Çok uzun zamandır ayrı kaldığım elektronik dünyasına(24 yıl kadar) 2 ay kadar önce sevgili arkadaşım Fırat Tarman’ın (Teknomani – YouTube) bir Arduino koduna destek çıkarak yeniden bulaştım. O güne kadar ismini çok duymama rağmen Arduino’yu hiç incelememiştim, hali ile de nasıl bir şey olduğunu bile bilmiyordum. Merak edip bir hazır kit aldım ve konu ile ilgili videolar izlemeye başlayıp öğrenmeye çalıştım. Neyse ki kod ve dijital elektronik kısmına eskiden kalma bilgiler sayesinde az çok aşinaydım, çok fazla dert olmadı. Evde kendi kendime ufak denemeler sonrası videolarda çok denk geldiğim led küp yapımına girişmeye karar verdim. Yaklaşık 5 gün kadar akşamları ve hafta sonu günde 1-2 saat uğraşarak işi tamamladım. Bu yazı da Arduino ile 4x4x4 Led Küp maceramı anlattığım iki blog yazısının ilki. İlk yazıda işin biraz arka planından ve devre şeması ile tasarım kısmından bahsedeceğim. İkinci yazıda ise yapım aşamalarını ekleyeceğim. Başlayalım bakalım…
Arduino ile farklı bir cihazı kontrol edecek kod yazmak oldukça basit ve çok fazla kaynak var elinizin altında. Biraz da merakınız varsa hemen her şey hakkında bilgi sahibi olabiliyorsunuz. Ben genelde YouTube kanallarından ve kullandığım komponentlerin üretici sayfalarından öğrendim gerekli gördüğüm bilgileri. Led küpler ile ilgili de çok fazla değişik metot ve uygulama var. 4^3 küpler için genelde de 20 adet dijital çıkış pinlerinin tamamının kullanıldığı Arduino Uno kullanılmış. Bunu aslında “shift registerlar” kullanarak (74HS595 gibi) Wemos, Nano vb. daha az çıkış pinine sahip Arduino mikroişlemciler ile de yapabilirsiniz. Gördüğüm çoğu tasarımda klasik led kontrollerinde olduğu gibi digital I/O pinine 220Ω – 330Ω’luk direnç takılmış ve direkt küpteki ilgili led için beslemeler yapılmış. Bir tanesi ise (ki hiçbir işe yarar dokümanı ya da anlatımı da yoktu) katları beslemek için 4 adet 2n2222 NPN transistör kullanıyordu. Akımı da güçlendirdiği ve daha sabit bir kontrol sağladığı için bunu tercih ettim. Benim yaptığım tasarımda dikkat edilecek tek şey diğer onlarca örnekteki gibi ledlerde katotların (negatif uç) değil, anotların (artı uç) birbirlerine bağlanması ve katotların ise satırları (katları) besleyecek şekilde bir araya gelmesi. Yani sonuçta elinizde 16 sütun için “+” sinyal ve 4 katlı tasarım için de 4 farklı “-” sinyal göndereceğiniz 20 uçlu bir led tahtanız olacak. Şema ve tasarımı anlattıkça ne demek istediğimi daha iyi anlayacaksınız.
Devre tasarımlarımı EasyEDA Standard Edition kullanarak yapıyorum. Benim için oldukça kolay kullanıma sahip ve erişilebilir bir uygulama olduğu için tercih ediyorum. CircuitMaker ve KiCAD de denedim ancak nedense onlara ısınamadım şimdilik. Neyse. Her şeyden önce devre tasarımını bir ortaya koyayım. Buraya tıklayarak da PDF halini indirebilirsiniz.
Bu şemada en solda elimdeki Arduino Uno’da kullanılan Arduino Mega 32P çipi var. Bunun çıkışlarını evde atıl durumdaki eski IDE disk bağlantı kablosuna bağlayıp bir şekilde 20 dijital çıkışı iletmek istedim. Gereği yok bunun. Lehimleme işini biraz daha uzatıyor sadece. Şöyle bir board üzerine gerekli lehimlemeyi ve kablolamayı yapıp, Arduino’yu erkek header’lara çıkış verecek şekilde devreyi tamamlayabildim sonuçta. Bu fotoğraftaki kısım şemanın sol tarafındaki mikroçipi, transistörleri, dirençleri ve 20’li pini gösteriyor. Kartımız hazır:
Bu kısım ve IDE kablosuna bağlantı kısmı tamamen işi zora sokmak için diyebiliriz. Sürücü birim ile(Arduino) alıcı birimi(ledler) birbirinden bağımsız tasarlayabilme özgürlüğü gibi düşünebilirsiniz. İleride farklı bir şey için bu 20 pinli çıkışı kullanmak istersem tek yapmam gereken sürücü devreyi kablodan çekmek olacak. İşe yarayabileceğini düşünüyorum. Devre yerleşim yerini bir PCB yerine delikli pertinaksa yapacağım için kendime bir rehber oluşturmaya gereksinim duydum. Belki onlarca daha basit yolu ve uygulaması vardır ancak üşengeçliğimden dolayı eski dost Excel’de şöyle bir şey yaptım tüm kablo bağlantılarını net görebilmek için. Oldukça da işime yaradı bazı kararlarımda. Bunun uygulamasını bilen varsa ve yazarsa sevinirim.
Sonuçta IDE kablosu bağlantısını da alıcı bir erkek header’ın olduğu board’a götürmem gerekiyordu, bunu da şu şekilde yaptım:
Bu iki modül IDE kablo ile birleşince de şöyle bir görüntü ortaya çıktı:
Buraya kadar tüm çıkış / giriş testlerimi ve özellikle çok küçük bir alanda lehimleme yaptığım için kısa devre testlerimi de gerçekleştirdim. Tümünden geçti iki board da. Artık led küpün asıl ağır işçilik kısmına geçebilirdim. Led küpün tasarlanması ve birleştirilmesi konusunu diğer yazıya bırakacağım. Becerebilirsem yapım videolarını da ekleyeceğim. Umarım herkese faydalı olur. Sorusu olan olursa bkz: @mirmirik… Twitter’da konuşalım.
Yazının devamı için bkz: Arduino ile Led Küp 4X4X4 – Bölüm 2