Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, mühendislik üçüncü sınıf öğrencileri için hazırlanmış bir eğitim içeriğidir. Yasin Hoca tarafından sunulan videoda, sistem tasarımı dersi kapsamında FPGA ve Arduino kullanarak step motor kontrolü projesi anlatılmaktadır.
- Video, FPGA (Field-Programmable Gate Array) ve FPGA3 kartı hakkında teknik bilgilerle başlayıp, VHDL programlama dilini ve step motorların çalışma prensibini açıklamaktadır. Ardından proje için gerekli malzemeler tanıtılmakta, Vivado programında kod yazma ve FPGA kartına yükleme adımları gösterilmektedir. Son olarak, malzemelerin nasıl bağlanacağı ve projenin nasıl çalıştırılacağı adım adım anlatılmaktadır.
- Videoda BJ3 kartı, step motor, sürücü kartı ve Arduino Uno gibi malzemeler kullanılmakta, motorun sürücü kartına bağlanması, BJ3 kartına entegre edilmesi ve güç kartı ile bağlantı yapılması gösterilmektedir. Proje, motorun başarıyla çalıştığı gösterilmesiyle sonlanmaktadır.
- Proje Tanıtımı
- Mühendislik 3. sınıf öğrencileri, sistem tasarımı dersi için Yasin Hoca ile FPGA ile step motor çalıştırması projesini yapacaklar.
- Proje içeriği FPGA nedir, FPGA 3 kartı nedir, VHDL nedir, step motor nedir, proje hakkında genel bilgi, kullanılacak malzemeler, şematiği, çalışması ve kaynakça olacak.
- 00:28FPGA Nedir?
- FPGA (Field Programmable Gate Array), sahada programlanabilir kapı olarak Türkçeleştirilebilir ve devre üzerinde iç yapısı programlanabilir lojik devreler serisidir.
- FPGA'nın başlıca tercih sebebi tasarım kolaylığı ve paralel işlem yapabilme özelliğidir.
- FPGA'lar VHDL ve Verilog dilleri ile kodlanır ve savunma, medikal ve ölçüm sektörlerinde kullanılmaktadır.
- 01:03FPGA Üreticileri ve Yapısı
- İlk FPGA üreticisi Xilinx firmasıdır ve bugün Altera da bu alanda öncü firmalardandır.
- FPGA'lar birçok firma tarafından üretilir ve birbirlerinden farklı yapıda bulunabilirler.
- FPGA'lar programlanabilir mantık blokları, giriş-çıkış blokları ve ara bağlantılar olmak üzere düzenlenebilir üç ana bölümden oluşur.
- 02:02FPGA 3 Kartı
- FPGA 3 kartı, FPGA RTX 7 mimarisine sahip, Judo Design Suite için dizayn edilmiş giriş seviyesi bir FPGA kartıdır.
- Kartta 16 tane switch, 5 tane push buton, USB, VGI ve USB port ile enerji verme imkanı bulunmaktadır.
- Motorlar 2 numaralı yerlerden bağlanabilir ve bu yerlerin sol tarafı 3 volt, sağ tarafı GND vermektedir.
- 03:47FPGA 3 Kartının Özellikleri
- FPGA 3 kartındaki en önemli değişim, profesyonel mühendisliği kullandığı en modern design aracı olan Xilinx Vivado Design Suite'e geçiştir.
- Vivado, geliştirilmiş kullanıcı tecrübesi ve bloklara dayalı IP entegrasyonu gibi genişletilmiş özellikler sunar.
- Kart üzerindeki switchler, butonlar ve LED'lerin hangi kodlara tekabül ettiği Sematic'te gösterilmiştir.
- 05:20VHDL Nedir?
- VHDL (Very High-Speed Integrated Circuit Design Language), en çok kullanan donanım tanımlama dillerinden biridir ve 1980'lerden beri kullanılmaktadır.
- VHDL stil ve sentax olarak diğer yazılım dillerine benzer, ancak çok sayıda donanım özgü yapı içerir.
- VHDL iki amaçla kullanılır: sentezleme (FPGA yüklenecek kodu oluşturmak) ve simülasyon (FPGA'a yüklenecek kodun simülasyonunu yapmak).
- 06:10Step Motor Nedir?
- Step motorlar, elektrik enerjisinin dönme hareketiyle fiziksel enerjiye çeviren elektron mekanik aygıtlardır.
- Step motorların yapıları rotor, stator ve rulmanlardan oluşmaktadır.
- Step motorun çalışma prensibi, elektronik anahtarlar vasıtasıyla bobinlere enerji vererek rotor üzerinde enerji olan bobinin karşısına geçerek durmasıdır.
- 07:51Step Motorun Avantajları ve Dezavantajları
- Step motorun avantajları: çok hassas pozisyon ve hız kontrolü, düşük devirde yüksek tork.
- Step motorun dezavantajı: verim geri bildirim mekanizması barındırmadığından harici konum limitlemeye gerek duymasıdır.
- 08:07Proje Hakkında Genel Bilgi
- Proje, FPGA 3 kartı kullanarak step motor kontrolü sağlayarak isteğe göre ileri veya geri gitmesini sağlamaktır.
- Step motor kullanım alanı olarak CNC makinelerinde kullanım sağlayarak daha az zamanda daha çok iş yapmasını sağlayabiliriz.
- Projede kullanılacak malzemeler: bir beygir güç kartı, bir step motor, step motor sürücü kartı, USB A ve B kablosu ve dişi erkek bastığına sahip dört tane jumper tel.
- 08:47Vivado'da Program Yükleme
- Vivado'da yazılan programı FPGA 3 kartına yüklemek için önce syntax kontrolü yapılır.
- Programda step motorun dönme hızı ayarlanabilir, değer 50 olarak ayarlandığında yeterli hız sağlanır.
- Program yüklendikten sonra kart açılıp program cihazı seçilerek program yüklenir.
- 13:45Projenin Bağlantıları
- Step motor sürücü kartı kullanılarak step motor kontrol edilecektir.
- Step motorun uçları sürücü kartına, çıkış uçları FPGA güç kartına ve 5 volt ile GND alınacaktır.
- FPGA 3 kartının maliyetinden dolayı besleme Arduino Uno üzerinden alınacaktır.
- 15:15Bağlantı Şeması İçin Gerekli Elemanlar
- Bilgisayarla güç enerjisini sağlayabilmek için üç kartın enerjisini ve kod yüklememize yardımcı olacak kablo gereklidir.
- Step motor sürücü kartı, Arduino ve beyaz güç kartı arasında bağlantı sağlayan erkek-erkek-erkek ve dişi-dişi-dişi güç kabloları kullanılır.
- Projede en önemli elemanlar BJ3 kartı, step motor, step motor sürücüsü ve besleme alacağımız Arduino Un'dur.
- 16:04Bağlantı Şemasının Kurulumu
- Step motorun kablosu sürücü kartına entegre edilir ve dişi-erkek jumpullarla sürücü kartının N1, N2, N3 ve N4 girişlerine bağlanır.
- Bağlantılar BJ3 kartına sıralı bir biçimde yerleştirilir.
- Beş volt ve GND bağlantıları için BJ3 kartı ile Arduino arasında ortaklaşma yapılır.
- 17:47Projenin Çalıştırılması
- Güç kartı açıldıktan sonra kod tekrar yüklenir ve karttaki ışıklardan beş voltun alındığı ve kodun yüklendiği görülebilir.
- Step motor çok güzel bir şekilde dönmeye başlar.