2.2 Arduino Mega Pinleri

Arduino Mega üzerinde 54 dijital giriş ve çıkış pinleri bulunur. Bu pinler; pinMode(),

digitalWrite(), ve digitalRead() fonksiyonları kullanılarak giriş çıkış işlemlerinde

kullanılabilir. Her bir pin üzerinden 5 Volt DC gerilim ve en fazla 40mA çıkış

alınabilmektedir. Pinlerde 20 ile 50 kOhm pull-up dirençleri (normalde bağlantısız) vardır.

Bu pinlerin haricinde özel görevi olan pinler de mevcuttur[6]:

•Seri: 0 (RX) ve 1 (TX); Serial 1: 19 (RX) ve 18 (TX); Serial 2: 17 (RX) ve 16 (TX); Serial

3: 15 (RX) ve 14 (TX). Veri almak için (RX), data transfer etmek için ise (TX) kullanılır.

•Harici Kesme: 2 (interrupt 0), 3 (interrupt 1), 18 (interrupt 5), 19 (interrupt 4), 20 (interrupt

3), and 21 (interrupt 2). Bu pinler harici kesmeler için kullanılır. AttachInterrupt()

fonksiyonunun kullanılarak hangi interruptın ne şekilde kullanılacağı belirlenir.

•PWM: 0 dan 13. pine kadar 8-bit PWM çıkış verir. analogWrite() fonksiyonu kullanılır.

•LED: 13 nolu pinde bir LED bulunmaktadır. Çıkış High edildiğinde LED yanar, LOW

edildiğinde söner.

Mega2560′ın her biri 10 bit çözünürlükte 16 analog girişi bulunur.

2.2.3 Arduino Mega Güvenlik Düzeyi

Arduino Mega2560′ın aynı zamanda USB aşırı akım koruması da vardır. Normalde her

bilgisayarda bu koruma bulunur. Arduino Mega bu korumaya ek olarak 500mA'in üzerinde

akım uygulanırsa atacak bir sigorta bulunmaktadır.

17

2.3 DC Servo Motorlar

Pozisyon veya hız kontrolünün gerektiği uygulamalarda servo motorlar kullanılır. Servo

motorlar istenileni hız ve pozisyon göre ayarlanabilmektedir.

Bir servo motorun sahip olması gereken özellikler; Geniş bir hız aralığında kararlı olarak

çalışabilmesi,

• Küçük momentlerde büyük tork oluşturabilmeli,

Devir sayısı hızlı ve düzgün bir şekilde değiştirilebilmelidir.

Servo motorların klasik dc motoru üretiminden pek farkı yoktur. Tek fark boyutlarının

küçük olmasıdır. Ayrıca aletleri küçültmek amacıyla uzunluk/yarıçap oranı yüksektir. Bu

projede otopark girişindeki bariyeri kontrol etmek üzere TowerPro SG90 Micro Servo

Motoru kullanılacaktır. Projede kullanıl servo motorun özellikleri aşağıdaki gibidir.

Hız (4.8V yüksüz): 0.12sn/60 derece

Zorlanma Torku: 1.2kg-cm (4.8V); 1,6 kg-cm (6.0V)

Çalışma Voltajı:4,8V-7,2 Volt

Dönüş açısı: 180 derece

Şekil-10 projede kullanılan bariyerleri hareket ettirmekte kullanılan servo motor

gösterilmektedir.

Şekil 10. TowerPro SG90 Mikro Servo Motor

18

Açısal olarak döndürme yaptıklarından dolayı hassas bir yapıya sahiptirler. Dairesel

alanda ettiklerinden dolayı 360 ° lik açı oluştururlar. Servo motorlardaki hassasiyet adım

sayısı ile belirler. Örneğin; bir adımda kat edilen açı ne kadar az ise servo motorun

hassasiyeti de o kadar yüksek olur. Hassas bir servo motorun adım sayısı fazla olmalıdır.

2.3.1 DC Servo Motorun Çalışması

Servo motorlar değişken genlikteki darbeler ile kontrol edilirler. Kontrol kablosu bu amaç

ile kullanılır. Gönderilen darbelerin parametreleri; minimum darbe genişliği, maksimum

darbe genişliği ve darbenin tekrarlama oranı olarak belirtilebilir. Servo motorun dönme açısı

kontrol kablosuna uygulanan darbenin süresi ile belirlenir.

Bu duruma darbe genişliği modülasyonu(pulse with modulation) adı verilir. Her 20 ms

de bir darbe üretilir. Darbenin uzunluğu motorun ne kadar döneceğini belirler. Örneğin 1.5

ms genişlikteki darbe boyunca motor 90° lik açı dönecektir. Şekil-11’de PWM darbe

genişliğine bağlı olarak değişen servo motor milinin dönme açısı gösterilmektedir.

Darbe genişliği=1ms(minumum)

Darbe genişliği=1ms

T=20ms

Minimum darbe

genişliği 0

19

Darbe genişliği=1.5ms

Darbe genişliği=2ms

Şekil 11. PWM darbe genişliği

Bu projede otopark veya özel alan kapısına gelen araçlar RFID ile tanındığı zaman

girişteki bariyer bir servo motor yardımı ile açılıp kapatılacaktır. RFID okuyucudan

işlemciye gelen bilgi doğrultusunda servo motora pwm darbesi gönderilir ve servo motorun

90° açı yapacak şekilde hareket etmesi sağlanır.

2.4 Foto Direnç(Light Dependent Resistance)

Foto dirençlere yaygın olarak LDR(Light dependent resistance) denilmektedir. LDR nin

üzerine düşen ışık miktarına göre direnç değeri değişim gösterir.

2.4.1 LDR Nedir?

Direnç değeri ışık yoğunluğu ile azalan, karanlıkta artan elemana LDR(fotodirenç) denir.

LDR nin direnç değerleri tam aydınlıkta 5-10 Ω (ohm) arasındayken karanlıkta ise 200Ω

değerindedir. LDR tam aydınlıkta neredeyse bir iletken gibi davranır. Bu özelliğinden dolayı

ışık değişimi ile kontrol edilmek istenen devrelerde kullanılabilir. Örneğin sokak

Başlangıç noktası

90

Maksimum

Darbe genişliği

180

20

lambalarında ve geceleyin lambalarında sıklıkla kullanılırlar. Fotodirençlerin ışık şiddetine

bağlı olarak değişen direnç değerleri Şekil-12’de belirtilmiştir.

1 10 100

Şekil 12. LDR Işık Şiddeti Direnç Değişimi

2.4.2 Yapısı ve Çalışması

LDR ler kalsiyum sülfat ve kadmiyum selenid gibi bazı maddelerden yapılırlar. Bu

maddelerin üzerine düşen ışık miktarıyla ters orantılı olarak malzemenin direnci değişir.

LDR' nin yapımında kullanılan maddeler algılama süresini ve algılayıcının hassasiyetini

belirlemektedir. Ayrıca LDR' ye gelen ışığı odaklamak için üst kısmı cam veya şeffaf

plastikle kaplanır. LDR'nin üzerine ışık düştüğünde kalsiyum sülfat ve kadmiyum gibi

maddelerin son yörüngelerinde bulunan elektronlar serbest hale geçer. Bu sayede direncin

değişmesi sağlanır. Işık şiddetiyle orantılı olarak açığa çıkan serbest elektron sayısı artar,

direnç de aynı oranla azalır. Işık şiddeti azaldığında ise bahsedilen durumun tersi gerçekleşir

ve dirençte büyür. Şekil 13’de foto direnç iç yapısı gösterilmektedir.

10KΩ

ΩΩ

100Ω

1MΩ

lux(ışık şiddeti)

R(Ω)

21

Şekil 13. LDR İç Yapısı[7]

Şekil 14’de araçlara otopark içerisinde ayrılan kısımların altlarına yerleştirilen foto

dirençler ve bunlara bağlanan ledlerin bağlantısının devre şeması gösterilmektedir.

Şekil 14. Foto dirençler ve ledlerin bağlantısı

Proje kullanılan foto direnç ve sistemde yer alan parçaları yukarıda ki şekilde

belirtilmiştir. Foto dirençler yardımıyla otopark içerisine giren araçlar başlangıçta otoparkın

girişine bir adet foto direnç yerleştirerek sistemin otopark içerisine giren yeni araçlar için

yönlendirme aktif edilecektir. Bu sayede sistem gereğinden fazla enerji harcamayacaktır.

Daha sonra ise yukarıda ki şekilde de belirtildiği gibi prototip üzerinde otopark üzerinde

belirlenen araç yerlerine bu elemanlar yerleştirilerek, araç geldiğinde foto direnç üzerinde ki

direnç artarak bu bilgi mikroişlemci üzerinde digital bir bilgiye çevrilerek işlenmiştir.

22

İşlenen bu digital bilgi eklerde belirtili olan programda sayesinde araçlar için ayrılmış olan

kısımların girişine konulan kırmızı-yeşil çift renkli ledleri aktif etmektedir.

2.4.3 Sağlamlılık Testi

Öncelikle multimetre ohm(Ω) kademesine alınır. Foto direnci multi metreye bağlayıp

üzerine bir fener yardımıyla ışık düşürdüğümüzde direncinin azaldığını, üzerini bir cisimle

kapattığımızda ise direnç değerinin arttığını gözlemlemek gerekir. Eğer ölçümler bu

durumun aksine ise LDR arızalıdır.

2.5 Optokuplor(4N25) ve Çalışma Prensibi

Bu projede yönlendirme sistemi için kullanılan olan ledleri 12 Volt değerinde beslemek

, Arduino Mega (2560) mikroişlemcisinin harici bir beslemeden zarar görmesini engellemek

amacıyla devreyi izole etmek de kullanılmıştır. Son olarak da sistemin her zaman değil de

işlemciden işaret geldiği zaman aktif olmasını sağlamak amacıyla optokuplor(4N25)

entegresi tercih edilmiştir. Optokuplörler girişlerinde bulunan bir infrared diyot ve çıkışta

da bir fototransistör bulunmaktadır. Bu iki eleman arasında elektriksel bir bağlantı mevcut

değildir. Optokuplor (4N25) entegresi içerisinde bulunan infrared diyot gerekli gerilim

uygulandığı zaman entegre içerisinde bulunan foto transistörü tetikleyerek devrenin

çalışmasını ve sisteme besleme sağlamaktadır. Aşağıda ki şekilde de görüldüğü gibi

entegrenin birinci pinine arduinodan aldığımız işaret pinini, 2.pinine ise arduinonun toprağı

bağlanacaktır. Ayrıca 5. Pin besleme pini ve son olarak çıkışımız 4. Pin emitör çıkışıdır.

Bura da dikkat edilmesi gereken nokta arduinonun toprağı ile optokuplorü besleyeceğimiz

kaynağın topraklarının farklı ve birbirinden izole edilmesi gerekmektedir. Aksi takdirde

olumsuz bir durum oluştuğunda mikroişlemci zarar görebilir. Şekil 15 de 4N25 enegresinin

bağlantıları belirtilmiştir.

23

Şekil 15. Optokuplor (4N25) ve Bağlantıları

Yukarıda ki şekilde 1. pin 12 Voltluk beslemedir ve 4N25 entegresinin beşinci

Bacağına bağlanmıştır. İkinci pin ise arduino megadan alınan topraktır ve entegrenin

ikinci bacağına bağlanmıştır. Son olarak da üçüncü pin ise arduino da alınan tetikleme

pinidir ve entegrenin birinci bacağına bağlanmıştır. Entegrenin beşinci pininden alınan

işaret ise modülü tetiklemede kullanılmıştır.

2.6 555 Zamanlayıcı Entegresi

555 entegresi sistemimiz de yönlendirme sistemi için için kullanılacak olan ledlerin

yanmasında kullanılmıştır. Bu işlem de 555 entegresi saat darbesi üretmektedir. Bu saat

darbesi mono stable olarak çalışan 555 entegresinin üçüncü pininden alınmaktadır. Bu alınan

darbenin frekansı denklem 2’de hesaplanmaktadır.

T=ln(2)*C*(R1+R2) (2)

2 bağıntısında modül üzerinde kullandığımız elemanların değerlerini yerine yazdığımızda

R1=1kΩ , R2=1kΩ , C=0,1µF eleman değerleri devremizde kullanıldığından;

T=1,386*10-4 saniye olarak hesaplanmıştır ve sürülen her bir led için frekans değeri ise

f=7213 Hz olarak hesaplanmıştır. Eğer ledler bu frekans değerinde çalıştırıldığında gözümüz

bu yanan ledleri sürekli yanıyormuş gibi görmektedir. Bu işlemin sistemimize sağladığı

fayda ise tek bir ledin harcadığı güç ile zaman aralığını da kullanarak her bir modülde 10

adet ledi yakmaktır. Projenin yapım aşamasında kondansatör değeri 10µF olarak da

24

seçilmiştir ve ledler yürüyen ışık şeklinde gözlemlenmiş fakat istenilen verim

alınmadığından dolayı yukarıda ki değerlerle modüller tasarlanmıştır. Şekil 16’da 555

entegresinin 4017 entegresini tetiklemek için gerekli olan bağlantıları gösterilmektedir.

Şekil 16. 555 Entegresi ve bağlantıları

2.7 4017 Entegresi ile Led Sürme

4017 entegresi tasarlanan sistemde 555 entegresinde alınan saat darbeleriyle birlikte

üzerinde yer alan 10 adet ledi yakmakta kullanılmıştır. Ledlerin sürekli bir şekilde

yanıyormuş bibi görünmeleri 555 entegresinde alınan saat darbesiyle sağlanmaktadır.

Gerekli olan frekans değeri 555 entegresine bağlanmış olan dirençler ve kondansatör ile

birlikte sağlanmış ve 2 bağıntısından frekans ifadesi çıkarılmıştır. Şekil 17’de ise oluşturulan

modüllerin devre şeması gösterilmektedir.

Şekil 17. 4017 Entegresi ile Led sürme Devresi

25

Belirtilen bu devre şeması tasarlanan otopark prototipinin alt kısmına 10 adet

yerleştirilmiştir. Yerleştirilen bu modüller ise dışarıdan 12 voltluk batarya ile

beslenmektedir.

26

3. TASARIM

Bu bölümde ise arduino programlayıcısının RFID okuyucusu ile nasıl bir haberleşme

gerçekleştireceğine, servo motor ile bariyerin nasıl açtırılacağına ve araçlara yönlendirme

işleminin nasıl yaptırılacağına değinilmiştir.

3.1 Servo Motorlar ve Bariyer Açılması

Bu kısımda ise arduino programlayıcısının RFID okuyucusu ile nasıl bir haberleşme

gerçekleştirdiği, servo motorlar ile birlikte bariyerlerin nasıl açtırıldığı açıklanmıştır.

125khz-EM4100 okuyucusu ile araçlara takılı olan kartlar sayesinde etiket üzerinde yazılı

olan numara okuma işlemi yerine getirilmiştir. Bu okuyucu ile birlikte sistem etiket

numarasını veri tabanına göndererek aracın sistemde kayıtlı olup olmadığı test edilip daha

sonra eğer araç numarası veri tabanında kayıtlı ise bariyer açılıp araç otopark içerisine

girebilecektir. Etiket, RFID okuyucusu ve pc arasında ki veri alış verişi Şekil 18’de

gösterilmektedir.

Şekil 18. RFID okuyucunun pc ile bağlantısı

Servo motora bağlı üç adet kablo vardır. Bunlar kırmızı, siyah ve beyaz renkte

olmaktadırlar. Bu kablolar sırasıyla volt, toprak ve PWM girişleridir.

Kırmızı: gerilim girişi

Siyah: toprak

27

Beyaz: PWM

Servo motor klasik dc motorlardan farklı olarak PWM sinyali ile çalışır. Servo motor

belli açılarda dönme kapasitesine sahiptir. Örneğin bu projede kullanılan servo motor en

fazla180° dönme özelliğine sahiptir. Bu dönme açısı PWM sinyalinin darbe genişliği ile

ayarlanabilir.

Otopark önüne gelen aracın tanımlanması işlemi gerçekleştiği anda mikroişlemci ile

servo motora PWM sinyali gönderilip otopark girişindeki bariyer açtırılmıştır. Aynı işlemci

üzerinden hem ledler ile yönlendirme hem de servo motorun yaptırılması işlemciden fazla

akım çekmemize ve işlemciyi zarar görmesine neden olabilir. Bunun için servo motorlar

atmel mikroişlemci ailesinden olan atmega328 mikroişlemcisine bağlantıları yapılmıştır.

Bariyer sistemini kontrol eden servo motorun işlemci ile bağlantıları Şekil 19’da

gösterilmektedir.

Şekil 19. Servo motor pinlerinin işlemciye bağlantısı

Yukarıda ki şekilde belirtilen servo motorların çalışması ve gerekli işlemlerin senkron bir

şekilde gerçekleştirilmesi için Arduino Uno mikro işlemci programlayıcı üzerinde bulunan

atmega328 işlemcisine gerekli olan program yazılmıştır ve Ek-3’de belirtilmiştir.

28

3.2 Otopark İçerisinde Yönlendirme Sistemi

Bu kısımda ise ledler ile araçlara yönlendirme nasıl gerçekleştirildiği anlatılacaktır. Park

alanların zeminine yerleştirilen foto dirençler(LDR) ile bu alanda araç olup olmayacağı foto

dirençler üzerine düşen ışık miktarını değişimiyle algılanmıştır. Bu algılama işlemi için foto

dirençlere seri olarak 10kΩ dirençler bağlanmıştır. Bu seri dirençlerin bağlanma nedeni ise

devrenin gerilim bölücü olarak çalıştırılıp foto direnç üzerine düşen ışığın miktarının

değişimiyle birlikte direncinin değişimi ilkesinden yararlanılarak foto direnç üzerine düşen

gerilimi mikroişlemciden alınan analog pin sayesinde digital veriye dönüştürülmüştür.

Belirlenen eşik değerin altında ya da üstünde ki seviyeye göre araçlara ayrılan kısımların

girişlerinde bulunan kırmızı-yeşil çift renkli ledlerin bağlı olduğu pinler aktif veya pasif

edilmesi ile birlikte bahsedilen araç yerinin dolu yada boş olduğu anlaşılmıştır. Park yeri boş

olduğunda ise LDR nin o andaki analog bilgiyi işlemci tarafından değerlendirilerek

bilgilendirme ledi boş yer arayan araç sahipleri için yönlendirme sağlayacaktır. Bu projenin

başka bir avantajı ise, araçlara uygun boş yerler için girişe en yakın boş yere yönlendirme

yapılması olmasıdır. Park alanları girişten itibaren en yakından en uzağa olacak şekilde

numaralandırılıp ve bu yollar hat boyunca adlandırılıp işlemcinin belleğine kaydedilecektir.

Otopark alanında birden fazla boş alan olduğunda işlemci kaydedilen yollar arasında

karşılaştırma yaparak girişe en yakın yerde bulunan alana araç zemine döşenen ledler ile

yönlendirilmiştir. Bu işlemin gerçekleştirilmesi için yazılan program Ek-4’de belirtilmiştir.

Şekil 20’ de gerçekleştirilen otopark prototipinin bir görünümü şekillendirilmiştir.

Şekil 20. otopark düzeni

29

Gerçekleşen sistemin akış diyagramı Şekil-21’de ki gibidir.

Şekil 21. Sistemin akış diyagramı

3.3 Baskı Devre Çizimi

Şekil 17’de devreye ait modüllerin baskı devre çizimi Şekil-22’de belirtilmiştir. Baskı

devre ARES ortamında hazırlanmıştır. Baskı devre hazırlandıktan sonra gerekli malzemeler

temin edilmiştir. Baskı devre için gerekli olan malzemeler ise aşağıda belirtilmiştir.

Tuz ruhu

Bakır plaket

Matkap

Perhidrol

Tiner

Ütü

Baskı devrenin basıldığı kuşe kağıtı

30

Baskı devre lazer yazıcıdan kuşe kağıdına çıktı alındıktan sonra bakır plaket ütü ile

başlangıçta ısıtılmaktadır. Daha sonra ise kuşe kağıda alınan baskı devre çıktısı bakır plaket

üzerine yerleştirilmiştir. Daha sonra ise ütü ile üzerinden kağıt kaymayacak şekilde

ısıtılmıştır. Son olarak ise gerekli ısıtma işlemi gerçekleştirildikten sonra kağıt plaket

üzerinden alınıp bakır plaket tuz ruhu ve perhidrol karışımına daldırılmıştır. Bu işlem

sonucunda plaket üzerinde sadece bakır yollar üzerinde ki mürekkep izleri kalmaktadır.

Daha sonra ise plaket bu karışımdan çıkarıldıktan sonra su ile temizlenip mürekkep yerleri

ise tiner ile temizlenerek baskı işlemi gerçekleştirilmiştir. Son olarak ise plaket üzerinde pin

yerleri delinerek modül üzerine elemanlar lehimlenmiştir. Bu işlem her modül için

tekrarlanmıştır. Tasarlanan modülün baskı devre şeması Şekil 21’de gösterilmektedir.

Şekil 21. Ares Baskı Devre Çıktısı

31

3.4 Microsoft Visual Studio ile Arayüz Oluşturulması

Tasarlanan projede; sisteme ilave edilen araçların kaydının yapılması ve otopark kullanım

ücretinin hesaplanması Microsoft Visual Studio ortamında hazırlanmıştır. Kayıtların

saklanması ve gerek duyulduğunda kullanılmasına olanak sağlayan veri tabanı ise Microsoft

Access ortamında oluşturulmuştur. Şekil 22’de oluşturulan ara yüze ait port ayar penceresi

gösterilmektedir.

Şekil 22. Port Ayarı

Yukarıda ki şekilde de görüldüğü gibi araçların sisteme kayıtlarının yapılması için

başlangıçta port ayarlarının yapılması gerekmektedir, aksi takdirde RFID okuyucunun USB

çıkışı bilgisayar tarafından algılanamaz ve sistem aktif hale gelemeyecektir. Port ayarının

yapılması için oluşturulan bu ara yüzde başlangıçta bağlantı noktası yani COM belirlenir

daha sonra ise baud rate oranı yani seri haberleşmenin gerçekleşmesi için RFID okuyucunun

veri gönderim hızı belirlenir. Burada dikkat edilmesi gereken nokta okuyucunun baud rate

değeri belirlenen nokta için aynı olması gerekmektedir. Bu işlem için bilgisayardan COM11

bağlantı noktası ve baud rate ise 9600 olarak seçilmiştir. Ayrıca ara yüz üzerinde sanal bir

ışık yardımıyla bağlantının sağlanıp sağlanmadığı kontrol edilmektedir. Başka bir kontrol

yolu ise yine ara yüz üzerinde oluşturulan mesaj bölümüne yazılan karakterlerin

gönderilmesi ile sağlanabilmektedir.

32

Şekil 23’de belirtilen görüntü projenin ara yüzüne ait kayıt sayfasıdır.

Şekil 23. Ara yüz Görünümü

Port ayarı yapıldıktan sonra yukarıda ki şekilde de belirtildiği gibi araçların kayıt

işleminin gerçekleştirilmesi için başlangıçta araca takılan etiket numaralarının RFID

okuyucusu yardımıyla okutulup veri tabanına aktarılması gerekmektedir. Şekil-24’de ise

sisteme kayıt yaptıran araçlar ve onlara ait bilgilerin tutulduğu veri tabanın tutulduğu

programa ait Microsoft Access görüntüsü verilmiştir.

Şekil 24. Microsoft Access veri tabanı görünümü

33

Kayıt işlemi gerçekleştirilirken araca ait etiket numarası, araç plakası, araç sahibine

ilişkin bilgiler ve araca ait olan yakıt tipi ve renk bilgisi de yukarıda ki şekil de belirtilen

sistemin veri tabanına aktarılmaktadır. Veri tabanında araç bilgi tablosunda otoparka kayıtlı

araçların bilgisi tutulmaktadır. Otopark içerisinde o anda bulunan araçların bilgisi ise rapor

tablosunda tutulmaktadır ve eğer araç otoparktan çıkış yaparsa o araca ait bilgiler sadece

rapor kısmında silinmektedir. Ayrıca giriş çıkış işlemi yapan araçların ücretlendirme

bilgileri ise aynı ver tabanı üzerinde oluşturulan crystal reports tablosundan

gözlemlenmektedir. Kayıt işlemi tamamlandıktan sonra, etiket numarasının veri tabanında

kontrolü yapılıp otopark girişinde bulunan servo motor kontrollü bariyer sisteminin hareketi

sağlanır. Son olarak da aracın otopark içerisine girmesine sistem tarafında izin verilmektedir.

Aynı işlem yeni gelen araçlar için de kayıt bölümünde tekrarlanabilmektedir. Şekil-25 ve

Şekil-26’de araçların giriş ve çıkış işlemlerinin gerçekleştirildiği pencerenin görüntüsü

verilmiştir. Ayrıca o araca ait ücret bilgisi Şekil 27’de gösterilmektedir.

Şekil 25. Araç Giriş-Çıkış Bilgi Ekranı

Kayıt işlemi gerçekleştirilirken araca ait etiket numarası, araç plakası, araç sahibine

ilişkin bilgiler ve araca ait olan yakıt tipi ve renk bilgisi de yukarıda ki şekil de belirtilen

sistemin veri tabanına aktarılmaktadır. Veri tabanında araç bilgi tablosunda otoparka kayıtlı

34

araçların bilgisi tutulmaktadır. Otopark içerisinde o anda bulunan araçların bilgisi ise rapor

tablosunda tutulmaktadır ve eğer araç otoparktan çıkış yaparsa o araca ait bilgiler sadece

rapor kısmında silinmektedir. Ayrıca giriş çıkış işlemi yapan araçların ücretlendirme

bilgileri ise aynı ver tabanı üzerinde oluşturulan crystal reports tablosundan

gözlemlenmektedir. Kayıt işlemi tamamlandıktan sonra, etiket numarasının veri tabanında

kontrolü yapılıp otopark girişinde bulunan servo motor kontrollü bariyer sisteminin hareketi

sağlanır. Son olarak da aracın otopark içerisine girmesine sistem tarafında izin verilmektedir.

Aynı işlem yeni gelen araçlar için de kayıt bölümünde tekrarlanabilmektedir. Yukarıda ki

şekil de araç giriş işlemi tamamlanırken ekran görüntüsü verilmektedir.

Araçların otopark içerisine giriş işlemleri tamamlanırken RFID okuyucusunun etiket

numaralarını okumasıyla birlikte o araca ait giriş bilgileri; tarih ve saati cinsinde tutulmaya

başlamaktadır. Bu işlem sonrasında elde edilen tarih ve saat bilgileri oluşturulan veri

tabanında ki farklı bir tabloya aktarılmaktadır.

Şekil 26. Araç Giriş-Çıkış Bilgi Ekranı 2

Veri tabanında saklanan araca ait giriş tarih ve saati; ta ki o araç otoparktan çıkana dek

devam tutulmaktadır. Aracın çıkış işleminin gerçekleşebilmesi için de yine araca takılı olan

etiket numarasının RFID okuyucusu tarafından okunması gerekmektedir. İkinci defa

okutulan bu etiket numarası bu okuma işlemini çıkış olarak algılayarak otopark çıkışında

bulunan ikinci bir servo motor kontrollü bariyer sistemini harekete geçirerek aracın çıkışı

35

sağlanmaktadır. Bu işlemin gerçekleştirildiği esnada ise çıkış tarihi alınıp ücretlendirme

işlemi de gerçekleştirilmiştir. İstenildiği takdirde bu ücret bilgisi Microsoft Visual Studio

programına ek bir paket programı olan sap crystal reports programı ile raporlandırılması

sağlanabilmektedir.

Yukarıda belirtilen araç için çıkış işleminin ekran görüntüsü şekil 26’ da ki gibi devam

etmektedir. Çıkış işlemi tamamlandıktan sonra araca ait ücret bilgisi şekil 27’de ki

raporlandırılmaktadır.

Şekil 27. Rapor Görüntüsü

36

4. DENEYSEL ÇALIŞMALAR

Bu projede deneysel olarak gerçekleştirilip bilgisayar ortamında simülasyonları yapılan

konular aşağıda belirtilmiştir.

Oluşturulan modüller için elemanların seçimi ve tasarımının yapılması,

Yönlendirme sistemi için programın yazılması,

Proteus devre çizim programında arduino mikro işlemci programlayıcısı oluşturulup

servo motorun çalıştırılması ve simülasyonu,

Şekil 28.’da hazırlanan her modülün bilgisayar ortamında hazırlanan simülasyonundan bir

görüntü gösterilmektedir. Simülasyon çalıştırılıp ledlerin sırasıyla yanarken elde edilen

gerilim ve akım değerleri de Şekil 28’da belirtilmiştir. Bir tane led üzerine düşen gerilim

4,75 Volt olarak, o led üzerinden geçen akım ise 2,55 mA olarak gözlemlenmiştir. Akım

değerini de sınırlamak için 1KΩ’luk dirençlerde eklenmiştir.

Şekil 28. Hazırlanan modüllerin simülasyon çıktısı

Yukarıda ki şekilde de belirtildiği üzere her bir led devrede (1) bağıntısında ile belirlenen

frekansta yanıp sönmektedir.

37

CA= (1 / (2πf RA)*(2πf RA)*LA) (1)

Sisteme kayıtlı araç otopark girişine gelip kartını okuttuğunda girişte bulunan servo

otomatik olarak açılacaktır. Çıkışta bulunan servo ise görevli tarafından ücret ödemesi

yapıldıktan sonra açtırılacaktır. Şekil 29’da giriş ve çıkışta bulunan servo motorların

bağlantıları görülmektedir.

Şekil 29. Servo motorların bağlantı şekilleri

38

5.SONUÇLAR

Projede kullanılan okuyucu ve etiketler sayesinde sisteme dışarıdan müdahale

edilmeden devamlılığı sağlanmıştır,

Otopark giriş ve çıkışlarındaki araçların bekleme sürelerinin azaltılmıştır,

Dizayn edilen led sürme modülleri sayesinde modülerlik sağlanmıştır,

Otopark içerisine dizayın edilen sistem ile birlikte araçların park etme sürelerinin

azaltılmıştır,

Oluşturulan veri tabanı ve ara yüzü ile birlikte otopark girdi ve çıktılarının kayıt

altına alınması gerçekleştirilmiştir,

Sistem prototip olarak gerçekleştirildiğinden bu alandaki gelişmelere paralel olarak

geliştirilebilirliği hedeflenmiştir;

Sistemin yukarıda ki belirtilen avantajlarına karşın proje tamamlandıktan sonra

modüllerde ki ledlerin aynı parlaklıkta yanmadığı gözlemlenmiştir. Bunun sebebinin 4017

entegresinde çıkış pinleri eşit miktarda gerilim vermediğinde böyle bir olumsuzluk ile

karşılaşılmıştır.

39

6. DEĞERLENDİRME

Yukarıda da bahsedildiği gibi yapılmış olan katkılar sayesinde;

RFID sistemlerinin özel kurumlara ait yerlerde daha aktif şekilde kullanılması,

Bu alanda yapılacak projelere örnek teşkil etmesi,

Geliştirilecek olan arayüz ile birlikte araç sahibinin otoparkı internet ortamında

görebilme imkânın sağlanması,

Araç sahiplerinin otoparka gitmeden önce internetten doluluk oranını görmesi ve

internet üzerinden rezerve imkânın sağlanması,

Tasarlanan bu sistem yukarıda belirtilen gelişmelere öncülük etmektedir.

Bitirme projemizde grup arkadaşlarımızla eş çaba sarf ederek belli bir plan doğrultusunda

çalışılmıştır. Aynı iş üzerinde ortak fikirler alınıp ortak kararlar verilip projemiz için en

yüksek verimi alabileceğimiz yöntemler uygulanmıştır. Ana hedefimize ulaşırken küçük ve

ara planlarla bir yol çizilip adım adım ilerlenmiştir.

40

KAYNAKLAR

[1]. A. Yeşil, S. Katran, M. Temur, E. Selçuk, T.C. Ulaştırma Denizcilik ve Haberleşme

Bakanlığı Yayınları – 17: Akıllı Ulaşım Sistemleri Çalıştayı Bildiriler Kitabı, Baskı; Ankara,

Türkiye, Aralık 2012

[2]. Z.Pala “RFID Teknolojisi ile Otomasyon Bir Uygulama Olarak Otopark Takibi” Şubat

2007,Muş, Sayfa:33

[3]. E. Demiral, İ. Rakıp Karaş1, M. Turan,” RFID Sistemleri ile Konum Belirleme

Uygulamaları”, 14-17 Mayıs 2013, Ankara, sayfa:2:2

[4]. (2011)The Epc Global website. [Online].Available: http://www.gs1.org/gsmp/kc/epcglobal/

[5]. D. Wheat, “Technology In Action: Arduino Internals”, page:13

[6]. “Atmel 2560 datasheet”, San Jose, CA 95131, USA

[7]. Elektrik-Elektronik Teknolojisi: Sensörler ve Transdüserler, T.C Milli Eğitim

Bakanlığı ,MEGEP,2012

41

EKLER

EK- 1

IEEE Etik Kuralları

IEEE üyeleri olarak bizler bütün dünya üzerinde teknolojilerimizin hayat standartlarını

etkilemesindeki önemin farkındayız. Mesleğimize karşı şahsi sorumluluğumuzu kabul

ederek, hizmet ettiğimiz toplumlara ve üyelerine en yüksek etik ve mesleki davranışta

bulunmayı söz verdiğimizi ve aşağıdaki etik kuralları kabul ettiğimizi ifade ederiz.

1. Kamu güvenliği, sağlığı ve refahı ile uyumlu kararlar vermenin sorumluluğunu kabul

etmek ve kamu veya çevreyi tehdit edebilecek faktörleri derhal açıklamak;

2. Mümkün olabilecek çıkar çatışması, ister gerçekten var olması isterse sadece algı olması,

durumlarından kaçınmak. Çıkar çatışması olması durumunda, etkilenen taraflara durumu

bildirmek;

3. Mevcut verilere dayalı tahminlerde ve fikir beyan etmelerde gerçekçi ve dürüst olmak;

4. Her türlü rüşveti reddetmek;

5. Mütenasip uygulamalarını ve muhtemel sonuçlarını gözeterek teknoloji anlayışını

geliştirmek;

6. Teknik yeterliliklerimizi sürdürmek ve geliştirmek, yeterli eğitim veya tecrübe olması

veya işin zorluk sınırları ifade edilmesi durumunda ancak başkaları teknolojik

sorumlulukları üstlenmek;

7. Teknik bir çalışma hakkında yansız bir eleştiri için uğraşmak, eleştiriyi kabul etmek ve

eleştiriyi yapmak; hatları kabul etmek ve düzeltmek; diğer katkı sunanların emeklerini ifade

etmek;

8. Bütün kişilere adilane davranmak; ırk, din, cinsiyet, yaş, milliyet, cinsi tercih, cinsiyet

kimliği, veya cinsiyet ifadesi üzerinden ayırımcılık yapma durumuna girişmemek;

9. Yanlış veya kötü amaçlı eylemler sonucu kimsenin yaralanması, mülklerinin zarar

görmesi, itibarlarının veya istihdamlarının zedelenmesi durumlarının oluşmasından

kaçınmak;

10. Meslektaşlara ve yardımcı personele mesleki gelişimlerinde yardımcı olmak.

42

IEEE Code of Ethics

We, the members of the IEEE, in recognition of the importance of our technologies in

affecting the quality of life throughout the world, and in accepting a personal obligation to

our profession, its members and the communities we serve, do hereby commit ourselves to

the highest ethical and professional conduct and agree:

1. to accept responsibility in making engineering decisions consistent with the safety, health

and welfare of the public, and to disclose promptly factors that might endanger the public or

the environment;

2.to avoid real or perceived conflicts of interest whenever possible, and to disclose them to

affected parties when they do exist;

3. to be honest and realistic in stating claims or estimates based on available data;

4. to reject bribery in all its forms;

5. to improve the understanding of technology, its appropriate application, and potential

consequences;

6. to maintain and improve our technical competence and to undertake technological tasks

for others only if qualified by training or experience, or after full disclosure of pertinent

limitations;

7. to seek, accept, and offer honest criticism of technical work, to acknowledge and correct

errors, and to credit properly the contributions of others;

8. to treat fairly all persons regardless of such factors as race, religion, gender, disability,

age, or national origin;

9. to avoid injuring others, their property, reputation, or employment by false or mlicious

action;

10. to assist colleagues and co‐workers in their professional development and to support

them in following this code of ethics.

Approved by the IEEE Board of Directors

August 1990

ieee‐ies.org/resources/media/about/history/ieee_codeofethics.pdf

43

Mühendisler İçin Etik Kuralları

Code of Ethics for Engineers

Etik kurallarıile ilgili faydalıweb adresleri

IEEE Code of Ethics

http://www.ieee.org/about/corporate/governance/p7‐8.html

NSPE Code of Ethics for Engineers

http://www.nspe.org/resources/ethics/code‐ethics

American Society of Civil Engineers, UC Berkeley Chapter

http://courses.cs.vt.edu/professionalism/WorldCodes/ASCE.html

EngineeringEthicsBYDENISENGUYEN EngineeringEthicsBYDENISENGUYEN

http://sites.tufts.edu/eeseniordesignhandbook/2013/engineering‐ethics‐2/

Code of Ethics of Professional Engineers Ontario

http://www.engineering.uottawa.ca/en/regulations

Bir kitap:

What Every Engineer Should Know about Ethics

Yazar: Kenneth K. Humphreys

CRC Press

EMO –Elektrik Mühendisleri Odası

Etik Kütüphanesi

http://www.emo.org.tr/genel/bizden_detay.php?kod=50871&tipi=46&sube=0#.U1QfyVV_

tjs

44

EK-2.

DİSİPLİNLER ARASI ÇALIŞMA

Projenin tasarım kısmını gerçekleştirdikten sonra yapım aşamasında bir kaç meslek

dalanından yararlanılmıştır. İlk olarak projede kullanılmak üzere gerekli elektronik

malzemelerin tedariki gerçekleştirildi. Ancak sistemin test aşamasında arızalanan elemanlar

da hesaba katarak her elemanın yedeği de hesaplanarak satın alma işlemi buna göre yapıldı.

Projenin ilerlemesiyle birlikte görüldü ki gerçekten kullanılan bazı malzemeler test

aşamasında arızaya uğramıştır. Arızaya uğrayan bu elemanlar değiştirilip yerine yenileri

monte edildi. Prototip oluşturulurken prototipin sağlam olması da göz önüne alınarak ayrıca

kolay bir şekilde işlenebilmesi sayesinde 5mm kalınlığında ahşap malzeme temin edildi.

Ayrıca bu ahşap malzeme üzerinde otopark yerlerini, giriş çıkışları, ve yönlendirme için

kullanılacak olan led sisteminin doğru bir şekilde sisteme monte edilebilmesini sağlamak

için marangoz ile birlikte ortak bir çalışma gerçekleştirildi. Ayrıca led sistemini üzerine

monte ettiğimiz malzeme ise reklam panoları yapan bir firmadan kullandığımız malzeme

temin edildi. Böyle bir malzemenin kullanma nedeni ise hem çok hafif hem de işlenebilmesi

kolay olmasındandır. Çizelge 4.’de prototip için maliyet tablosu oluşturulmuştur.

45

EK-3

MALİ ANALİZ

Çizelge 4. Maliyet Tablosu

Sıra No Malzemenin

Adı

Proje

Faaliyetlerindeki

Kullanım Amacı

Adet Birim

Fiyatı

Toplam

Fiyatı

1 RFID reader

ve tag

Araç tanıma 1 32 TL 32 TL

2 Servo Motor Bariyeri Açma 1 20 TL 20 TL

3

Arduino

Mega

Araçları boş

yere

yönlendirme

1 94 TL 94 TL

4 LDR Araç Algılama 10 1,50 TL 15 TL

5 LED Araç

yönlendirme

100 0.05 TL 5 TL

6

Güç Kaynağı Besleme

Gerilimi

1 30 TL 30 TL

7 Direnç LED lerin akım

sınırlaması

100 0.05 TL 5 TL

8

Kırtasiye

Malzemeleri

Otopark

Protopinin

Oluşturulması

50 TL

9 Havya ve

Lehim

Lehim 1 50TL 50 TL

10 4N25 yalıtım 20 0.75 15tl

11 555 entegre Tetikleme

elemanı

20 0.5 10tl

12 4017 Led sürmek için 20 0.5 10 tl

13 İletken kablo bağlantı 50metre 0.5

(metresi)

25 tl

Toplam:361 TL

46

EK-4

#include<Servo.h>

Servo servo1;

Servo servo2;

int pin1=6;

int pin2=5;

void setup()

// put your setup code here, to run once:

Serial.begin(9600);

pinMode(pin1,OUTPUT);

servo1.attach(pin1);

pinMode(pin2,OUTPUT);

servo2.attach(pin2);

void loop()

// put your main code here, to run repeatedly:

if(Serial.available())

int c=Serial.read();

if(c==65)//a karakteri gönderildiğinde

47

servo1.write(90);

delay(5000);

servo1.write(180);

delay(2000);

else if(c==66)//b karakteri gönderildiğinde

servo2.write(90);

delay(5000);

servo2.write(180);

delay(2000);

48

EK-5

int yer[] = 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0;

int opto[] = 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11;

int threshold=400;

void setup()

Serial.begin(9600);

for (int a=20; a<=39; a++)

pinMode(a, OUTPUT);

digitalWrite(a, HIGH);

for (int val=2; val<=11; val++)

pinMode(val, OUTPUT);

void loop()

aa :

49

for (int i=0; i<=9; i++)

int b = analogRead(i);

Serial.println(b);

if (b<threshold)

yer[i]=1;

int led0 = (2*i)+20; //Kırmızı çiftler yak

int led1 = led0+1; //Yeşil tekler söndür

digitalWrite(led0, LOW);

digitalWrite(led1, HIGH);

else

yer[i]=0;

int led2 = (2*i)+21;

int led3 = led2-1;

digitalWrite(led2, LOW);

digitalWrite(led3, HIGH);

int x = analogRead(10);

Serial.println(x);

50

delay(300);

if (x<threshold)

for (int k=0; k<=9; k++)

digitalWrite(opto[k], LOW);

for (int i=0; i<=9; i++)

int b = analogRead(i);

Serial.println(b);

if (b<threshold)

yer[i]=1;

int led0 = (2*i)+20; //Kırmızı çiftler yak

int led1 = led0+1; //Yeşil tekler söndür

digitalWrite(led0, LOW);

digitalWrite(led1, HIGH);

else

yer[i]=0;

51

int led2 = (2*i)+21;

int led3 = led2-1;

digitalWrite(led2, LOW);

digitalWrite(led3, HIGH);

for (int j=0; j<=9; j++)

if (yer[j]==0)

xx :

for (int k=0; k<=j; k++)

digitalWrite(opto[k], HIGH);

if (analogRead(j)<threshold)

for (int k=0; k<=j; k++)

digitalWrite(opto[k], LOW);

for (int i=0; i<=9; i++)

52

int b = analogRead(i);

Serial.println(b);

if (b<threshold)

yer[i]=1;

int led0 = (2*i)+20; //Kırmızı çiftler yak

int led1 = led0+1; //Yeşil tekler söndür

digitalWrite(led0, LOW);

digitalWrite(led1, HIGH);

else

yer[i]=0;

int led2 = (2*i)+21;

int led3 = led2-1;

digitalWrite(led2, LOW);

digitalWrite(led3, HIGH);

goto aa;

53

else

goto xx;

54

EK-6. STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU

Bitirme Projesinin hazırlanmasında Standart ve Kısıtlarla ilgili olarak, aşağıdaki soruları cevaplayınız.

1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız.

Bu proje evrensel olup RFID kartların daha aktif kullanımını sağlamak ve otopark veya birçok özel kurum

alanlarında kullanımını artırmaktır. Ayrıca otoparklarda en yakın boş yer tespiti yapılmış olması da bu

alanda yapılan otomasyonlara önemli katkılarda bulunacaktır.

2. Projenizde bir mühendislik problemini kendiniz formüle edip, çözdünüz mü?

Evet, projede araçlar için en yakın boş yerin tespiti için arduino mega nın programlanması olmak üzere

karşımıza çıkan birçok sorunu çözerek en verimli sonuca ulaşılmaya çalışılmıştır.

3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız?

Malzeme bilgisi, Bilgisayara Giriş, Antenler ve Propagasyon, Mikrodalga Sistemleri, Elektrik

Makinaları, Elektroniğe Giriş derslerinde edindiğimiz bilgiler proje kapsamında yardımcımız olmuştur.

4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir?

RFID Standartları Global Etiket Standartları kullanılmıştır.

5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir?

a) Ekonomi

Tasarlanan olan bu projenin verimli çalışması göz önünde bulundurularak olabildiğince ucuz

malzemeler kullanılmıştır.

b) Çevre sorunları:

Çevre sorunu bulunmamaktadır.

c) Sürdürülebilirlik:

Araçlara RFID sisteminin takılacak olmasıyla birlikte bu sistemin başta otopark alanlarında olmak

üzere birçok alanda kullanımı artacaktır. Ayrıca otoparklarda bu sisteme ilave birçok özellik

eklenebildiğinden bu proje geliştirilmeye açıktır.

d) Üretilebilirlik:

Yapılan bu proje üretilip, özel kurum alanlarına ve otoparklara uygulanabilecek bir projedir.

e) Etik:

Sistemin tasarımı tamamen proje ekibi tarafından yapılmış ve etik kurallar göz önünde

bulundurulmuştur.

f) Sağlık:

Manyetik alan insan sağlını etkileyecek seviyeye çıkarılmayacaktır, ayrıca düşük akım ve gerilim

değerlerinde çalışılmıştır.

g) Güvenlik:

Sistem herhangi bir güvenlik riski içermemektedir.

h) Sosyal ve politik sorunlar:

Tasarımı hedeflenen ürün sosyal ve politik sorunlara yol açmayacak niteliktedir.

Not: Gerek görülmesi halinde bu sayfa istenilen maddeler için genişletilebilir.

Projenin Adı AKILLI OTOPARK OTOMASYONU

Projedeki Öğrencilerin adları Fatih YALÇINKAYA ve Zekeriya KIRMIZIGÜL

Tarih ve İmzalar 22.05.2014

55

ÖZGEÇMİŞ

Fatih YALÇINKAYA

Fatih YALÇINKAYA 20.02.1990 tarihinde Samsun'da doğdu. İlk ortaokul ve lise

öğrenimini Samsun'da tamamladı. 2009 yılında başlayan lisans eğitimi ise Karadeniz

Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü'nde

devam etmektedir.

Zekeriya KIRMIZIGÜL

Zekeriya KIRMIZIGÜL 01.11.1990 tarihinde Malatya'da doğdu. İlk ortaokul ve lise

öğrenimini Malatya 'da tamamladı. 2009 yılında başlayan lisans eğitimi ise Karadeniz

Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü'nde

devam etmektedir.