sms kontrollÜ kombİ sİstemİ -...

T.C.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Mühendislik Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

SMS KONTROLLÜ KOMBİ SİSTEMİ

Ozan AKBULUT

Prof. Dr. Temel KAYIKÇIOĞLU

Mayıs 2013

TRABZON

ii

LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU

Ozan AKBULUT tarafından Prof. Dr. Temel KAYIKÇIOĞLU yönetiminde

hazırlanan “SMS Kontrollü Kombi Sistemi” başlıklı lisans bitirme projesi

tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve niteliği açısından bir Lisans Bitirme

Projesi olarak kabul edilmiştir.

Danışman : Prof. Dr. Temel KAYIKÇIOĞLU

Jüri Üyesi 1 : Doç. Dr. Ali GANGAL

Jüri Üyesi 2 : Yrd. Doç. Dr. Gökçe HACIOĞLU

Bölüm Başkanı : Prof. Dr. İsmail Hakkı ALTAŞ

iii

ÖNSÖZ

Bu kılavuzun ilk taslaklarının hazırlanmasında emeği geçenlere,

kılavuzun son halini almasında yol gösterici olan kıymetli hocam Sayın

Temel KAYIKÇIOĞLU‘na şükranlarımı sunmak istiyorum. Ayrıca bu

çalışmayı destekleyen Karadeniz Teknik Üniversitesi Rektörlüğü’ne

Mühendislik Fakültesi Dekanlığına ve Elektrik-Elektronik Mühendisliği

Bölüm Başkanlığına içten teşekkürlerimi sunarım.

Her şeyden öte, eğitimim süresince bana her konuda tam destek veren

aileme ve bana hayatlarıyla örnek olan hocalarıma saygı ve sevgilerimi

sunarım.

Ozan AKBULUT

Trabzon, 2013

iv

İÇİNDEKİLER

Lisans Bitirme Projesi Onay Formu ……………………… ii

Önsöz ……………………… iii

İçindekiler ……………………… iv

Özet ……………………… vi

Şekiller Dizini ……………………… vii

Çizelgeler Dizini ……………………… viii

Semboller Ve Kısaltmalar ……………………… ix

1. GİRİŞ 1

2. GENEL BİLGİLER 2

2.1. Kontrol Devresi ……………………… 3

2.2. Besleme Devresi ……………………… 5

2.3. Sistem Elemanları ……………………… 6

2.3.1. Arduino Uno R3 Launchpad ……………………… 6

2.3.2. GSM/GPRS Modem ……………………… 8

2.3.3. Röle ……………………… 9

2.3.4. LM35 Sıcaklık Sensörü ……………………… 10

2.3.5. Oda Termostatı ……………………… 10

2.3.6. Kombi ……………………… 11

2.3.7. LCD Ekran ……………………… 11

2.3.8. BC337 Transistör ……………………… 12

2.3.9. Direnç ……………………… 13

2.3.10. Kondansatör ……………………… 13

2.3.11. Transformatör ……………………… 13

2.3.12. Köprü Diyot ……………………… 14

2.3.13. 7805 ve 7812 ……………………… 14

2.3.14. Led ……………………… 15

3. AT KOMUTLARI 16

4. YAZILIM 19

4.1. Arduino IDE ……………………… 19

4.2. Programın Akış Diyagramı ……………………… 20

4.3. Program ……………………… 22

5. DENEYSEL ÇALIŞMALAR 28

5.1. Sistem Bağlantıları ……………………… 28

5.1.1. Besleme Devresi İle Kontrol

Devresi Arasındaki Bağlantılar ……………………… 28

5.1.2. Arduino Launchpad İle

GSM/GPRS Modem Arasındaki

Bağlantılar

……………………… 30

v

5.1.3. Arduino Launchpad İle Kontrol

Elemanları Arasındaki

Bağlantılar

……………………… 30

5.2. Sistemin Çalışması ……………………… 31

6. SONUÇLAR 34

7. YORUMLAR VE DEĞERLENDİRMELER 35

Kaynaklar ……………………… 36

Ek-1: Çalışma Takvimi ……………………… 37

Standartlar ve Kısıtlar Formu ……………………… 38

Özgeçmiş ……………………… 42

vi

ÖZET

Günümüzde cep telefonlarının kullanımı oldukça yaygınlaşmıştır. Gelişen

teknoloji ve mobil iletişim sektörü sayesinde, uzaktan istenilen bir sistemi kontrol etmek

ve sistemin işleyişinden haberdar olmak mümkündür. “SMS Kontrollü Kombi Sistemi”

projesi ile kullanıcının mobil telefondan SMS yollayarak kombinin açılıp kapanmasını

sağlayacağı bir sistem tasarlanmıştır.

Gerçekleştirilen bu sistemin en büyük avantajı; yerden ve zamandan bağımsız

olmasıdır. Şöyle ki; kullanıcı istediği zaman, istediği yerden sadece SMS yollayarak

kombinin açılmasını ve kapanması sağlamaktadır. Diğer bir avantajı ise sistem üzerinde

küçük değişiklikler yaparak kontrol edilmek istenen başka sistemlere de uygun hale

getirilebilmesidir.

Sistem uzaktan kontrol uygulamaları için hem esnek yapıda hem de ucuz

maliyetli bir çözüm sunmaktadır.

Bu projede, piyasada yaygın olarak kullanılan PIC mikrodenetleyici yerine

ARDUINO UNO R3 mikroişlemci kullanılmıştır.

vii

ŞEKİLLER DİZİNİ

Sayfa No

Şekil 1. Projenin sistem modeli………………………………………………………….2

Şekil 2.1. Arduino Uno R3………………………………………………………………4

Şekil 2.2. Beti GSM/GPRS Modem……………………………………………………..4

Şekil 3. Sistemin blok diyagramı………………………………………………………...5

Şekil 4. Besleme devresinin Proteus Isis programında çizilmiş şeması…………………6

Şekil 5. ATMEGA328P Mikroişlemci pin yapısı……………………………………….7

Şekil 6.1. Rölenin Proteus Isis programındaki görüntüsü……………………………….9

Şekil 6.2. Kullanılan röle………………………………………………………………...9

Şekil 7. LM35 Sıcaklık sensörünün pin yapısı…………………………………………10

Şekil 8. LM016L LCD ekran ve bu ekranın Proteus Isis görüntüsü…………………...12

Şekil 9. BC337 Transistörün pin yapısı………………………………………………...12

Şekil 10. Köprü diyotun Proteus Isis programındaki görüntüsü……………………….14

Şekil 11. Entegre tipi gerilim regülatörü……………………………………………….14

Şekil 12. Modeme gelen SMS’i okuma komutları……………………………………..17

Şekil 13. Sistem tarafından gönderilen SMS…………………………………………...18

Şekil 14. Boş bir Arduino IDE sayfası…………………………………………………19

Şekil 15. Programın akış diyagramı……………………………………………………20

Şekil 16. Besleme devresi………………………………………………………………28

Şekil 17. Besleme devresi ile kontrol devresi arasındaki bağlantı……………………..29

Şekil 18. Arduino Launchpad ile modem arasındaki bağlantı………………………….30

Şekil 19. Arduino Launchpad ile kontrol elemanları arasındaki bağlantı……………...31

Şekil 20. SMS ile Arduino çıkış pininin değişiminin testi……………………………..32

viii

ÇİZELGELER DİZİNİ

Sayfa No

Çizelge 1. Atmega328P hafızaları……………………………………………………….8

Çizelge 2. Renklerine göre ledlerin eşik gerilimleri……………………………………14

Çizelge 3. Programda kullanılacak AT komutları……………………………………...16

ix

SEMBOLLER VE KISALTMALAR

A : Amper

V :Volt

W :Watt

Ω :Ohm

DC :Doğru Akım

AC :Alternatif Akım

Hz :Hertz

F :Frekans

GND :Ground (Toprak)

ADC :Analoj/Dijital Çevirici

Si :Silisyum

Np :Transformatörün primer sarım sayısı

Ns :Transformatörün sekonder sarım sayısı

Vi :Giriş gerilimi

Vo :Çıkış gerilimi

Ii :Giriş akımı

Io :Çıkış akımı

s :Saniye

m :Mili

k :Kilo

NO :Normally Open

NC :Normally Closed

SMS :Short Message Service (Kısa mesaj servisi)

GSM :Groupe Spécial Mobile (Global System for Mobile Communications)

GPRS :General Packet Radio Service

AT :Attention command

SIM : Subscriber Identity Module

LCD :Liquid Crystal Display

LED :Light Emitting Diode

M2M :Machine to Machine

x

ETSI :European Telecommunication Instute

ASCII :American Standart Code for Information Interchange

EEPROM :Electronically Erasable Programmable Read Only Memory

RAM :Read Access Memory

IDE :Bütünleşik geliştirme ortamı

Tx :Verici

Rx :Alıcı

1. GİRİŞ

Yapılan bu çalışmada kombi bir kontrol sistemine bağlanmıştır. Kontrol sisteminin

ana elemanları ARDUINO UNO R3 Mikroişlemci, GSM Modem ve röledir. ARDUINO

UNO R3 Mikroişlemci, bilgisayar üzerinden, istenilen değişiklikleri sağlamak amacıyla

programlanmıştır.

Literatür çalışmaları sonucunda görüldü ki; SMS ile uzaktan kontrol sistemi birçok

alanda kullanılmıştır. Bu uygulamaların çoğu PIC Mikrodenetleyici kullanılarak

gerçekleştirilmiştir. Yapılan uygulamalardan biri; kullanıcının sıcaklık ölçme isteğini

SMS yollayarak sisteme bildirmesi ve sistemin sıcaklık sensörü ile ölçtüğü sıcaklık

değerini kullanıcıya SMS olarak geri bildirmesidir [1]. Bu uygulamayı daha da

geliştirerek kullanıcı tarafından gelen SMS ile ayarlanabilen, istenen saat ve tarihlerde

sulama yapabilen, hava şartlarına göre sulama zamanlarını ayarlayarak kullanıcıya bilgi

mesajı gönderen bir SMS tabanlı sulama sistemi de gerçekleştirilen sistemlerden bir

diğeridir[2]. SMS ile uzaktan kontrol sistemlerinin en yaygın olarak kullanıldığı

sistemlerin başında akıllı ev otomasyonlar gelir. Bu konuda birçok çalışma yapılmıştır.

Genel olarak lambaların, camların, çeşitli alarmların ve kapıların açılıp kapanmasının

SMS ile kontrol edilmesi için sistemler geliştirilmiştir [3]. Yine buna benzer olarak kapı,

pencere, sulama sistemi, kombi, fırın, aydınlatma sistemi kontrolü ve bunlara ek olarak

gaz sensörü ile herhangi bir gaz kaçağında kullanıcıyı SMS ile bilgilendiren bir sistem de

geliştirilmiştir [4].

Kombi sistemleri için yapılmış olan çalışmalarda SMS ile kontrol uygulaması pek

kullanılmamıştır. Bunun yerine sabit bir hat kullanılarak, arama yapma yöntemiyle kombi

kontrol edilmiştir. Bu sistemde kullanıcı kontrol devresindeki hattı arıyor, telefon belirli

sayıda çaldıktan sonra sistem cevap veriyor ve kontrol edilmek istenen eleman hangi

röleye bağlıysa bu rölelere numara veriliyor. Kullanıcı kontrol edeceği elemanın

numarasını tuşlayarak aç/kapa yapıyor. Bu sistem kullanıcılara karışık gelebilir ve zaman

kaybı yaratır. Bu nedenle SMS ile kontrol uygulaması bir adım daha öne çıkmaktadır.

2

2. GENEL BİLGİLER

Günümüzde kombi ile ısıtılan evlerdeki en büyük sorun gaz ve enerji sarfiyatı

sorunudur. Şöyle ki; kullanıcıların çoğu gaz tasarrufu sağlamak için evden çıkarken

kombilerini kapatmaktadırlar. Dolayısıyla evlerine geri döndüklerinde soğuk bir ev ile

karşılaşmaktadırlar. Kullanıcılar hem gaz tasarrufu sağlamak hem de sıcak bir eve girmek

istemektedirler. Bu sorunun çözümü “SMS Kontrollü Kombi Sistemi” projesi ile

sağlanmıştır. Kullanıcı evden çıkarken kapattığı kombiyi eve dönmeden SMS yollayarak

çalıştırır ve döndüğünde sıcak bir evle karşılaşır. Bir başka açıdan, kullanıcı evden

çıkarken kombiyi açık unutmuş olabilir. Kombiyi kapatmak için eve dönmek yerine SMS

yollayarak kombinin kapanmasını sağlayabilmektedir.

Bu projede kombi kullanıcılarının bir başka sorunu olan, kombi açık

durumdayken oluşan gaz ve enerji sarfiyatının en aza indirilmesi için oda termostatı

kullanılmıştır. Oda termostatı ile sistemin sıcaklığı tesisat suyu sıcaklığına göre değil de

ev içindeki sıcaklığa göre ayarlanmaktadır.

Şekil 1. Projenin sistem modeli

3

Şekil 1 incelendiğinde; verici telefon yani kullanıcı, kombiyi açma veya kapama

isteğini SMS şeklinde göndermektedir. Bu SMS’in içeriği “ON” veya “OFF” şeklinde

olmalıdır. Kullanıcı “ON” mesajı gönderdiğinde kombi açılacak, “OFF” mesajı

gönderdiğinde kombi kapanacaktır. Kullanıcının attığı bu SMS’ler, kontrol devresine

bağlı bulunan GSM Modem tarafından alınmaktadır. Kontrol devresinde, bu modeme

bağlı bulunan Arduino Uno R3 mikroişlemcisi gerekli AT komutları ile gelen mesajı

okumaktadır ve önceden programlandığı şekilde bu mesajları değerlendirmektedir.

İçindeki program sayesinde çıkış pinini lojik-1 veya lojik-0 yaparak, bu pine bağlı

bulunan röle ile kombiyi açmakta veya kapamaktadır.

Sistemin çalışması için 12V (DC) ve 5V (DC) gerilimlere ihtiyaç vardır. Bu

projede gerçekleştirilen sistem gerekli gücü şebeke geriliminden (220V, 50 Hz.)

sağlamaktadır. Dolayısıyla AC/DC invertör devresi tasarlanmış ve projeye entegre

edilmiştir. Bu invertör devresi sayesinde harici bir adaptöre ihtiyaç olmadan şebekeden

çekilen AC gerilim, 12V (DC) ve 5V (DC) gerilimlere dönüştürülmektedir.

2.1. Kontrol Devresi

Gerçekleştirilen sistem bir uzaktan kontrol sistemidir. Dolayısıyla sistemin en

önemli kısmı kontrol devresidir. Kontrol devresi bir mikroişlemci, mikroişlemci

launchpad, bir GSM Modem, bir röle ve gerekli ayarlamalar için elektronik

malzemelerden oluşmaktadır. Bu projede mikroişlemci olarak; ATMEL firmasının

ATMEGA328P-PU mikroişlemcisi ve ARDUINO UNO R3 Launchpad kullanılmıştır.

GSM Modem olarak; üzerine SIM900 GSM Modül entegre edilmiş Beti firmasının

geliştirdiği Beti GSM/GPRS Modem kullanılmıştır.

Şekil 2.1 ve şekil 2.2 de, kullanılan GSM modem ve Launchpad üzerinde

mikroişlemci resimleri bulunmaktadır. Şekil 2.2’deki GSM modem resmi incelendiğinde,

modemin sağ alt tarafında SIM900 GSM modülü gözükmektedir. Aynı zamanda

bilgisayar bağlantısı için gerekli olan RS232 seri portu ve GSM haberleşmesi için gerekli

olan anten de yine bu şekilden gözükmektedir.

4

Şekil 2.1. ARDUINO UNO R3 Şekil 2.2. Beti GSM/GPRS modem

Kullanıcının attığı SMS, GSM modem üzerine takılmış olan SIM kart tarafından

alınacaktır. Önceden programlanmış Arduino, GSM modem üzerindeki SIM900 GSM

modülüne AT komutları ile ulaşmaktadır. AT komutlarına göre gelen mesajı okur, kendi

içerisinde değerlendirir, bu değerlendirmenin sonucunda çıkış pininin durumunu ayarlar

ve okunan mesajı siler.

Sistem geri beslemesi için LM35 sıcaklık sensörü kullanılmıştır. Kullanıcının

verdiği komut okunduğu anda ve okunduğu andan 5 dakika sonra kullanıcıya LM35’den

okunan sıcaklık değeri SMS olarak gönderilmektedir. Böylelikle kullanıcı komut

verildiği andaki sıcaklık değeri ile 5 dakika sonraki sıcaklık değerinin karşılaştırarak

verdiği komutun çalışmaya başlayıp başlamadığını görebilecektir.

Kullanıcı kombiye açılmasını bildirdiğinden 5 dakika sonra gelen mesajdaki

sıcaklık değeri, komutu yolladığında gelen sıcaklık değerinden daha yüksekse sistemde

bir sorun yok demektir. Aynı şekilde kullanıcı kombinin kapanmasını istediğinde, 5

dakika sonra gelen sıcaklık değeri, ilk andaki değerden düşük olacaktır.

5

SMS

Şekil 3. Sistemin blok diyagramı

Şekil 3’de sistemin blok diyagramı gösterilmiştir. Arduino ile GSM modem

sürekli bir seri iletişim içinde bulunmaktadır. Arduino modeme sürekli AT komutu

yollamakta ve modem de sürekli olarak bu komutlara cevap vermektedir. Bu nedenle

Arduino Uno R3 ve GSM modem arasındaki ok çift yönlüdür. Geri besleme zamanı

geldiğinde LM35’den alından sıcaklık değeri kullanıcıya gönderileceği için GSM modem

ile kullanıcı cep telefonu arasında da iki yönlü haberleşme olmaktadır. Dolayısıyla

modem ve cep telefonu arasındaki ok da çift yönlü olarak kullanılmıştır.

Sistem çalışırken yapılan işlemleri izleyebilmek için LCD ekran kullanılmaktadır.

2.2. Besleme Devresi

Sistemin çalışması için gerekli olan 12V (DC) ve 5V (DC) gerilimler, ana

şebekeden (220V, 50 Hz.), AC/DC invertör ile sağlanmaktadır.

ARDUINO UNO R3

GSM

MODEM

RÖLE

LCD EKRAN

ODA

TERMOSTATI

KULLANICI

CEP

TELEFONU

KOMBİ

LM35

6

Şekil 4. Besleme devresinin Proteus Isis programında çizilmiş şeması

Şekil 4.’deki devrenin üstte kalan kısmı 5V, alttaki kısmı 12V DC gerilim

üretmektedir. Devrede önce şebeke voltajı olan 220V AC gerilim, gerilim değeri 2*12V,

gücü 3W olan bir transformatör ile 12V değerine indirilmektedir. Ardından köprü diyotlar

ile gerilim doğrultulmaktadır. 5V için 7805 gerilim regülatörü, 12V için 7812 gerilim

regülatörü kullanılmaktadır. Doğrultulan gerilim 7805 ve 7812 gerilim regülatörlerinin 1.

bacağına bağlanmıştır. Bu regülatörlerin 2. bacakları toprak uçlarıdır. Dolayısıyla 2.

bacaklar toprağa bağlanmıştır. Çıkış uçları olan 3. Bacaklarından 7805 regülatöründe 5V,

7812 regülatöründe 12V DC gerilim elde edilmektedir.

2.3. Sistem Elemanları

Bu bölümde projede kullanılan elemanları tanımlanacaktır.

2.3.1. Arduino Uno R3 Launchpad

Arduino, bir işlemci değildir. Arduino bir geliştirme platformudur ve açık

kaynaklıdır. Arduino üzerinde ATMEL firmasının ürettiği ATMEGA328P

7

mikroişlemcisi bulunmaktadır. Arduino ile bu işlemci programlanmaktadır. Arduino Uno

R3 Lanuchpad şekil 2.1’de gösterilmiştir.

Arduino’nun analog ve dijital giriş pinleri bulunmaktadır. Bu pinler sayesin

analog ve dijital veriler işlenebilmektedir. Bu durum sensörler ile iletişimi

kolaylaştırmaktadır.

ATMEGA328P 28 pinli bir mikroişlemcidir. 7. Ve 8. pinleri sırasıyla Vcc ve

GND uçlarıdır. Aynı şekilde 22. pin de GND ucudur. ATMEGA328P’de B, C ve D

portları mevcuttur.

Şekil 5: ATMEGA328P Mikroişlemci pin yapısı

Şekil 5’de ATMEGA328P’nin pin yapısı gösterilmiştir.

PORT B: 8 bitten oluşmaktadır. Her bir bit giriş/çıkış olarak kullanılabilmektedir.

Bu pinler kendi içlerinde pull-up dirençlerine sahiptirler.

PORT C: 7 bitten oluşmaktadır. Her bir bit giriş/çıkış olarak kullanılabilmektedir.

Bu pinler kendi içlerinde pull-up dirençlerine sahiptirler. C Portunun pinleri aynı

8

zamanda ADC (analog/dijital dönüştürücü) olarak kullanılabilmektedirler. PC6 pini (C

portunun 6. pini) aynı zamanda RESET pinidir.

PORT D: 8 bitten oluşmaktadır. Her bir bit giriş/çıkış olarak kullanılabilmektedir.

Bu pinler kendi içlerinde pull-up dirençlerine sahiptirler. PD0 (D portunun 0. pini) ve

PD1 (D portunun 1. pini) pinleri sırasıyla Rx, Tx pinleridir.

ATMEGA328P’nin 20. pini olan AVcc; ADC içim gerekli gücü sağlamaktadır.

ADC kullanılmıyorsa, AVcc Vcc ile ilişkilenir ve AVcc=Vcc olur. ADC kullanılıyorsa,

AVcc; Vcc’nin alçak geriçeren süzgeç ile filtrelenmiş hali olur.

AREF pini; ADC için analog referans pinidir.

Çizelge 1’de ATMEGA328P mikroişlemcisinin hafızaları gösterilmiştir. [5]

Çizelge 1. ATmega328P hafızaları

Flash EEPROM RAM

32 KByte 1 KByte 2 KByte

2.3.2. GSM/GPRS Modem

GSM/GPRS Modem, M2M uygulamalarda GSM üzerinden kontrol

sağlanabilmek için geliştirilmiştir. Modem üzerinde SIM900 GSM modülü bulunur. SIM

kart bu modüle bağlanır. Modem üzerindeki diğer elemanlar modülün düzgün çalışması

için tasarlanan devrenin elemanlarıdır. Modem üzerinde seri iletişimi kolaylaştırmak için

portlar oluşturulmuştur. Böylelikle fazladan entegrelere gerek kalmadan direkt olarak

modem ile iletişimin sağlanmasına olanak tanınmıştır. Aynı zamanda modemin

mikroişlemci vb. entegreler yerine bilgisayar gibi aletlere bağlanılması gerektiğinde

kullanılması için RS232 seri portu ve MAX232 entegresi bu modeme eklenmiştir.

9

Bu projede GSM/GPRS modem ile Arduino Uno R3 Launchpad ek bir bağlantı

kullanılmadan direkt olarak Rx, Tx uçlarından birbirlerine bağlanmıştır.

Projede kullanılan GSM/GPRS modem şekil 2.2’de verilmiştir.

Modem üzerindeki SIM900 modülün bazı özellikleri:

850, 900, 1800, 1900 MHz frekans bandlarında çalışabilmektedir.

AT Komutları ile kontrol edilebilmektedir.

Çalışma sıcaklığı -40°C ile +85°C arasındadır. [6]

Türkiye’de GSM operatörleri GSM900 ve GSM1800 frekans bandlarını

kullanmaktadır. Kullanıcı hangi operatör ile çalışacağını kendisi seçeceğinden dolayı

kullanılan modemin bu iki frekans bandını destekliyor olması gerekmektedir.

2.3.3. Röle

Röleler bir elektrik devresinin açılıp kapanmasını sağlayan elektriksel

anahtarlardır. Şekil 6.1’de rölenin Proteus Isis programındaki görüntüsü, şekil 6.2’de de

sistemde kullanılan rölenin resmi verilmektedir.

Şekil 6.1. Rölenin Proteus Isis programındaki görüntüsü Şekil 6.2. Kullanılan röle

Röleler 3 bölümden meydana gelir. Bunlar: Bobin, Palet ve Kontaktır. Rölenin

girişi bobindir.

Gerçekleştirilen sistemde röleler oda termostatın kombiye bağlanan aparatının

girişine bağlanmıştır.

10

2.3.4. LM35 Sıcaklık Sensörü

LM35, 3 bacaklı, yarı iletken bir sıcaklık sensörüdür. Gerçekleştirilen sistemde

geri besleme için kullanılmıştır. LM35’in çıkışı analogtur. Dolayısıyla Arduino’da

LM35’ten gelen uç analog girişe girer ve Arduino’nun içindeki program sayesinde gelen

analog bilgi sayısala dönüştürülür. LM35’in pin yapısı şekil 7’de gösterilmektedir.

Şekil 7. LM35 Sıcaklık sensörünün pin yapısı

LM35 Sıcaklık sensörünün bazı teknik özellikleri:

* Giriş gerilimi: -0.2V – 35V

* Çıkış gerilimi: -1V – 6V

* Çıkış akımı: 10mA

* -40°C ile +110°C arasını ölçebilmektedir. [7]

2.3.5. Oda Termostatı

Oda termostatında bir sıcaklık sensörü bulunmaktadır. Bu sensörden odanın

sıcaklığı alınır ve termostatın üzerindeki LCD ekrandan sürekli olarak gösterilir.

Termostatın içerisindeki program sayesinde kullanıcı termostatı istediği sıcaklığa göre

programlayabilmektedir. Böylelikle kombinin çalışması tesisat suyu sıcaklığına göre

değil de ev içindeki sıcaklığa göre ayarlanmaktadır. Örneğin; oda termostatı 22°C ‘ye

ayarlı ise oda sıcaklığı 22°C’de sabit kalmaktadır. Böylelikle yakıttan ve enerjiden

tasarruf sağlanmaktadır.

11

2.3.6. Kombi

Kombi kelimesi dilimize İngilizce olan “Combined (Birleşik)” kelimesinden

geçmiştir. Kombi ile konutun hem ısınma hem de sıcak su ihtiyacı karşılandığı için

birleşik bir sistemdir.

Kombilerde ısıtılan su borular aracılığıyla konut içerisindeki kalorifer peteklerine

ve sıcak su borularına dağılmaktadır. Bu dağıtımın yapılabilmesi için kombinin içerisinde

bir pompa bulunmaktadır. Kullanıcı kombinin üzerindeki kontrol panelinde dolanan

suyun sıcaklığı ayarlamaktadır. Suyun sıcaklığı kullanıcının istediği değere geldiğinde

kombi kendini otomatik olarak kapatır. Suyun sıcaklığı düşmeye başladığında kombi

kendini tekrar çalıştırır ve suyu, programlanmış olan sıcaklık değerine kadar ısıtır.

Kombinin bu sıcaklık değerlerini karşılaştırabilmesi için içerisinde bir termostat

bulunmaktadır.

Kombilerde, dışarıdan bir kontrol sistemi bağlanabilmesi için 2 addet uç

bırakılmaktadır. Eğer dışarıdan harici bir kontrol sistemi bağlanmıyorsa bu uçlar kısa-

devre edilir.

2.3.7. LCD Ekran

LCD (Liquid Crystal Display) ekran, 2 adet cam tabakanın arasına likid kristal

sıkıştırılarak oluşturulmaktadır. İçerisinde bulunan sıvı, ışığı tek fazlı olarak

geçirmektedir.

Kontrol sisteminde kullanılan LCD ekran 2 satır, 16 sütunluk LM016L LCD

ekranıdır. Şekil 8’de kullanılmakta olan LCD ekran ve bu ekranın Proteus Isis

programındaki görüntüsü verilmiştir.

12

Şekil 8. LM016L LCD ekran ve bu ekranın Proteus Isis programında görüntüsü

LM016L LCD ekranının beslemesi 2 numaralı VDD ucudur. Kullanılmayan

D0,D1,D2,D3 uçları ile 1 numaralı VSS ucu toprağa bağlanmaktadır.

2.3.8. BC337 Transistör

BC337 Silisyum malzemeden üretilmiş, npn tipinde bir transistördür. Düşük güçlü

uygulamalarda anahtarlama görevi görmek üzere kullanılabilmektedir. Aynı zamanda

BC337 yükselteç devrelerinde de kullanılabilmektedir.

Kollektör ile Emitör arasındaki doyma gerilimi (Vce), 50V’dur. Emitör ile baz

arasındaki ters yönlü gerilim değeri (Vbe), 5V’dur. Kollektör akımı 800mA, baz akımı

100mA’dir. 150°C sıcaklığa kadar olan ortamlarda çalışabilmektedir. [8]

BC337 Transistörün pin yapısı şekil 9’da gösterilmiştir. Transistörün 1. pini

kollektör, 2. pini baz, 3. pini emitör uçlarıdır.

Şekil 9. BC337 Transistör pin yapısı

13

2.3.9. Direnç

Dirençler kullanıldıkları devrelerde akımı düşürmeye veya gerilimi bölmeye

yarayan elemanlardır. Projede direnç kullanılmasının nedeni devre elemanlarının yüksek

akımdan dolayı yanmasını önlemektir.

2.3.10. Kondansatör

Kondansatör iki iletken levha arasına bir dielektrik malzeme konularak üretilmiş

devre elemanlarıdır. Kısa süreli olarak elektrik yükünü depo ederler. AC kuplaj için

kullanılabilirler.

2.3.11. Transformatör

Transformatörler AC işaretlerin, frekanslarını değiştirmeden, genlik değerlerini

değiştirmeye yarayan devre elemanlarıdır. Bu değişim manyetizma sayesinde

gerçekleşmektedir. Girişindeki ve çıkışındaki gerilim ve ya akım değerlerinin

ayarlanması, transformatörün girişindeki (primer) ve çıkışındaki (sekonder) sarım sayıları

ile orantılıdır. Bu orantı denklem (1) de verildiği gibidir.

𝑁𝑝

𝑁𝑠=

𝑉𝑖

𝑉𝑜=

𝐼𝑜

𝐼𝑖 (1)

(1) Denkleminde; Np: Primer sarım sayısı

Ns: Sekonder sarım sayısı

Vi: Giriş gerilimi

Vo: Çıkış gerilimi

Ii: Giriş akımı

Io: Çıkış akımını ifade etmektedir.

14

2.3.12. Köprü Diyot

AC/DC İnvertör devresi yaparken girişteki AC işaretin doğrultulması

gerekmektedir. Bu doğrultma köprü diyot ile gerçekleştirilir. Köprü diyot, 4 adet diyotun

uygun şekilde birleştirilmesiyle oluşmaktadır. Diyotların kutuplanması alternatif akımın

hem pozitif hem de negatif alternansını doğrultacak şekildedir. Şekil 10’da bir köprü

diyotun Proteus Isis programındaki görüntüsü verilmiştir. Diyotların kutuplanması bu

şekil üzerinden daha iyi anlaşılabilmektedir.

Şekil 10. Köprü diyotun Proteus Isis programındaki görüntüsü

2.3.13. 7805 ve 7812

Gerilim Regülatörleri sabit DC bir gerilim elde etmek için kullanılmaktadır.

Elektronik cihazların çoğu hassas cihazlardır ve ufak bir gerilim dalgasından kolaylıkla

etkilenerek bozulabilmektedirler. Bu dalgalanmaları yok etmek için gerilim regülatörleri

kullanılmaktadır.

Şekil 11. Entegre tipi gerilim regülatörü

15

Şekil 11’de de görüldüğü gibi entegre tipi gerilim regülatörleri 3 bacaklıdır. 78xx

serisinin 1 numaralı bacağı giriş bacağıdır. 2 numaralı bacak GND, 3 numaralı bacağı

çıkış bacağıdır.

Pozitif DC gerilim regüle etmek için en çok kullanılan gerilim regülatörü 78xx

serisidir. Bu serinin son iki rakamı çıkış gerilimini vermektedir. Örneğin 7805; 5V, 7812;

12V çıkış gerilimi sağlamaktadır. Negatif gerilim regüle etmek için 79xx serisi yaygın

olarak kullanılmaktadır.

2.3.14. Led

Ledler ışık yayan diyotlardır. Doğru polarlandıklarında üzerinden geçen akıma

göre ışık yayarlar. Ledler de diyot oldukları için onların da bir eşik gerilimi vardır ve bu

gerilim değeri ledin rengine göre değişiklik gösterir. Farklı renklerdeki bazı ledlerin eşik

gerilimi çizelge 2’de verilmiştir.

Çizelge 2. Renklerine göre ledlerin eşik gerilimleri

Kırmızı Turuncu Sarı Yeşil Mavi Beyaz 1.8V – 2.1V 2.2V 2.4V 2.6V 3V – 3.5V 3V – 3.5V

16

3. AT KOMUTLARI

AT Komutları (Attention Command), ETSI (European Telecommunication

Instute)’nin cep telefonları için geliştirdiği bir standarttır. AT komutları ile SIM karta

erişilebilmekte ve istenilen şeyler bu komutlar sayesinde telefona dokunmadan

yaptırılabilmektedir. Bu komutlarla IMSI bilgisinden, modem veya telefon üreticisine

kadar her bilgi öğrenilebilmektedir. Aynı zamanda SMS gönderme, SMS okuma, SMS

silme, arama yapma gibi fonksiyonlar da bu komutlar sayesinde herhangi bir tuşa

basmadan yapılabilmektedir.

AT komutlarının iki formatı vardır. Bunlar: TEXT ve PDU’dur. Bu projede

“TEXT” formatı kullanılmıştır. PDU formatında metinler ASCII (American Standard

Code for Information Interchange) kodlarına dönüştürülmekte ve o şekilde işlem

yapılmaktadır. TEXT formatında ise bu dönüşüme ihtiyaç olmadan yazılan metinler

direkt olarak işleme tabi tutulabilmektedir.

Çizelge 3. Programda Kullanılacak AT Komutları:

KOMUT AÇIKLAMA KULLANIM ŞEKLİ

AT

Uyarma Komutu (Attention

command). Her komut AT

ön eki ile başlar.

“AT” komutu verildiğinde GSM

modülünden “OK” cevabı gelir. Bu

bağlantının gerçekleştiğini gösterir.

AT+CMGF

Mesaj formatının seçilmesi

için kullanılır. “0” PDU, “1”

TEXT formatını seçer. AT+CMGF=1

AT+CMGD Mesaj silme komutudur. AT+CMGD=1

AT+CMGR

Mesaj okuma komutudur.

AT+CMGR=0 ise alınan mesaj okunmamış, AT+CMGR=1 ise alınan mesajı oku demektir.

AT+CMGR=1

AT+CPMS Mesaj hafıza tipini belirler.

AT+CPMS=<mem1>,<mem2>,<mem3> <mem1> : okuma-silme <mem2> : yazma – gönderme <mem3> : alma

17

Çizelge 3’ün devamı

KOMUT AÇIKLAMA KULLANIM ŞEKLİ

AT+CMGS Mesaj gönderme komutudur. AT+CSCA=”+90msjmerkezinumarası” AT+CMGS=”+90alıcınınnumarası”

Çizelge 3’te projede kullanılan AT komutları ve bu komutların kullanım şekli

gösterilmiştir. Çizelge 3’te de görüldüğü gibi kullanılan her AT komutu, AT ön eki ile

başlamaktadır. Modem ile bağlantı kurabilmek için önce modeme “AT” şeklinde bir

komut gönderilmektedir. Modem “OK” cevabı gönderdiğinde bağlantı kurulmuş

demektir. Bu noktadan sonra modem istenildiği gibi yönlendirilebilmektedir [9].

Gerçekleştirilen projede, ilk aşamada GSM/GPRS modeme AT komutu

gönderilmiştir. Bağlantı gerçekleştiğinde mesaj formatını seçmek için AT+CMGF=1

komutu gönderilmiştir. Bu komuta da OK cevabı geldiğinde mesaj okuma komutu olan

AT+CMGR=1 komutu gönderilmiştir. GSM/GPRS Modem bu komutu aldıktan sonra

mesaj bilgileri ile birlikte, gelen mesajı Arduino aracılığı ile ekranı ekrana

yansıtmaktadır. Şekil 12’de bahsedilen bu işlemler gösterilmiştir.

Şekil 12. Modeme gelen SMS’i okuma komutları

18

Şekil 12’de “ +CMGR: “REC READ”, ”+905054471468”, ””, ”13/05/06,

21:55:21+12” KOMBIAC “ olarak gözüken kısım mesaj okuma komutuna GSM/GPRS

modemin verdiği cevaptır. “REC READ” mesajın okunduğunu göstermektedir.

“+905054471468” mesajı atanın numarasını göstermektedir. “13/05/06” yıl/gün/ay

formatında mesajın geldiği tarihi ve “21:55:21” ise mesajın geldiği saati göstermektedir.

Bunların bir alt satırındaki KOMBIAC, sisteme gelen mesajdır.

Sistemin geri beslemesinde, kontrol devresi kullanıcıya SMS göndermektedir.

Bunun için yine AT komutu ile bağlantı kurulmakta ve AT+CMGF=1 komutu ile

gönderilecek mesajın formatı seçilmektedir. Daha sonra AT+CMGS=”+905054471468”

komutunu yazıp “Enter” tuşuna basılması gerekmektedir. “Enter” tuşunun ASCII

karşılığı “13” tür. Bu komuta cevap “>” şeklinde olmaktadır. Burada > işaretinden sonra

gönderilecek mesaj yazılmaktadır. Mesaj yazıldıktan sonra gönderilebilmesi için

“CTRL+Z” tuşlarına aynı anda basılması gerekmektedir. Sistem otomatik bir sistem

olduğundan dolayı CTRL+Z tuşunun ASCII karşılığı Arduino’ya yüklenmiştir. Bu

tuşlamanın ASCII karşılığı “26” tür.

Şekil 13. Sistem tarafından gönderilen SMS

Şekil 13’te “Otomasyon Sistemi” tarafından gönderilen SMS, LM35 tarafından

ölçülen o anki sıcaklık değerini göstermektedir.

19

4. YAZILIM

4.1. Arduino IDE

Arduino IDE (Bütünleşik geliştirme ortamı) ile programın kodları yazılmıştır ve

derlenerek Arduino Launchpadinde bulunan mikroişlemcinin üzerine yazılmıştır.

Arduino’da yazılan programların uzantısı .ino’dur. Arduino programlama dili C++

tabanlı bir dildir. Burada yazılmış olan kodlar, her bilgisayarda bulunan notepad gibi

dosyalar ile açılabilmektedir. Şekil 14’de Arduino IDE’nin boş bir sayfası

gözükmektedir.

Şekil 14. Boş bir Arduino IDE sayfası

Şekil 14’te görüldüğü gibi Arduino IDE üzerinde yazılan programlara “Sketch”

adı verilmektedir. Şeklin sağ üst tarafındaki büyütece benzeyen işaret “Serial Monitor”ü

simgelemektedir. Programı Arduino üzerindeki mikroişlemciye yükledikten sonra bu

işarete tıklayarak, işlemcinin gerçekleştirdiği komutlar izlenebilmektedir.

20

4.2. Programın Akış Diyagramı

HAYIR

EVET

ON OFF

Şekil 15. Programın akış diyagramı

BAŞLA

DEĞİŞKENLER

VE GENEL

AYARLAMALAR

DÖNGÜ

BAŞLANGICI

GSM MODEM İLE

BAĞLANTI KUR

MESAJ GELDİ

Mİ?

MESAJIN İÇERİĞİ

NE?

ÇIKIŞI

LOJİK-1 YAP

ÇIKIŞI LOJİK-0

YAP

MESAJLARI

SİL

HATALI

MESAJ

SMS TİPİNİ BELİRLE

SICAKLIĞI

GÖNDER

SICAKLIĞI

GÖNDER

21

Arduino IDE ortamında yazılan programın akış diyagramı şekil 15’de

verilmektedir. Şekil 15’deki akış diyagramı incelendiğinde; Arduino’ya güç verilmesi ile

birlikte diyagramın birinci basamağı olan BAŞLA kısmı aktifleşmiş olmaktır. Daha sonra

seri iletişim için gerekli olan kütüphane çağrılmıştır. Ardından ATMEGA328P

işlemcisinin hangi pinin ne görevde kullanılacağı belirlenmiştir. Gerekli olan integer,

karakter ve string değişkenleri tanımlanarak seri iletişim için gerekli olan data hızı

tanımlanmıştır. GSM/GPRS Modeme “AT” komutu yollanarak modem ile işlemci

arasındaki bağlantı kurulmaktadır. Bu komuttan belli bir süre sonra “AT+CMGF=1”

komutu ile kullanılacak mesaj tipi tanımlanmıştır. Gerekli olan bu ayarlamalar yapılarak

modem ile bağlantı gerçekleştikten sonra program sonsuz döngüye girmektedir. Bu

döngüde modeme “AT+CMGR=1” komutu ile gelen mesajı okuma emri

gönderilmektedir. Mesaj gelmediyse program döngünün başlangıcına geri dönmektedir.

Mesaj geldiyse program gelen mesajı okur ve mesajın içeriğine göre hareket eder.

Gelen mesaj “ON” ise ATMEGA328P mikroişlemcisinin çıkış olarak seçilen pini

lojik-1 olmakta ve kombi çalışmaya başlamaktadır. Ardından program, geri besleme alt

programına gitmekte ve LM35’ten alınan sıcaklık bilgisi kullanıcıya SMS olarak

gönderilmektedir. Bu işlem tamamlandıktan sonra program mesaj silme alt programına

gitmekte ve okunan mesaj silinmektedir. Mesaj silindikten sonra program döngü başına

geri dönmekte ve yeni gelecek mesajı beklemektedir.

Gelen mesaj “OFF” ise ATMEGA328P mikroişlemcisinin çıkış olarak seçilen

pini lojik-0 olmakta ve kombi kapanmaktadır. Ardından program, geri besleme alt

programına gitmekte ve LM35’ten alınan sıcaklık bilgisi kullanıcıya SMS olarak

gönderilmektedir. Bu işlem tamamlandıktan sonra program mesaj silme alt programına

gitmekte ve okunan mesaj silinmektedir. Mesaj silindikten sonra program döngü başına

geri dönmekte ve yeni gelecek mesajı beklemektedir.

Farklı bir mesaj gelmiş ise program her hangi bir işlem yapmadan direkt olarak

mesaj silme alt programına gitmekte ve bu mesaj silinmektedir. Mesaj silindikten sonra

program döngü başına geri dönmekte ve yeni gelecek mesajı beklemektedir.

22

4.3. Program

Programda kullanılacak seri haberleşme kütüphanesi “SoftwareSerial.h” dır.

#include <SoftwareSerial.h> komutuyla kullanılacak olan bu kütüphane

çağrılmaktadır.

SoftwareSerial mySerial(9,10); komutuyla seri haberleşme için kullanılacak pinler

seçilmektedir. Bu programda 9 numaralı pin Rx, 10 numaralı pin Tx ucu olarak

seçilmiştir.

Programda kullanılan, gerekli tanımlamalar aşağıdaki kodda gösterilmiştir. Bazı

komutların yanına açıklamaları eklenmiştir.

const int buttonPin = 2;

const int ledPin = 13;

int buttonState = 0;

int i;

int timestosend=1; //Mesaj gönderme döngüsü için kullanılan değişken

int count=0; //Mesaj gönderme döngüsü için kullanılan değişken

int readValue = 0;

int analogPin = 3; //LM35’in çıkış pininin bağlı olduğu pin

float temperature = 0;

float yy=0;

char c[160];

char m[160];

String sms;

Programda kullanılacak genel ayarlar setup() programı içerisinde tanımlanmıştır.

Burada GSM/GPRS modem ile Arduino arasındaki seri iletişim hızı 9600 Baud olacak

şekilde tanımlanmıştır. Aynı zamanda Arduino ile GSM/GPRS modem arasındaki

bağlantının kurulması aşamasında kullanılacak olan komutlar da yine setup() programı

içerisinde tanımlanmıştır.

23

void setup() //setup() programının başlangıcı

Serial.begin(9600); //Arduino IDE’nin seri haberleşme hızı 9600 Baud

mySerial.begin(9600); // Arduino ile modem arasındaki seri haberleşme hızı 9600

Baud

delay(200); //200 ms bekle

mySerial.println("AT"); //Arduino’dan modeme AT komutu yolla

delay(200); // 200 ms bekle

mySerial.println("AT+CMGF=1"); //Arduino’dan modeme AT+CMGF=1

komutu yolla


setup() programında AT komutları Arduino’dan modeme yollanırken

mySerial.println() komutu kullanılmaktadır. Gönderme komutu bu şekilde

kullanıldığında komutun modeme ulaşması için “ENTER” tuşunu temsil den ASCII kodu

(13) gönderilmesine gerek kalmamaktadır.

Gerekli ayarlamalar yapıldıktan ve Arduino ile GSM/GPRS modem bağlantıya

geçtikten sonra program sonsuz döngüye girmektedir. Bu döngü loop() programıdır.

loop() programında, döngü için gerekli değişkenler tanımlandıktan sonra AT+CMGR=1

komutuyla mesaj okuma işlemi sürekli olarak gerçekleşmektedir. Gelen mesaj olduğunda

programın bu mesajı anlayabilmesi için string değişkeni tanımlanmıştır. Program for

döngüsü ile gelen mesajı karakter olarak okuyabilmektedir. Program gelen mesajı

okumayı tamamladığında if komutlarıyla karşılaştırma yapılmaktadır. İf içerisindeki

IndexOf komutu ile program direkt olarak gelen mesajın içerisindeki string bilgiye

bakmaktadır. Bu bilgiye göre gerekli çıkışlar program tarafından ayarlanmakta ve

program sırasıyla gbes() alt programına ve sil() alt programına dallanmaktadır. Bu alt

programlardaki komutlar yerine getirildikten sonra program 200 ms bekleyerek döngü

başlangıcına geri dönmektedir. Bu işlem sürekli tekrarlanmaktadır.

24

void loop() //Döngü başlangıcı

char incoming_char[200]=" ";

String sms = String(200);

mySerial.write("AT+CMGR="); // Arduino’dan modeme yollamak üzere

AT+CMGR= yaz

mySerial.write("1"); // Arduino’dan modeme yollamak üzere 1 yaz

mySerial.write(13); //ENTER komutunun ASCII karşılığını yaz

// Bu işlemler sonucunda Arduino’dan modeme AT+CMGR=1 komutu yollanır


for(i=0;i<100;i++) //Alınan mesajı anlamak için for döngüsü başlat

char m= mySerial.read(); //mySerial’den okuduğu karakterleri m değişkenine ata


Serial.print(m); //Serial Monitor’e m değişkenini yaz

incoming_char[i]=m; // m değişkenini incoming_char dizisine ata

sms=incoming_char; //sms değişkenini incoming_char’a eşitle

if(sms.indexOf("ON")>=0) //sms değişkeninin içerisinde ON ifadesi var ise

Serial.println("ON mesajı okundu"); //Serial Monitor’e “ON mesajı okundu” yaz

digitalWrite(2,HIGH); //mikroişlemcinin 2. pinini lojik-1 yap

gbes(); //gbes() alt programına dallan

sil(); //sil() alt programına dallan

digitalWrite(2,HIGH); // Çıkış pinini lojik-1’de tut

if(sms.indexOf("OFF")>=0) //sms değişkeninin içerisinde OFF ifadesi var ise

Serial.println("OFF mesajı okundu"); //Serial Monitor’e “OFF mesajı okundu” yaz

digitalWrite(2,LOW); // mikroişlemcinin 2. pinini lojik-0 yap

25

gbes(); // gbes() alt programına dallan

sil(); //sil() alt programına dallan


loop() programında Arduino’dan GSM/GPRS modeme AT+CMGR=1 komutu

yollanırken mySerial.write() komutu kullanılmaktadır. Bu komuttan sonra modeme

ENTER tuşunun ASCII kodunda karşılığı olan 13 komutu yollanmaktadır.

Program yalnızca 1 mesaj okuyabilmektedir. Dolayısıyla gelen mesajın silinmesi

gerekmektedir. Ayrıca SIM kartların hafızası çok küçüktür ve eğer mesajlar silinmezse

bu hafıza dolabilir. Bu da programın düzgün çalışmamasına neden olur. Gelen mesajın

silinmesi sil() alt programı yapılmaktadır. Bu alt programda Arduino’dan GSM/GPRS

modeme, AT komutlarından sil emrini veren AT+CMGD=1 komutu yollanmaktadır.

void sil() //sil() alt programının başlangıcı

mySerial.println("AT+CMGD=1"); // Arduino’dan modeme AT+CMGD=1

komutu yolla


Sistemin geri beslemesinde, GSM/GPRS modemden kullanıcıya LM35’den

alınan sıcaklık bilgisinin sayısala dönüştürülmüş değeri, SMS olarak gönderilmektedir.

AT+CMGS komutu SMS gönderme komutudur. gbes() alt programında bu AT komutu

kullanılarak kullanıcıya mesaj gönderilmesi sağlanmaktadır. gbes() programının içinde

çağrılan sicaklik() alt programı ile kullanıcıya gönderilecek olan sıcaklık bilgisinin

analogtan sayısal değere dönüştürülmesi için gerekli program sağlanmaktadır. Sistemin

kullanıcıya sürekli olarak SMS atmasını engellemek amacıyla, programın SMS gönderme

kısmı bir while döngüsüne alınmıştır. Böylelikle sistem kullanıcıya yalnızca 1 SMS

göndermektedir.

26

void gbes() // gbes() alt programı başlangıcı

while(count<timestosend) //while döngüsü başlangıcı

mySerial.println("AT+CMGF=1"); //Mesaj formatını TEXT seç komutu


mySerial.write("AT+CMGS="); // Arduino’dan modeme yollamak üzere

AT+CMGS= yaz

mySerial.write(34); // “ İşaretinin ASCII kodundaki karşılığını yaz

mySerial.write("+905378479585"); //Mesaj gönderilecek numara

mySerial.write(34); // ” İşaretinin ASCII kodundaki karşılığını yaz

mySerial.write(13); // ENTER komutunun ASCII karşılığını yaz

mySerial.write(10); // Alt satıra geç


sicaklik(); // sicaklik() alt programına dallan


mySerial.write(26); // CTRL+Z tuşunun ASCII kodundaki karşılığını yaz

mySerial.write(13); // ENTER komutunun ASCII karşılığını yaz

mySerial.write(10); //Alt satıra geç


count++; //count değişkenini artır

void sicaklik() // sicaklik() alt programının başlangıcı

float yy=0; // yy değişkenini 0 yap

readValue = analogRead(analogPin); //analogPin’den okuduğunu read Value

değişkenine ata

temperature = (readValue * 0.0049); //analog veriyi sayısala çevirme işlemi

temperature = temperature * 100; //analog veriyi sayısala çevirme işlemi

yy=temperature; //yy değişkenini temperature’a eşitle

27

mySerial.print("Oda sicakligi"); //Kullanıcıya göndermek için “Oda

sicakligi” yaz

mySerial.print(yy); // Kullanıcıya göndermek için yy sayısal değerini yaz

mySerial.println(" C "); // Gönderilecek mesajda yy değerinden sonra C ekle

sicaklik() alt programındaki temperature = readValue * 0.0049 ve

temperature=temperature * 100 işlemleri ile LM35’den gelen analog sinyalin gerilim

değeri hesaplanmaktadır. LM35 Sıcaklık sensöründe 1°C’lik değişim yaklaşık 10mV ‘a

denk gelmektedir. ATMEGA328P mikroişlemcinin içerisindeki dahili ADC ve bu

işlemler ile analog sinyal, sayısala dönüştürülmekte ve değeri hesaplanmaktadır.

28

5. DENEYSEL ÇALIŞMALAR

5.1. Sistem Bağlantıları

Bu bölümde besleme devresi ile kontrol devresi arasındaki bağlantılar ve kontrol

devresinde; Arduino Uno R3 launchpad ile GSM/GPRS modem ve Arduino Uno R3

launchpad ile kontrol elemanları arasındaki bağlantılar anlatılacaktır.

5.1.1. Besleme Devresi İle Kontrol Devresi Arasındaki Bağlantılar

Besleme devresin 5V (DC) ve 12V (DC) gerilimler üretilmektedir. Besleme

devresinin çıkışında 2 adet 5V, 2 adet 12V gerilimler için çıkış bulunmaktadır.

Besleme devresinin şeması şekil 4’de verilmiştir. Bu devre şemasına göre besleme

devresi önce bread board’a kurularak test edilmiştir. Devrenin düzgün çalıştığı

görüldükten sonra şekil 16’daki gibi delikli plaket üzerine lehimlenmiştir.

Şekil 16. Besleme devresi

29

Şekil 16’da görüldüğü üzere transformatörün çıkışına bir adet cam sigorta

konulmuştur. Bu cam sigortanın değeri 2A’dir. Transformatörün çıkışında 2A’der fazla

akım olması durumunda sigorta devre ile bağlantıyı kesmekte ve devreyi yüksek akıma

karşı korumaktadır.

Besleme devresinin 5V olan uçlarından birisi GSM/GPRS modemin güç girişi

ucuna bağlanmıştır. 12V olan uçlarından birisi Arduino Uno R3 launchpadin güç girişine

bağlanmıştır. Diğer 12V’luk çıkış ucu rölenin beslenmesinde kullanılmaktadır.

Bağlantılar şekil 17’de gösterilmektedir.

Şekil 17. Besleme devresi ile kontrol devresi arasındaki bağlantılar

Şekil 17’deki bağlantılar incelendiğinde, GSM/GPRS modeme besleme

devresinin 5V’luk ucunun bağlanmadığı gözükmektedir. GSM/GPRS modemin

30

beslenmesi, besleme devresinden sağlanabildiği gibi Arduino Uno R3 launchpadin

üzerindeki 5V’luk çıkıştan da elde edilebilmektedir.

5.1.2. Arduino Launchpad İle GSM/GPRS Modem Arasındaki Bağlantılar

Arduino ile GSM/GPRS modem arasında bir seri iletişim gerçekleşmektedir. Bu

iletişimin sağlanabilmesi için; Arduino’nun Tx ucu modemin Rx ucuna, Arduino’nun Rx

ucu modemin Tx ucuna bağlanmaktadır.

Şekil 18. Arduino launchpad ile GSM/GPRS modem arasındaki bağlantılar

Şekil 18’de Tx-Rx, Rx-Tx bağlantıları gösterilmiştir. Arduino’nun Rx ucu olan 9.

pini modemin Tx ucuna, Arduino’nun Tx ucu olan 10. Pini modemin Rx ucuna

bağlanmaktadır. GSM modeme besleme devresinden bağlantı yapılmak istenmediği

durum için şekildeki kırmızı ve siyah kablolar ile modemin beslenmesi sağlanmıştır.

Kırmızı kablo 5V(DC), siyah kablo GND bağlantısıdır.

5.1.3. Arduino Launchpad İle Kontrol Elemanları Arasındaki Bağlantılar

Arduino’nun çıkış olarak seçilen pini rölenin ilgili bacağına BC337 transistör ile

bağlanmaktadır. BC337 transistörünün kollektör ucu rölenin ilgili bacağına

31

bağlanmaktadır. Arduino’nun çıkışı 1kΩ’luk direnç ile bu transistörün baz ucuna

bağlanmaktadır. Transistörün emitör ucu toprağa bağlanmaktadır. Rölenin NO bacağı

oda termostatının kombiye bağlanan aparatını tetiklemek üzere bağlanmaktadır. Rölenin

NC bacağı boşta bırakılmaktadır. Diğer iki bacak ise 12V (DC) gerilim ile

beslenmektedir. Yapılmış olan bu bağlantılar şekil 19 da gösterilmektedir.

Şekil 19. Arduino Launchpad ile kontrol elemanları arasındaki bağlantı

5.2. Sistemin Çalışması

Gerekli bağlantılar yapıldıktan sonra sistemin çalışmasını düzenlemek için

deneysel çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalarda stabil bir çalışma sağlanması için,

bağlantıların doğruluğu test edilmiş ve program içerisindeki bekleme zamanları

düzenlenmiştir. Bu düzenlemeler yapılırken devre elemanları birbirine lehimlenmemiş,

32

bread bord kullanılmıştır. Bunun nedeni her hangi bir aksilik çıkması durumunda lehim

sökmek yerine borddaki kablolarla oynamanın daha kolay olmasıdır.

İlk aşamada sms ile Arduino çıkış pinin durumunun değişip değişmediğini test

etmek amacı ile devreye röle konulmadan, Arduino’nun çıkış pinine bir 180Ω’luk bir

direnç ile led bağlanmıştır. Çalışmanın doğruluğu gözlemlendikten sonra röle ve diğer

elemanların bağlantıları yapılmıştır.

Şekil 20. SMS ile Arduino çıkış pininin değişiminin testi

33

Şekil 20’de; sisteme ON mesajı yollandığında Arduino’nun çıkış pinin lojik-1

değerini alarak bı pine bağlı ledin yanması test edilmektedir. Burada da görüldüğü gibi

Arduino istenildiği gibi SMS ile kontrol edilebilmektedir.

GSM/GPRS Modem içerisindeki SIM kartta birden fazla mesaj olması

durumunda sistem sürekli olarak ilk mesajı okumaktadır. Dolayısıyla sisteme atılan ilk

mesaj ile ikinci mesaj arasında en az 2s’lik bir bekleme olması gerekmektedir.

34

6. SONUÇLAR

SMS Kontrollü kombi sistemi, kombi kullanıcılarına hem ekonomik hem de

sosyal olarak katkı sağlamaktadır. Bu sistemle gereksiz gaz sarfiyatı önlenmektedir.

Bununla birlikte gerçekleştirilen sistem içerisinde oda termostatı kullanılarak, gereksiz

gaz sarfiyatı daha da azaltılmıştır. Böylelikle kullanıcının daha az fatura ödemesi

sağlanmıştır. Ayrıca gereksiz gaz sarfiyatının azaltılması ile çevre kirliliği de

azaltılmaktadır. Sistemin yerden ve zamandan bağımsız olması ve kullanıcının kombiyi

açmak veya kapatmak için kombinin yanında olmasına gerek kalmaması, kullanıcıya

sosyal açıdan katkı sağlamaktadır. Kullanıcı sosyal yaşantısına devam ederken sadece bir

SMS ile konutundaki veya iş yerindeki ısı seviyesini ayarlayabilmektedir.

35

7. YORUMLAR VE DEĞERLENDİRMELER

Bu projede kullanılan mikroişlemci, ATMEGA328P, daha önce bu tip SMS

kontrollü sistemlerde çok fazla kullanılmamıştır. Dolayısıyla bu işlemci ile SMS

kontrollü sistemlere bir yenilik getirilmiştir.

“SMS Kontrollü Kombi Sistemi” projesinde kullanılan programlama, SMS

kontrollü sistem geliştirmek isteyen kişilere yön gösterici olacaktır. AT komutlarının

kullanılması konusunda Türkçe olarak çok fazla bilgi kaynağı mevcut değildir.

Dolayısıyla bu proje AT komutlarını kullanarak sistem tasarlayacak olan kişilere bir

kaynak olacak niteliktedir.

Projede kullanılan mikroişlemcinin çıkış pinleri çoğaltılarak, SMS ile uzaktan

kontrol uygulaması birçok sistem için eş zamanlı veya ayrık olarak kullanılabilmektedir.

Özellikle akıllı ev otomasyonlarında bu sistemler oldukça fazla tercih edilmektedir.

Bunun yanında günümüzde SMS haberleşmeli güvenlik sistemi uygulamaları da hızla

çoğalmaktadır. Yine sera otomasyonu uygulamaları da bu sistemler içerisinde önemli

yere sahiptir.

36

KAYNAKLAR

[1]. M. Şanlı, F. Zengin, O. Urhan, “GSM Üzerinden SMS ile Sıcaklık Ölçümü”

Kocaeli Üniversitesi Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Bölümü,

İzmit/KOCAELİ

[2]. U. Fidan, N. Karasekreter, “GSM/SMS Tabanlı Sulama Otomasyonu Kontrol

Biriminin Geliştirilmesi ve Uygulanması”, NWSA Engineering Sciences, Ocak

2011

[3]. İ. Çayıroğlu, S. Görgünoğlu, “Mobil Telefon ve Pic Mikrodenetleyici

Kullanılarak Uzaktan Esnek Kontrol Sağlanması”, Int. J. Eng. Research &

Development,Vol12, No.1, Ocak 2010

[4]. F. Vatansever, B. Cincirop, “GSM Kontrollü Akıllı Ev Otomasyonu”,

6.International Advanced Technologies Symposium (IATS’11) 16-18 Mayıs

2011, Elazığ, Türkiye

[5]. “ATMEGA328p data sheet”, Atmel, California, USA

[6]. Beti GSM/GPRS Kullanım Kılavuzu, Beti, 2012

[7]. LM35 Precision Centigrade Temperature Sensors (SNIS159B), Texas

Instruments, 2000

[8]. “BC337 data sheet”, Fairchild Semiconductor, San Jose, USA

[9]. SIM 900 AT Command Manual, SIMCom, 2011

37

EK-1: Bitirme Projesi Çalışma Takvimi

HAFTALAR

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

PROGRAMLAMA

SİSTEMİN

PROTOTİP

ÇALIŞMASI

SİSTEMİN TEST

EDİLMESİ

MONTAJ

TEZ YAZIMI

38

Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU

Bitirme Projesinin hazırlanmasında Standart ve Kısıtlarla ilgili olarak, aşağıdaki soruları

cevaplayınız.

1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız.

Yapılmış olan bu proje evrenseldir. Dünyanın her yerindeki kombi sistemlerine entegre

edilebilir. Yalnız 220V’dan farklı şebeke gerilimi kullanan ülkelerde besleme devresi

değiştirilmelidir. Yine farklı ülkelerde bu sistemi kullanmak için kontrol devresine o

ülkede aktif olan Sim kart takılmalıdır.

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

Evet. Programlama kısmındaki problemlerin çözümü.

3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız?

Malzeme bilgisi, programlama.

4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir?

Sistem şebeke gerilimi olan 220V, 50Hz’de çalışacak şekilde gerçekleştrildi. Ayrıca

SMS ile iletişim bulunduğundan dolayı GSM900 ve GSM1800 standartları dikkate

alındı. Tasarlanan sistemin üniversal olması için malzeme seçimi buna uygun

yapıldı.

39



5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir?

a) Ekonomi

Bu proje ile kullanıcılar %20-30 arasında gaz tasarrufu sağlamaktadırlar. Bu da

ekonomik yönden kullanıcıyı oldukça rahatlatmaktadır. Ayrıca sistem gaz

tasarrufunun yanında enerji tasarrufu da sağlamaktadır. Bu da elektrik

faturalarının düşmesini sağlar. Sistemin ekonomik olması için tasarlanabilir

malzemeler, dışarıdan satın alınmayarak proje içerisinde üretilmiştir

b) Çevre sorunları:

Kömür yakımı sonucu ortaya çıkan karbonmonoksit gazı kadar olmasa da

doğalgaz salınımının da çevreye zararlı olduğu bilinmektedir. Gaz salınımı

minimuma indirgenerek çevreye daha az zarar verilmektedir.

c) Sürdürülebilirlik:

Bu sistem kullanım kolaylığı ve gaz ve enerji tasarrufu sağlamasından dolayı

sürekli tercih edilecek bir sistemdir. Ayrıca sisteme yeni elemanlar eklenerek

başka sistemler için de kullanımı sağlanabilir.

d) Üretilebilirlik:

Projede kullanılan malzemeler ucuz ve kolaylıkla bulunabilen

malzemelerdir. Dolayısıyla bu şekilde bir sistemin üretilebilirliği kolaydır.

40



e) Etik:

Projede etik dışı herhangi bir unsur bulunmamaktadır.

f) Sağlık:

Gaz tasarrufunun aza indirgenmesi, canlıların bu atık gazı solumasının da

aza indirgenmesi demektir. Dolayısıyla tasarlanan sistem canlıların sağlığına

zarar vermez.

Ayrıca kullanıcılar evlerine gelmeden önce istedikleri zamanda ısıtma

sistemini devreye sokarak, belirledikleri sıcaklık derecesindeki evlerine girecek

ve soğuktan kaynaklanan rahatsızlıklar da önlenmiş olunacaktır.

g) Güvenlik:

Projede güvenlik için, sistem yalnızca kayıtlı numaralardan gelen komutları

dikkate almaktadır. Bu da istenmeyen kişilerin sisteme müdahalesini imkansız

kılmaktadır.

h) Sosyal ve politik sorunlar:

Toplu kullanılan mekanlarda, yapılacak aktivitelerden önce görevli kişinin

SMS ile kombiyi kontrol ederek aktivite saatinden önce sıcaklık sistemini

çalıştırması ile aktivitenin sağlıklı ve rahat bir ortamda gerçekleşmesi

sağlanmaktadır.

41

Projenin Adı SMS KONTROLLÜ KOMBİ SİSTEMİ

Projedeki Öğrencilerin Adları

Ozan AKBULUT

Tarih ve İmzalar 23.05.2013

42

ÖZGEÇMİŞ

OZAN AKBULUT

Adres: TÜRKİYE-TRABZON-MERKEZ

GSM: 0505 447 1468

0537 847 9585

E-POSTA: [email protected]

KİŞİSEL BİLGİLER

Doğum Tarihi : 23/10/1990

Doğum Yeri : Giresun

Nüfusa Kayıtlı Olduğu İl : Trabzon

EĞİTİM BİLGİLERİ

Üniversite (Lisans) : Karadeniz Teknik Üniversitesi

(09/2009 - 06/2013) Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği

Üniversite (Lisans) : Anadolu Üniversitesi

(10/2011 – 06/2016) Açık Öğretim Fakültesi, İşletme

Lise : Giresun Keşap Anadolu Öğretmen Lisesi

YETKİNLİKLER

Sertifikalar Bilgileri:

EĞİTİM VE BAŞARI SERTİFİKASI

Kriz Yönetimi ve Stresle Başa Çıkma

Kişilerarası İletişim ve Kriz Yönetimi

Takım Çalışması

EYOF 2011 Trabzon Genel Koordinatörlüğü – 01/08/2011

KATILIM SERTİFİKASI

Geleceğe Değer

Türk Telekom Akademi – 08/12/2010

mailto:[email protected]

43

Facebook İle Uygulama Geliştirme

Bilge Adam – 10/02/2011

EYOF 2011 TRABZON ( European Youth Olympic Festival)

EYOF 2011 Trabzon Genel Koordinatörlüğü – 01/08/2011

Bilgisayar Bilgileri : MATLAB, C++, Assembly, CCS, PicBasic Pro, Arduino,

Proteus Isis, Proteus Ares, AutoCad, Microsoft Office

sms kontrollÜ kombİ sİstemİ -...

Documents