Sensör ve Aktüatör Kontrolü [Mikrodenetleyiciler]

- Mart 17, 2025

Sensör ve Aktüatör Kontrolü

Mikrodenetleyiciler, sensörler ve aktüatörler ile etkileşime girerek çevresel verileri algılayabilir ve fiziksel işlemleri kontrol edebilir. Sensörler giriş birimleri olarak çalışırken, aktüatörler çıkış birimleri olarak hareket eder.

Sensörler, ortamdan veri alarak mikrodenetleyiciye iletir (örneğin, sıcaklık, ışık, nem vb.).
Aktüatörler, mikrodenetleyiciden gelen komutlara göre fiziksel dünyada bir işlem gerçekleştirir (örneğin, motorları döndürmek, ışıkları açıp kapatmak).

1. Sensörler ve Çalışma Prensipleri

Sensörler, belirli bir fiziksel olayı ölçen ve bunu elektrik sinyaline dönüştüren bileşenlerdir.

a) Analog Sensörler

Sürekli değişen fiziksel büyüklükleri ölçer.
Mikrodenetleyici, ADC (Analog to Digital Converter - Analog Dijital Dönüştürücü) kullanarak bu verileri dijital hale getirir.

📌 Örnek Analog Sensörler:
✅ LM35 (Sıcaklık Sensörü)
✅ LDR (Işık Sensörü)
✅ Potansiyometre
✅ Nem Sensörleri (DHT11, DHT22)

📌 Örnek: LM35 ile Sıcaklık Ölçümü (Arduino)

const int sensorPin = A0;  // LM35'in bağlandığı analog giriş pini
float sıcaklık; 

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int analogDeger = analogRead(sensorPin);  
  sıcaklık = (analogDeger * 5.0 * 100.0) / 1024;  
  Serial.print("Sıcaklık: ");
  Serial.print(sıcaklık);
  Serial.println(" C");
  delay(1000);
}

b) Dijital Sensörler

Sensörler, ölçtükleri veriyi doğrudan 0 ve 1 (dijital) şeklinde mikrodenetleyiciye iletir.
Genellikle seri haberleşme protokolleri kullanılarak (I2C, SPI, UART) mikrodenetleyici ile haberleşir.

📌 Örnek Dijital Sensörler:
✅ DHT11/DHT22 (Sıcaklık ve Nem Sensörü)
✅ HC-SR04 (Ultrasonik Mesafe Sensörü)
✅ IR Sensörleri (Engel Algılama)

📌 Örnek: DHT11 ile Nem ve Sıcaklık Ölçümü (Arduino)

#include <DHT.h>

#define DHTPIN 2   
#define DHTTYPE DHT11  

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
}

void loop() {
  float sıcaklık = dht.readTemperature();
  float nem = dht.readHumidity();

  Serial.print("Sıcaklık: ");
  Serial.print(sıcaklık);
  Serial.print(" C  -  ");
  Serial.print("Nem: ");
  Serial.print(nem);
  Serial.println(" %");

  delay(2000);
}

2. Aktüatörler ve Kontrol Yöntemleri

Aktüatörler, mikrodenetleyicinin verdiği sinyaller doğrultusunda mekanik bir hareket veya elektriksel bir işlem gerçekleştirir.

a) LED Kontrolü

Dijital çıkış pinleri kullanılarak LED'ler açılıp kapatılabilir.
PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) kullanılarak LED parlaklığı ayarlanabilir.

📌 Örnek: LED Aç/Kapat (Arduino)

const int ledPin = 13;

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(ledPin, HIGH); // LED Aç
  delay(1000);
  digitalWrite(ledPin, LOW); // LED Kapat
  delay(1000);
}

📌 Örnek: PWM ile LED Parlaklık Kontrolü

const int ledPin = 9;

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  for (int i = 0; i <= 255; i++) {
    analogWrite(ledPin, i);
    delay(10);
  }
}

b) Motor Kontrolü

DC Motor: Hız kontrolü için PWM kullanılır.
Servo Motor: Açısal hareket için belirli açılara getirilir.
Step Motor: Belirli adımlarla döndürülerek hassas hareket sağlanır.

📌 Örnek: Servo Motor Kontrolü (Arduino)

#include <Servo.h>

Servo myServo;

void setup() {
  myServo.attach(9);
}

void loop() {
  myServo.write(0);
  delay(1000);
  myServo.write(90);
  delay(1000);
  myServo.write(180);
  delay(1000);
}

c) Röle Kontrolü

Röleler, yüksek gerilimli cihazları (220V lambalar, motorlar) mikrodenetleyici ile kontrol etmeye yarar.

📌 Örnek: Röle ile Lamba Kontrolü (Arduino)

const int rolePin = 7;

void setup() {
  pinMode(rolePin, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(rolePin, HIGH); // Röleyi aç
  delay(5000);
  digitalWrite(rolePin, LOW);  // Röleyi kapat
  delay(5000);
}

3. Sensör-Aktüatör Etkileşimi

Sensörlerden gelen veriye göre aktüatörleri kontrol etmek yaygın bir uygulamadır.

📌 Örnek: LDR ile Otomatik LED Kontrolü (Arduino)

const int ldrPin = A0;
const int ledPin = 9;

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int ldrDegeri = analogRead(ldrPin);
  Serial.println(ldrDegeri);

  if (ldrDegeri < 500) {  // Ortam karanlıksa
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(ledPin, LOW);
  }
  
  delay(500);
}

4. Sensör ve Aktüatör Haberleşme Protokolleri

Sensörler ve aktüatörler genellikle şu haberleşme protokollerini kullanarak mikrodenetleyiciler ile iletişim kurar:
✅ Analog Sensörler → ADC kullanır (örneğin LM35, LDR)
✅ Dijital Sensörler → Dijital girişler veya I2C/SPI/UART kullanır
✅ Aktüatörler → Dijital çıkışlar, PWM veya röle kullanır

Sensör/Aktüatör	Türü	Haberleşme Protokolü	Kullanım Alanı
LM35	Analog Sensör	ADC	Sıcaklık ölçümü
DHT11	Dijital Sensör	Dijital Pin	Sıcaklık/Nem ölçümü
HC-SR04	Dijital Sensör	Dijital Pin (Trig/Echo)	Mesafe ölçümü
Servo Motor	Aktüatör	PWM	Robotik, açısal hareket
DC Motor	Aktüatör	PWM	Hız kontrolü

Sonuç

Sensörler ortamdan veri alır ve mikrodenetleyiciye iletir.
Aktüatörler mikrodenetleyici tarafından kontrol edilir ve fiziksel değişiklikler oluşturur.
Sensör + Aktüatör etkileşimi, akıllı sistemlerin temelini oluşturur (örneğin, hareket algılayan ve ışık açan sistemler).

yazın...

traotora