Bitirme Projem. Akıllı Ev Otomasyonu ve Bilgisayarlı Otomasyonu

Akıllı Ev Nedir?

Akıllı evler hakkında birçok tanım birçok yorum bulunmaktadır. Bunlardan belli başlılarını sayacak olursak;- Akıllı evler öğrenebilen, yaşam tarzları hakkında bilgi toplayıp buna göre ayarlamalar yapabilen evlerdir.

Burada amaç ev içindeki tüm aktivitelerin tek bir noktadan takip ve kontrol  edilmesidir. Örneğin ev içindeki tüm elektrikli aletlerin uzaktan kontrol edilmesi ve takip edilmesi hem zaman açısından hem de güvenlik açısından önem arz etmektedir. 

Temel başlıklar altında bakarsak projemiz şu temel bölümlerden oluşmaktadır;

•Bahçe kapısının kontrolü

•Güvenlik Kamerasının Uzaktan Kontrolü

•Ev İçi Hareket Kontrolü

•Sıcaklık Kontrolü

-Hareket Algılama

Hareket algılamak için hazır olarak aldığımız

PIR Sensör hareketli cisimleri algılayarak üzerinde

Bulunan ledleri yakmaktadır.

Bizim bu devreye eklediğimiz şey ise hareket bilgisinin

Paralel port vasıtasıyla bilgisayara gönderim işlemidir.

Bunun için 7414 entegresi kullandık.

Paralel portun sürekli 5V veren bacağını entegremizin

Sıfırlayıcı bacağına bağladık. Işıklar yandığında entegre

Aktif olur ve paralel portun bacağı sıfırlanmış olur.

Böylece bilgisayar porttan bilgi geldiğini algılar ve

Arayüz yazılımında “İçerde Biri Var” uyarısı alırız.

Devreye entegrasyonu yandaki gibidir.

Sıcaklık Kontrolü

Amaç sıcaklığın ölçümü ve bilgisayar ortamından takip ve kontrolüdür.

Ölçüm için LM35 sensörü kullandık.

 Sensörün özelliği ölçülen her sıcaklık değeri

İçin 10 mV gerilim üretmesidir.

 Ölçümü sensörü bir mikroişlemciye bağlayarak

Kolaylaştırmak istedik. Burada amaç hem ölçülen değerin dijitale dönüştürülüp

Bir LCD ye bastırmak hem de bu değeri RS-232 veri yolu ile PC ye yollayıp kontrol işlemini PC üzerinden gerçekleştirmek. 2x16 LCD şekilde

görülmektedir.

LCD 2X16

Pic16F877

Devre Şeması

PORT Ayarları

ComPort  : Seri haberleşme için bilgisayarımızdaki hangi seri portun kullanılacağı belirtilir.(COM1,COM2,…vb)

Boud Rate  : Seri haberleşmede kullanılacak bit aktarım hızı bu parametre ile belirtilir. Saniyede gönderilecek bit sayısını ifade eder.

Parity: Gönderilen datanın doğru gönderilip gönderilmediğini tespit etmek için kullanılan yöntemlerden biri olan Parity yöntemlerinden biri belirlenir. Datadaki lojik 1 lerin sayısının tek veya çift sayıda olmasının kontrol edildiği yöntemdir.

Data Bits: Datayı oluşturan bit sayısının belirtildiği parametredir.

Stop Bits: Datanın sonunu belirten bilginin bir veya iki bit olacağı bu parametre ile belirtilir.

RThreshold: Programımız çalışması esnasında devamlı olarak data girişi olup olmadığını anlamak için seriportu kontrol eder. Bu kontrol sırasında bilgiyi oluşturan data sayısı kadar data girişi olmuşsa bilgi seriport önbelleğinden alınarak işlenir. Bu parametre ile bilgiyi oluşturan data sayısı belirtilir. 

InputLen: Seriport önbelleğinden bir kerede kaç data okunacağı bu parametre ile belirtilir.( Uygulamalarımızda genellikle RThreshold parametresi ile InputLen parametresi aynı değerde olacaktır.)

Programın ARAYÜZÜ

Garaj Kapısı Kontrolü

Bahçe giriş kapısı iç ve dış tarafında birer tane CNY70 sensör bulunmaktadır. Eve ait olan aracın tamponuna beyaz bir bant yerleştirilmistir. Bu yüzden evin aracı bahçe kapısının önüne geldiğinde, sensörün üzerinde durmaktadır ve arabanın altındaki beyaz bant CNY70 sensörüne ışık etkisi yaparak iletime geçmesini sağlamaktadır. Böylece RA3 “1” olarak motoru PIC16F628’deki yazılım doğrultusunda çalıştırmaktadır. Aynı şekilde bahçenin içerisindeki sensör de RA2’yi “1” yaparak kapıyı açıp kapatmaktadır.

PIC16F628’deki yazılım doğrultusunda, RA3 veya RA2 “1” olduğu zaman,

PORTB=000001

Pause 2000 (2 saniye motor döner ve kapı açılır)

PORTB=000000

Pause 5000 (5 saniye kapı açık kalır arabanın girmesi veya çıkması beklenir)

PORTB=000010

Pause 2000 (2 saniye motor ters yönde döner ve kapı kapanır)

GoTo bas

Bölümü devreye girmektedir. Yani kapı açılıp bir süre bekledikten sonra kendiliğinden kapanmaktadır. Burada motoru açıp kapamak için BC337 transistor ve röle kullanılmıştır.

Bahçe Araç Kapısı Açık-Kapalı Bilgisinin Paralel Port ile Alınması

Optik sensör ve mikroişlemci ile kontrolü yapılan bahçe araç kapısının açılıyor-kapanıyor bilgisinin kontrol yazılımından takibi için paralel port haberleşmesi kullanılmıştır. Motorların çalışma yönüne göre alınan bilgi paralel port vasıtasıyla Visual Basic yazılımına gönderilerek sistem kontrol edilmiştir. Bu sistemi anlayabilmek için öncelikle paralel port kavramı hakkında bilgi verilmiştir.

 Paralel Port ve Kullanımı

İki farklı noktada bulunan alıcı ve verici cihazların birbirlerine veri aktarımını sırasında verinin her bir biti için ayrı bir hat kullanılıyorsa bu tür iletişime paralel iletişim adı  verilir. Aşağıdaki şekilde verici cihaz ile alıcı cihaz arasında kurulan paralel bağlantının basit gösterimi vardır. Verici cihaz elindeki 8 bitlik (1 byte) veriyi göndermeden önce alıcıyı haberdar eder ve “ben sana bilgi gönderiyorum” anlamına gelen bir sinyal gönderir. Eğer alıcı meşgul değil ise yada veri kabul edebilecek durumda ise “hazırım ” anlamında bir işareti vericiye gönderir. Bundan sonra verici her bir biti ayrı bir hat vasıtasıyla 8 bitlik veriyi gönderir. Bu işlem bir sonraki gönderilecek byte’lar içinde tekrarlanarak aktarım dosya aktarımı sonuna kadar sürdürülür.

Paralel port adından da anlaşılabileceği gibi aynı anda birden fazla veri bitini birlikte aktarabilen bir port türüdür.

Donanım olarak paralel port 12 çıkış, 5 giriş ve 8 toprak hattı olan 25 D-tipi dişi bir bağlaçtır. Centronics firması tarafından geliştirilmesi dolayısıyla bu adla da anılır.

Bahçe kapısı Paralel Port Bağlantısı

Kamera Güvenlik Sistemi

Bahçe içerisine yerleştirilen bir kameranın step motor düzeneği ile kontrolü ile akıllı ev sisteminin önemli bir özelliği gerçekleştirilmiştir. Kontrol yazılımından kameranın yön kontrolü yapılarak bahçenin izlenmesine olanak sağlanmıştır. Bu devrede kullanılan step motor paralel port haberleşmesi ile kontrol yazılımından gerçekleştirilmiştir.

3.3.1 Step Motor

Devrede +5V ile çalışabilen 5 kablolu motor sürücü kullanılmıştır. Adım motoru, sayısal darbe dizilerini açısal dönme hareketine çeviren elektrik motorlarıdır.

Adım motorlarının, motor cinsine ve uygulama alanlarına göre çeşitli çalışma usulleri vardır. Bunlar:

Normal Sürüm ( yalnızca 1 faz uyarımda)

Tam Adım Sürüm (2 faz aynı anda uyarımda)

Yarım Adım Sürüm (önce bir sonra iki faz uyarımda)

Normal Sürüm

Saat yönünde dönme için sargılar ardışık olarak 1a-1b-2a-2b sırasına göre uyarılmalıdır. Saat yönünün tersinde bir dönme için 2b-2a-1b-1a sırasına göre sargılar uyarılmalıdır

Step Motor Paralel Port Kontrolü

Step motorun yön kontrolü paralel portun data portları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bilgisayar yazılımdan gönderilen sinyaller kontrol devresinde güçlendirilir ve step motor için gerekli olan voltaj değeri sağlanır. Paralel porttan sırasıyla 1 2 4 8 sayılarının binary karşılıkları data yazmaçlarından gönderilerek, step motor istenen yönde döner.

SONUÇ VE ÖNERİLER

Akıllı ev tasarladığımız bu projede amacımız tüm sistemin tek bir noktadan yani bilgisayar üzerinden kontrolünü sağlamaktır. Burada teknolojinin sunduğu  daha fazla konfor şartlarını, zaman ve enerji bakımından en tasarruflu şekilde yansıtmaya çalıştık. Akıllı ev tasarlarken, ev sakinlerinin hayatını kolaylaştırmak için farklı yapıdaki sensörlerle mikro işlemciler kullanılmıştır. Bu sensörler sayeseinde elde edilen bilginin bilgisayar üzerinden hem kontrolü hem de takibi gerçekleşmektedir.

Çalışmamızda özellikle kontrol sistemi üzerine yoğunlaşmaya çalıştık. Özellikle seri port ve paralel port üzerinden data transferi işlemlerini en iyi şekilde yapmaya çalıştık. Proje ile öğrenmeye başladığımız bu kontrol ve haberleşme sistemlerini en ideal kodlama ile kullanmaya çalıştık. Günümüzde daha gelişmiş haberleşme sistemleri bulunmasına karşın bizim kullandığımız haberleşme tarzı günümüzün temelini oluşturmaktadır.

Akıllı ev teknolojileri genel olarak insanların daha kolayca evlerini kontrol etmelerini sağlayan sistemlerden ibarettir. Bizim yaptığımız sistemlerin yanına ekleyebilecek şeyler insanın hayal gücü ve gereksinimleri ile sınırlıdır. Günümüzde birçok firma çeşitli sistemlerle insanlara hizmet sunmaktadır. Özellikle evlerin internet üzerinden kontrolü popüleritesini sürdürmektedir. Ayrıca hırsızlığa karşı evin kendini koruyarak gerekli yerlere telefonla bildirme işlemi de oldukça yaygın kullanıma sahiptir.

Buradan İndir