Proje Adı:

MÜZİK KORİDORU

1.Giriş

Bu çalışmanın amacı, ortaokul öğrencilerin eğlenerek daha az maliyet ile müzik aletleri tanıması sağlamaktır. Ortaokuldaki 5., 6., 7. ve 8. sınıf öğrencilerinden kız ve erkek öğrenci sayısı dengeli olacak şekilde seçilip anket uygulanmıştır. Anket sonucunda belli başlı müzik aletlerinin dışında tanınmadığı görüldü. Müzik kültürünü arttırmak için Scratch’da arduino uno’yu kullanarak müzik aletlerini tanıtan program hazırlandı. Programı kullanan öğrencilere anket uygulandığında müzik aletleri sayısında artış gözlemlendi.

1.1. Projenin Amacı

Okul bütçelerini göz önüne alarak öğrencilerin daha fazla müzik aletlerini bilgisayar yardımıyla kullanarak tanımaları sağlamaktır.

1.2. Scatch for Arduino

Kodlama bilmeyenlerin kod yazmasını kolaylaştıran programlardan biri Scratch. Kodlamayı bloklar ile eğlenceli ve basit hale getiren Scratch programın Arduino’ya uyumlu hale getirilen Scratch for Arduino kullanıldı. Scratch for Arduino, açık kaynak kodlu donanım platformunun basit programlanmasına olanak tanıyan bir düzenlemedir. Arduino’ya bağlı sensörleri ve aktörleri yönletmek için bloklar kullanılır.

Şekil 1. Scratch for Arduino programının ekran görüntüsü

Kaynak http://s4a.cat/

2. Metaryel

Kullanılan malzemeler aşağıda sıra ile verilmiştir.

2.1 Arduino Uno

Elektronik ve kodlamaya başlayan deneyimsiz kullanıcılar için tasarlanmıştır. Arduino’nun en çok kullanılan sürümüdür. ATmega328P’ye dayanan bir mikrodenetleyici kartıdır. 6 tane dijital giriş, 6 tane dijital çıkış (aynı zaman güç kaynağı olarak da kullanılabilir), 6 tane analog girişi vardır. Usb kablosundan veya besleme soketinden (7 Volt ile 12 Volt) enerji alarak çalışır.

Şekil 2. Arduino Uno kartı

Kaynak: https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3

2.2 Dijital LDR modülü

Ldr ışık modülü arduino’nun ışık seviyesini kontrol edebilmesini sağlayan modüldür. Hem dijital hem de analog olarak kullanılabilir. Ortamın ışığına göre analog çıkışındaki değer değer değişkendir. Dijital çıkış alabilmek için üzerinde bulunan potansiyometre ile hassasiyeti ayarlanarak ışık şiddeti o eşik değerine gelince dijital 1 sinyali gönderir.

Şekil 3. Işık algılayıcı(LDR) modül

Kaynak: http://arduinom.org/ldr-isik-modulu/

2.3. Lazer diyot

Elektronik ve optik bileşenden oluşan yaygın bir ışık kaynağıdır. Yapısındaki malzemeye göre lazerin gaz, sıvı, katı ve yarı iletken çeşitleri bulunur. Lazerin iç yapısında bulunan optik resonatör, tek dalga boyunda ışık üretilmesini sağlar. Bu neden lazer ışığı tek, açısı düşüktür ve yönü sabittir. Böylece ışık istenilen yere kolayca odaklanabilir.

Şekil 4 Lazer ışık kaynağı Engel ve Işık algılayıcı(LDR)

Kaynak: http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/lazerli-guvenlik-sistemi

2.4. Direnç

Elektronların belli bir nesne üzerinde akmasına karşı gösterilen zorluğun ölçüsüdür. Bir nesnenin bir yüzey üzerinde hareket ettirilmesi veya hareket ettirilmesi sırasında yaşadığı sürtünmeye benzer. Ölçü birimi ohmdur. 1 ohm, 1 amper akım başına 1 voltluk elektriksel farka eşittir.

Şekil 5 Direnç

Kaynak: https://www.wikihow.com/Measure-Resistance

3. Yöntem

Tasarım için, arduino uno, lazer diyot modülü ve LDR modülü kullanılmıştır. Kullanan kişinin hareketleri lazer diyot kaynağından, ldr modülüne gelen ışığın engellenmesi ile arduino uno’ya sinyal gönderir. Scratch for Arduino programı kullanılarak kodları yazıldı. Tasarımı görmeyen öğrencilere anket uygulandı. Tasarımı kullandıktan sonra aynı anket öğrencilere tekrar uygulanarak sonuçlar karşılaştırıldı.

3.1. Projenin Yapım Basamakları

Projemizde Şekil-6 da belirtilen aşamalar izlenmiştir. Projede ilk olarak devre sonrada müzik koridoru tasarlanmıştır. Scratch for arduinu ile kodları yazılmıştır.

Şekil 6 Proje Yapım Aşamaları

4. Bulgular ve Gerçekleşme

4.1.Devre Tasarımı

Şekil 7 de görüldüğü gibi Ao,A1,A2,A3,A4,A5 girişlerine Analog Ldr algılayıcılar bağlandı. Dijital2 ve dijital3 uçlarına dijital Ldr algılayıcı modülü bağlandı.

Devre Tasarımı

Müzik Koridorunun Tasarlanması

Scratch for Arduino

Programı ile kod yazılımı

Şekil 7 Arduino Bağlantı Şeması

4.2. Müzik Koridorunun tasarlanması

Okulun koridoruna yerleştirilebilecek, öğrencilerin adım atması ile çalışan, sekiz nota çalabilen bir çalışma olduğu için büyük yapmak gerekti. Her lazer kaynağı arası 20 cm çıtanın boyu 200 cm olarak ayarlandı. Işık algılayıcıları(LDR) yerleştireceğimiz çıtada 20 cm aralıklı ve 200 cm uzunluğunda ayarlandı.

Müzik koridoru için şu malzemeler kullanılmıştır:

2x3x200cm 2 adet çıta

5mm çapında 30mm uzunluğunda 8 adet cıvata

Boya

10 Kohm ¼ watt 6 adet direnç

100 ohm ¼ watt 8 adet direnç

Ldr 6 adet

Dijital LDR modülü

Lazer diyot 8 adet

Arduino Uno

2mm lik 200cm bakır tel

Testere

Matkap

Yıldız tornavida

Pense

Fırça

Cetvel, metre

İlk önce 2x3x200cm olan çıtaya 5mm lik matkap ucu ile aralarında 20cm olan 8 adet delik açıldı. Bakır kablo iki ucu daire formunda katlandı. Bir ucunu cıvata diğer ucuna lazer yerleştirildi. Cıvata yardımıyla çitaya vidalandı(Şekil-8). Lazerlere 100 ohm direnç bağlanarak birbirlerine paralel bağlandı. Karşılığı olan çıtaya 5mm lik matkap ucu ile aralarında 20cm olan 8 adet delik açıldı. 6 tane deliğe analog Ldr(Şekil-9) ve 10 Kohm direnç bağlandı.2 tane deliğe dijital Ldr modülü bağlandı(Şekil-10). Bakır kabloya bağlım olan lazer kaynağı tam olarak ldr nin üzerine konumlandırıldı.

Şekil 8 Lazerin montajı Şekil 10 Dijital ldr Şekil 9 Analog ldr

4.3. Scratch for Arduino ile Yazılım oluştırılması

Arduino nun scratch tarafından görülmesi için Arduino ya kütüphane bilgileri yüklenir. S4A programı bilgisayara bağlandığında arduino yu görür. Scratch da arduino seçili iken (Şekil-11) kodlar yazılır. Müzik aletinin rastgele seçimi için (Sekil-12) analog0 ve dijital3 e gelen lazer ışığının aynı anda kesilmesi gerekmektedir. Değişen müzik aletini resmi ve hakkındaki

Şekil 11 Arduino algılama kodu

Şekil 12 rastgele müzik aletinin seçimi

bilgiyi ekrana (Sekil-13) aktarmayı sağlayan kodlar. Hangi notanın çaldığını gösteren program(Sekil-14).

Şekil 14 Hangi notanın çaldığını gösteren program

Şekil 13 Seçilen Müzik Aletini ekran görüntülenmesi

Müzik aleti değiştiğinde seçilen müzik aleti hakkındaki bilgiyi ekrana yansıtan (Sekil-15) programlar.

Şekil 15 Seçilen müzik aleti hakkında bilginin ekrana yansıtılması

5. Sonuçlar ve Tartışma

Öğrencilerimizin müzik aletlerini tanıma seviyelerini ölçmek için kullandığımız anket sonuçları Sekil 16 da görüldüğü gibi gayda 2, zurna 19, klarnet 4, mızıka 8, saksafon 2, timpani 2 ve

viyolonsel 0 öğrencinin tanıdığı görülmektedir.

Şekil 16 Müzikm aletlerini tanıyan öğrenci sayıları

Müzik koridoru tasarımını öğrencilere kullandırdıktan sonra aynı anket tekrar uygulanmıştır. Tanınmayan müzik aletlerini tanıyan öğrenci sayısında artış gözlemlenmiştir. Müzik aletlerinden gayda 23, zurna 47, klarnet 23, mızıka 31, saksafon 24, timpani 20 ve viyolonsel 16 öğrencinin tanıdığı görülmektedir.

Şekil 17 Müzik koridorunu kullandıktan sonraki anket sonuçları

İlk uygulanan ankete göre müzik aletlerini tanıyan öğrenci sayısında ciddi bir artış (Tablo-1) olmuştur. Yapılan Müzik koridoru tasarımı, öğrencilerin müzik aletlerini tanımasını sağlamıştır.

Müzik koridorunun kullanmadan önce Müzik koridorunun kullandıktan sonraMüzik aleti Tanıyan öğrenci

sayısıMüzik aleti Tanıyan öğrenci

sayısıFlüt 37 Flüt 56Gayda 2 Gayda 23Zurna 19 Zurna 47Klarnet 4 Klarnet 23Gitar 49 Gitar 66Mızıka 8 Mızıka 31Saksafon 2 Saksafon 24Timpani 2 Timpani 20Viyolonsel 0 Viyolonsel 16Piyano 49 Piyano 60

Tablo 1 Anket sonuçlarının karşılaştırılması

6. Öneriler

Tanıtılmaya çalışılan müzik aletlerinin sayısı ondan daha fazla yapılıp daha fazla müzik aletinin tanınması amaçlanabilir. Müzik koridoru okulda kullanılacağından sadece teneffüslerde çalışması sağlanmalıdır.

7. Kaynakça

Scratch for Arduino(2018). Program hakkında açıklama, Erişim tarihi:07.02.2018,http://s4a.cat/

Arduino(2018). Arduino uno hakkında bilgi, Erişim tarihi:06.02.2018,https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3

Arduinom(2018) Ldr modülü hakkında açıklama, Erişim tarihi:07.02.2018,http://arduinom.org/ldr-isik-modulu/

Erol, Y.(25.05.2015). Lazerli Güvenlik sistemi, Erişim tarihi:07.02.2018,http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/lazerli-guvenlik-sistemi

Physicsclassroom(2017). Direnç hakkında açıklama, Elektrik dersi, Erişim tarihi:07.02.2018http://www.physicsclassroom.com/class/circuits/Lesson-3/Resistance

Direnç, elektronların belli bir nesneyle akmasının zorluğunun ölçüsüdür. [1] Bu, bir nesnenin bir yüzey üzerinde hareket ettirilmesi veya hareket ettirilmesi sırasında yaşadığı sürtünmeye benzer. Direnç ohm cinsinden ölçülür; 1 ohm, 1 amper akım başına 1 voltluk elektriksel farka eşittir. [2]Direnç bir analog veya dijital multimetre veya ohmmetre ile ölçülebilir.

Kaynak: https://www.wikihow.com/Measure-Resistance

Elektronik ve optik bileşenlerden oluşan optoelektronik sistemlerde lazerler ışın verici olarak yaygın şekilde kullanılır. Yapısındaki malzemeye göre lazerin gaz, sıvı, katı ve yarı iletken çeşitleri bulunur. Optoelektronikte daha çok yarı iletken GaAlAs lazerler kullanılır. Bu tür lazerler diğerlerine göre daha küçüktür ve daha az enerji ile sürülebilir. Lazerin iç yapısında bulunan optik resonatör, tek dalga boyunda ışık üretilmesini sağlar. Bu nedenle lazer ışığı tek renkli yani monokromatik olarak adlandırılır. Ayrıca, lazer ışınının açısı çok düşüktür ve yönü sabittir. Bu özelliği sayesinde ışın istenen bölgeye kolayca odaklanır

Kaynak: http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/lazerli-guvenlik-sistemi

LDR ışık modülü arduinonun ışık seviyesini kontrol edebilmesini sağlayan modüllerden biridir. Bu modül diğer modüllerde olduğu gibi arduino ile hem dijital hemde analog pin üzerinden bağlantı sağlayabilir.

Ortamın ışığına göre analog çıkışında değer değişkendir. Ama dijital çıkış alabilmek için üzerinde bulunan potansiyometre ile hassasiyeti ayarlanarak ışık şiddeti o eşik değerini geçtiğinde dijital çıkış almamız mümkündür.

Arduino Uno , ATmega328P'yi ( veri sayfası ) dayanan bir mikrodenetleyici kartıdır . 6 dijital giriş / çıkış pimi (6 PWM girişi olarak kullanılabilir), 6 analog giriş, 16 MHz kuvars kristali, USB bağlantısı, güç girişi, ICSP başlığı ve sıfırlama düğmesi vardır. Mikrodenetleyiciyi desteklemek için gereken her şeyi içerir;  basitçe bir bilgisayara bir USB kablosuyla bağlayın veya bir AC-DC adaptörü veya pil ile güçlendirin, başlamak için UNO'yu kullanarak bir şeyleri yanlış yapmadan fazla uğraşmadan, en kötü senaryoyu Birkaç dolar çipset ve tekrar başla.

"Uno", İtalyanca olanı ve Arduino Software'in (IDE) 1.0 sürümünü işaretlemek üzere seçildi. Arduino Software (IDE) 'un Uno tahtası ve 1.0 sürümü, Arduino'nun şimdi daha yeni sürümlere dönüşen referans sürümleri idi. Uno tahtası USB Arduino serilerinden birincisi ve Arduino platformu için referans model;  Geçerli, eski veya eski tahtaların geniş bir listesi için, Arduino endeksleri endeksini inceleyin.

Kaynak: https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3

UNO, elektronik ve kodlamaya başlamak için en iyi yönetim kuruludur. UNO, platformla uğraşan ilk deneyiminizse, oynamaya başlayabileceğiniz en sağlam paneldir.  UNO, tüm Arduino ailesinin en çok kullanılan ve belgelendirilmiş yönetim kuruludur.

S4A, Arduino açık kaynak kodlu donanım platformunun basit programlanmasına olanak tanıyan bir Çizilmeye yönelik modifikasyondur . Arduino'ya bağlı sensörleri ve aktuatörleri yönetmek için yeni bloklar sağlar . PicoBoard'a benzer bir sensör raporlama panosu da var.

Projenin ana amacı, insanları programlama dünyasına çekmektır. Amaç Arduinoprogramcılarına, kullanıcı olaylarıyla bir dizi tahtayla etkileşim kurma gibi işlevleri olan yüksek seviyeli bir arayüz sağlamaktır .

Okulda hangi müzik aletlerinin ne kadar tanındığını belirlemek amacı ile yaptığımız anket sonucunda belli başlı müzik aletlerinin dışında tanınmadığı görüldü. Müzik kültürünü arttırmak için Arduino uno’yu Scratch programı ile birlikte kullanarak oniki farklı müzik

aletini öğrencilere tanıtan bir program hazırlandı. Bu programda lazer ışık kaynağı, ışık algılayıcı (LDR), direnç ve arduino uno kullanıldı. Öğrenciler programı kullandıktan sonra aynı anket tekrar uygulandı. Tanıdıkları müzik aleti sayısında artış gözlendi.