2 of 16

KULLANILAN MALZEMELER

Çeşitli ölçülerde MDF tahta parçaları.
Tij.
2 Adet rulman.
4 Adet cıvata.
2 Adet somun.

9.12.2019

3 of 16

KULLANILAN MALZEMELER

Arduino Nano.
Orta boy breadboard.
L298N motor sürücü.
MPU6050 Jiroskop ve ivme sensörü.
3V 4200RPM DC motor.
Çeşitli jumper ve zil teli kablo.

9.12.2019

4 of 16

DEVRE ELEMANLARI�MPU6050 JİROSKOP

MPU6050 ivme sensörleri 3 eksen açısal ivme ve 3 eksen gyro olmak üzere 6 eksende ölçüm yapabilme özelliğiyle drone gibi hava araçlarında ve denge robotlarında sıkça kullanılan sensörlerdir.
Sadece ev ve okul projelerinde değil, endüstride de kullanılan bir modüldür. I2C protokolü ile haberleşmektedir. Her eksen için 16 bit register ayrılmıştır. (+) ve (-) yönde değer okunabilmektedir.

9.12.2019

5 of 16

DEVRE ELEMANLARI�MPU6050 JİROSKOP

VCC => Besleme pinidir. 5V veya 3.3V kullanılabilir.
GND => Toprak pinidir.
SCL => I2C clock pinidir. Kullanmak istediğiniz kartın SCL bacağına bağlayınız.
SDA => I2C data pinidir. Kullanmak istediğiniz kartın SDA bacağına bağlayınız.
XDA => Dışarıdan modüle başka sensör bağlanabilmektedir. Bu sensörün SDA bacağı için kullanılır.
XCL => Dışarıdan bağlanan sensörün SCL bacağı için kullanılır.
AD0 => I2C slave adresi için kullanılır.
INT => Sensör kesme bacağıdır.

9.12.2019

6 of 16

DEVRE ELEMANLARI�L298N

L298N DC Step Motor Sürücü 4.8V-46V arasındaki iki motoru sürmek için hazırlanmış bir motor sürücü kartıdır. İki kanallı bu motor sürücü kanal başına 2A akım vermektedir.
Birbirinden bağımsız olarak iki ayrı motoru kontrol edebilir.
Üzerinde dahili regülatörü vardır. Yüksek sıcaklık ve kısa devre koruması vardır. Motor dönüş yönüne göre yanan ledler vardır. Kart üzerinde dahili soğutucu vardır.

9.12.2019

7 of 16

DEVRE ELEMANLARI�L298N

ENA: Sol motor kanalını aktif etme pini
ENB: Sağ motor kanalını aktif etme pini
IN1: Sol motor 1. girişi
IN2: Sol motor 2. girişi
IN3: Sağ motor 1. girişi
IN4: Sağ motor 2. girişi
OUT1: Sol motor 1. çıkışı
OUT2: Sol motor 2. çıkışı
OUT3: Sağ motor 1. çıkışı
OUT4: Sağ motor 2. çıkışı
GND: Toprak bağlantısı
VS: Besleme voltaj girişi(4.8V-46V)
VSS: Kart besleme girişi (6V-12V)

9.12.2019

8 of 16

MINI N40-2330 BRUSHED DC MOTOR

Çalışma Gerilimi 3-6V
Çalışma Akımı 0.36 A
Çıkış Gücü 0-5W
Dönüş Deviri 42000RPM

9.12.2019

9 of 16

YAZILIM VE PID KONTROL

Giriş çıkış pinlerinin yerleri arduinoya tanıtılır.
Positional, kp, integral, ki ve türev, d, katsayıları arduinoya söylenir.
PID nin temelini oluşturan ve bizim isteğimizi yerine getirmek üzere temel alarak işlem yapacak sayı, yani açı değeri arduinoya söylenir.

9.12.2019

10 of 16

İstenilen değer ile mevcut değer karşılaştırılır. Eğer bu değerler birbirine eşit değil ise PID bu noktada devreye girer. PID kontrolün temelinde matematiksel işlem olan türev ve integral yatar. İlk adımda birbirine eşit olmayan iki veriyi karşılaştırdıktan sonra aradaki farkı belirleyip positional hata katsayısı ile çarpar ve daha sonra kullanılmak üzere bu değeri pid_p değişkenine yükler.

9.12.2019

Şu an ölçülen açı değerinden belirlenen açı değerini çıkartır, farkını alır ve bu farka hata, «error» der.
Daha sonra tanımlanan bu hatayı positional hata katsayısı ile çarpıp hesaplar.
Tekrar bu hatanın integralini alır ve pid’nin integral değişkenine yükler.
Hatanın türevini alır ve aynı şekilde pid’nin türev değişkenine bu değeri yükler.
Toplamda 3 değişken, yani pozisyonal, türev ve integral değerleri PID’ye yüklenir.

11 of 16

9.12.2019

Bu PID değeri ise başka bir değişkene tanımlanarak motora PWM sinyali göndermeye yardımcı olur ve motorun hızını bu PID değişkeni belirler.
Son olarak istenilen açı değerinden büyük, küçük veya eşit olmak üzere motor yönü belirlenir ve motor çalıştırılır.
Kısaca PID nin bizim projemizde çalışma mantığı budur.

12 of 16

ÇALIŞMA MANTIĞI

Devreyi kontrol eden arduino, gerekli verileri bize sağlayan jiroskop ve bu değerlere göre yazdığımız kod ile birlikte motorun hızını ve çalışma yönünü ayarlayan motor sürücüsü devremizin başlıca elamanlarıdır.
Dışarıdan bir müdahale geldiğinde, jiroskoptan alınan ve ayarlanan açı değerine göre, motoru saat yönünde veya tersinde çalıştırıp denge tahtasının konumunu gerekli seviyede tutmayı hedefler.
Tahtanın konumunu ve istenilen açı değerini karşılaştırarak motorun çalışma yönüyle birlikte motorun hız kontrollü çalışmasını sağlar.

9.12.2019

13 of 16

DEVRE ŞEMASI

9.12.2019

14 of 16

MALİYET

Tahta Parçaları 40TL
Arduino 20TL
MPU6050 Jiroskop Sensör 12TL
L298N Motor Sürücü 15TL
Motor 20TL
Board 5TL
Rulman cıvata tij vida vs. 30TL
Kablo ve kablo makaronu 5TL

---------------

TOPLAM 147TL

9.12.2019

15 of 16

SONUÇLAR

Jiroskopun çalışma mantığı kavrandı.
PID kontrol sistemi ve yazılımı öğrenildi.
Motor sürme ve hız kontrolü hakkında bilgi edinildi.
Mekanik düzenek kurma hakkında tecrübe edinildi.
Düzgün kablolama ve titiz çalışma esasını benimsedik.
Grup çalışmasının önemini kavradık.

9.12.2019

16 of 16

TEŞEKKÜRLER

Ahmetcan Karagül 2018705030
Mert Özerdin 2018705056
Alper İnce 2018705058
Barış Alıcı 2018705002
Harun Karakaya 2018705031
Yiğithan Öksüzoğlu 2018705**

9.12.2019