1 / 29

Gömülü Sistemler

Gömülü Sistemler. Konu I: Elektronik Elemanlar. Arş. Gör. Rifat Kurban Erciyes Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü rkurban@erciyes.edu.tr. Kapasitör. Kapasite, kapasitör, kondansatör Elektrik şarjını depolar

tyrell
Download Presentation

Gömülü Sistemler

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Gömülü Sistemler Konu I: Elektronik Elemanlar Arş. Gör. Rifat Kurban Erciyes Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü rkurban@erciyes.edu.tr

  2. Gömülü Sistemler Kapasitör • Kapasite, kapasitör, kondansatör • Elektrik şarjını depolar • Zamanlama devrelerinde kullanılır, çünkü kapasitenin dolması belli bir zaman alır • Değişen DC kaynakları yumuşatmak için kullanılır • Filtre devrelerinde kullanılır çünkü AC işaretleri geçirir, DC işaretleri durdurur

  3. Gömülü Sistemler Kapasitör - II • Kapasitans: Kapasitörün depolayabileceği şarjın bir ölçüsüdür. • Farad ile ifade edilir ve F ile gösterilir. • 1F kapasite çok büyük bir değerdir o yüzden: • µ (mikro)10-6, 1000000µF = 1F • n (nano) 10-9, 1000nF = 1µF • p (pico) 10-12,1000pF = 1nF • Temelde iki çeşittir: kutuplu ve kutupsuz (polarised & unpolarised)

  4. Gömülü Sistemler Kapasitör - III Axial • Kutuplu kapasitörler genelde 1uF’dan büyük değerlere sahiptir • Devrelerde uygun yönde kullanılmalıdır aksi takdirde ... • Elektrolitik (axial, radial) ve tantalum çeşitleri vardır • Seçilirken üzerindeki voltaj değerine dikkat edilmelidir. Radial Devre sembolü Tantalum

  5. Gömülü Sistemler Kapasitör - IV • Kutupsuz kapasitörler genelde 1uF den daha küçük değerlere sahiptirler • Devrede kullanıldığı yön farketmez • Değişken kapasitör (variable) radyo devrelerinde kullanılır, 100pF - 500pF civarındadır. • Trimmer kapasitörler değişken kapasitörlerin ufaltılmış halleridir. Kutupsuz Kapasiteler Kutupsuz kap. devre sembolü Değişken kap. devre sembolü Trimmer kap. devre sembolü

  6. Gömülü Sistemler Konnektör ve Kablolar Battery clips Crocodile (timsah) Battery holder PCB terminal (klemens) Terminal block DC power plug & socket Coax plug & socket 4mm plug & sockets

  7. Gömülü Sistemler Konnektör ve Kablolar - II Jack plug & sockets Phono plug & sockets BNC plug & socket DIN plug & sockets

  8. Gömülü Sistemler Konnektör ve Kablolar - III IDC haberleşme kon. (RJ45 , RJ11) D konnektörler Tek damarlı bakır kablo Çok telli kablo Haberleşme kabloları Co-axial Kablo Ekranlı kablolar (screened)

  9. Gömülü Sistemler Diyot • Elektriğin sadece bir yönde akmasına izin verir, devre sembolündeki okun ucu elektriğin akma yönüdür, valflerin elektriksel versiyonu olarak düşünülebilir • Elektrik enerjisi geçiş yaparken küçük bir miktar enerji harcar buna Forward Voltage Drop adı verilir ve silikon diyotlar için 0.7V civarındadır. • İdeal diyota ters voltaj uygulandığı zaman iletim olmaz ancak gerçek diyotlar çok küçük miktarlarda akım sızdırır ve bu değer çoğunlukla ihmal edilir. Pek çok diyodun maximum reverse voltage’ı yüksektir (50V) ancak bu değer aşılırsa diyot delinir ve iletken hale geçer (breakdown). Örnek diyotlar Devre sembolü

  10. Gömülü Sistemler Diyot - II • Devrede kullanırken yöne dikkat edilmelidir. Anod (+), katod (-) • İşaret diyotları 100mA güce dayanırlar (1N4148) • Doğrultma diyotları güç kaynağı devrelerinde kullanılır, 1A-3A gibi güçlere dayanırlar (1N4001, 1N5401) • Zener diyotlar sabit bir voltaj elde etmek için kullanılır. Diyotun bozulmadan breakdown çalışması için tasarlanmıştır, devrede ters kullanılır. • Schottky diyotların FVD çok düşüktür ve anahtarlama hızı çok yüksektir. (1N5817) Diyodun yönleri Zener diyot Şotki diyot

  11. Gömülü Sistemler LED (Işık yayan diyot) • Üzerinden elektrik enerjisi geçtiği zaman led ışık verir. • Devrede kullanırken anot (+) ve katod(-) yönüne dikkat etmek gerekir, genelde uzun bacaklı pin anottur. • Direnç olmadan kesinlikle LED üzerinden akım geçirmeyin. • Kullanılacak direnç R = (VS - VL) / I formülü ile belirlenir. VS: kaynak voltajı, VL: led voltajı (genelde 2V’tur ancak mavi ledlerde 4V olur). • Led’lerin renkleri imal edildikleri yarı-iletken ile ilgilidir. Led test devresi

  12. Gömülü Sistemler LED - II • LED’leri daha verimli kullanmak için seri bağlayabilirsiniz ancak kullanılacak direnci verilen formüle göre tekrar hesaplamanız gerekir. • LED’leri paralel bağlamaktan kaçınınız, her bir LED’in kendine ait bir direnci olmalıdır.

  13. Gömülü Sistemler LED - III

  14. Gömülü Sistemler LED - IV • LED displays

  15. Gömülü Sistemler Röle • Elektrikle kontrol edilebilen anahtardır • Röle bobininden geçen elektrik akımı manyetik alan oluşturur ve manivelayı hareket ettirir ve böylece anahtar açılıp kapanmış olur • Röleler bir devrenin başka bir devreyi anahtarlaması için de kullanılır. Örneğin düşük voltaj ile çalışan bir devre, 220V AC bir devreyi röle ile kontrol edebilir. • İki devre arasında herhangi bir elektriksel bağlantı yoktur. Aradaki bağlantı tamamen manyetik ve mekaniktir. • Rölenin bobinlerinin manyetiklenerek kontakları çekebilmesi için en az 100mA civarında akıma ihtiyacı vardır. • # COM = Common, ortak pin. • # NC = Normally Closed, kontak kapalıyken COM’a bağlıdır. • # NO = Normally Open, kontak açıkken COM’a bağlıdır

  16. Gömülü Sistemler Röle - II • Pek çok entegre devre 100 mA akımı sağlayamaz. O yüzden transistör yardımıyla entegre çıkışındaki küçük akımlar yükseltilerek röleler sürülebilir. • Röle bobininde yüksek voltajlar meydana gelir ve spike adı verilen gürültüler oluşur. Ters yöne doğru sızan bu akım ve voltajlar entegre ve transistörün zarar görmesine neden olabilir, bu yüzden bir koruma diyotu kullanılır (ters komitasyon diyotu). 1N4148 gibi işaret diyotları uygun seçimdir.

  17. Gömülü Sistemler Röle - III • Röle seçerken; fiziksel boyutla ve pin dizilimine, bobin voltajına, bobin direncine, anahtarlama oranına (5A at 24V DC) dikkat edilmelidir. • Röleler gibi transistörlerde elektriksel olarak kontrol edilebilen anahtarlardır. • Rölelerin avantajları : AC ve DC’yi anahtarlayabilir, transistör sadece DC. Yüksek voltajları anahtarlayabilir. Büyük akımları anahtarlayabilir (>5A). Aynı anda birden fazla kontağı çekebilir. • Dezavantajları: Küçük akımları anahtarlamak için çok hantal ve büyüklerdir. Anahtarlama süreleri transistörlere göre uzundur. Röleler anahtarlama için daha fazla güç harcarlar. Röleler pek çok entegrenin sağladığı miktardan daha fazla akım çekerler, bu yüzden harici bir transistör ile sürmek gerekir.

  18. Gömülü Sistemler Direnç • Elektrik akımına karşı bir direnç gösteren elemandır. Örneğin LED’e bağlı bir seri direnç ile LED üzerinden geçecek akım sınırlanır. • Birimi ohm’dur. Kilo ve Mega olarak üst katları kullanılır. 220R, 4K7, 1M3. • Direncin değerini okurken, ilk halka birinci basamak, ikinci halka ikinci basamak, üçüncü halka kaç sıfır olacağı, dördüncü halka da hata toleransını belirtir. Devre sembolü

  19. Gömülü Sistemler Anahtarlar (ON)-OFF Push-to-make = SPST ON-OFF Single Pole Single Throw ON-(OFF) Push-to-break = SPST Toggle Rocker Slide Dual ON-OFF Double Pole, Single Throw = DPST ON-ONSingle Pole, Double Throw = SPDT

  20. Gömülü Sistemler Anahtarlar - II Push-Push Switch (e.g. SPST = ON-OFF) Dual ON-ON Double Pole, Double Throw = DPDT Microswitch (usually SPDT = ON-ON) Tilt Switch (SPST) Reed Switch (usually SPST) Multi-way Switch Keyswitch

  21. Gömülü Sistemler Transistör • Akımı kuvvetlendirmek için kullanılır. Ör: Bir entegrenin bir lamba veya röle gibi fazla akım çeken bir cihazı çalıştırması için transistörden faydalanılır. Akım kazancı ß veya hFE ile gösterilir. • Anahtarlama elemanı olarak kullanılır.

  22. Gömülü Sistemler Transistör - II NPN test devresi Transistör kılıfları

  23. Gömülü Sistemler Transistör - III

  24. Gömülü Sistemler Değişken Direnç • Wiper yardımıyla ayarlanabilen dirençlerdir. • 2 uçlu olanlara reosta, 3 uçlu olanlarada potansiyometre adı verilir. • 3 uçlu olanların minyatür olanlarına ise trimpot (preset) adı verilir.

  25. Gömülü Sistemler Entegreler • Integrated Circuits (IC) • Silikondan imal edilen, kılıf içersinde çok kompleks devreleri içeren entegrelerdir. • Datasheet’ler entegrelerin katalog bilgilerini içerir. Pinlerin ne işe yaradığı, entegrenin katalog bilgileri ve bazı örnek devreler içerir.

  26. Gömülü Sistemler Entegre - II • Bir entegrenin bacağının çıkış gücü sink ve source olmak üzere iki çeşittir. • Diyot kullanarak entegre I/O’ları birleştirilebilir.

  27. Gömülü Sistemler Entegre - III • 8-pinli 555 timer engtegresi zamanlama uygulamalarında çok popülerdir. 3 nolu çıkış pini sink & source 200 mA akım verebilir. Bu değer LED, röle ve küçük lambaları yakmak için idealdir. • 556 entegresi ise 14-pinlidir ve iki adet bağımsız timer içerir.

  28. Gömülü Sistemler Entegre - IV • Lojik entegreler, lojik kapılar, flip-floplar, shift register’lar ve sayıcılar gibi pek çok uygulamayı içerirler. Pin yapılarına göre 4000 serisi ve 74 serisi olmak üzere iki ana grupta incelenirler. • Yeni projeler için 74HC serisi en popüler olanıdır (2V-6V). 4000 serisi 6V ve üzeri uygulamalarda kullanılır. 74LS ve 74HCT serisi ise sadece 5V ile çalışır.

  29. Gömülü Sistemler Diğer Elemanlar Termistör = ısı ile direnci değişen eleman Buzlu su = 12Kohm, Oda sıcaklığı = 5Kohm, Kaynar su = 400 ohm LDR (Light Dependent Resistor) Karanlık=1Mohm Aydınlık=100ohm İndüktör, birimi Henry’dir. Tuned devrelerde kullanılır. DC işaretleri geçirirken AC işaretleri bloke eder. Bu haliyle kapasitörün tersi gibidir. Buzzer Hoparlör

More Related