Mikrodenetleyiciler kullanarak herhangi bir motorun dakikada yaptığı devir sayısını ölçmek bir kaç kısa kod ile oldukça kolay olmasına karşılık, lojik entegrelerle bunu yapmak çoğu açıdan daha öğretici olduğunu düşünerek bu devreyi tasarladık. Belki kullanılan materyalin fazlalığı ve devrenin büyüklüğü göz önüne alındığında bu işlem etkili bir yol değilmiş gibi gözükebilir. Ancak proje lisans düzeyinde ve endüstriyel olarak kullanılmayacağı ve pratik bilgiler açısından birçok önemli bilgiyi bize öğretme şansı verdiği için uzun olan bu yolu seçtik.

Kontrol sistemlerinde bir analog veri, onu işlememiz ve istediğimiz durumda tutabilmemiz için sensörler ile dijital ortama aktarılır. Dijital ortamdaki bu bilgi mikroişlemci veya mikrodenetleyicilerde istenilen şekilde işlenir ve kullanılır.Mikrodenetleyiciler ise sayısız lojik kapılardan oluşmuştur.Bizim herhangi bir mikrodenetleyici ile yapabileceğimiz bir işlemi, deyim yerindeyse onun zoom yapılmış kısmını lojik entegrelerle oluşturarak yapabilmemiz mümkündür. Sayısal Devreler dersinin de amaçlarından birisinin bu olduğunu düşünüyoruz. Mikrodenetleyiciler dersinde zaten bu işlemi kodlarla yapacağımız için bu projede birçok lojik entegre kullanılmıştır.

Bir devir ölçer devresinde sonucu devir/dakika cinsinden ifade edeceğimiz için sistemde zaman birimi önemli bir yer tutmaktadır. Devir ölçer devrelerde oran orantı dediğimiz mantıkla herhangi bir zaman aralığında ölçülen değer genellenerek dakikada ölçülen değer bulunur. Motor miline yerleştirilen bir mıknatıs, Reed Röle dediğimiz anahtarlama elemanının önünden her geçişinde “7490 sayıcı entegresi” kaç kez geçtiğini sayar ve her bir kez geçişi motorun 1 devir yaptığını ifade eder. Klasik olarak saniyede kaç kez geçtiyse bunu *60 diyerek dakikada kaç kez geçtiğini bulabiliriz. Fakat lojik entegrelerde çarpma işlemi oldukça karmaşık ve çok fazla eleman gerektirir.
Mikrodenetleyiciler çarpma işlemi kolayca yapıyor gibi gözükebilir fakat altında ciddi bir algoritma yatar ve mikrodenetleyicinin ALU kısmı bu işlemi gerçekleştirir. Çarpma işleminin lojik entegrelerle yapmanın zorluğu göz önüne alındığından daha farklı bir yol olan 6 saniye boyunca motor milinden gelen sinyali ölçüp *10 diyebiliriz. 10 sayısı ile çarpmak ise ölçülen değeri 7-segment displayde gösterirken ölçülen değeri gösteren displaylerin yanına her zaman “0” değerini gösteren bir display koymak pratik bir çözüm olacaktır.

Devre genel olarak 4 kısımdan oluşuyor ;
1- 555 saat sinyal devresi( f =100 mHz , Duty Cycle=%60)
2- 74123 Resetleme Devresi
3- 7490 Sayıcı Devresi
4- 7447 Display Decoder Devresi

Ölçüm için gerekli olan 6 saniyelik süreyi 555 clock pals devresi ile oluşturduktan sonra bu 6 saniyelik sinyali Reed Rölenin Motor milinden algıladığı sinyal ile 7408 entegresine girerek çıkış değerini  7490 CLK girişine bağlarız.

Sayıcı entegresinin CLK girişine bağladığımız sinyal 7447 Display Decoder entegresi ile 7-Segment Displaylere yazılır. Bizim kullanacağımız motor 1000d/d olduğu için 3 adet 7447 entegresi 3 adet Displayi sürer bunların yanında devamlı sıfır değeri gösteren displayde sonuç olarak dakikadaki devir sayısını göstermektedir.

Motor milinden gelen sinyali 6 sn boyunca ölçüp display ekranında okuduktan sonra motor devrinde herhangi bir değişim olduğunda bu değişimi displayde okuyabilmek için sayıcı entegrelerin resetlenip, motor devrini yeniden ölçmesi gerekiyor. Resetleme işlemi ise 7490 entegrelerinin 2. Ve 3. Pinlerinin lojik 1 değeri alması demek. Resetleme işlemi olmadığında 2. Ve 3. Pinler lojik sıfır değeri için topraklama yapıldığından resetleme devresi pinleri çok kısa bir sürede (ms) lojik “0” dan lojik “1” yapmaları gerekiyor. 555 den gelen sinyalin yükselen kenarında ani bir resetleme yaparsak bu ms cinsinden ifade edilir ki o süredeki değerler(değer okumayadabilir) bizim sistemimiz için ihmal edilebilir bir değerdir. 74123 entegresi bize herhangi bir sinyalin yükselen veya alçalan kenarında istediğimiz
genişlikte sinyal oluşturma imkanı verir. Bu iş için 71423 datasheet tablolarından istediğimiz durum için entegre pinlerinin lojik 1 ve 0’ a götürmemiz gerekir.

74123 entegresi bize herhangi bir sinyalin yükselen veya alçalan kenarında istediğimiz genişlikte sinyal oluşturma imkanı verir.Bu iş için 71423 datasheet tablolarından istediğimiz durum için entegre pinlerini lojik 1 veya 0  yapmamız gerekir.

Oluşturduğumuz Reset sinyalinin süresinin uzunluğunu devrede kullancağımız kapasite (Cext) değeriyle aşağıdaki tabloya göre belirleriz.

Sistemin komple devre şeması çok amatör oldu. Acele ile dersin son günlerinde yapıldığı için mazur görmenizi istiyorum.Sizin kendi ares çiziminizi daha iyi yapabileceğinizi düşünerek çizimin  resmini link olarak paylaştım.

Devrenin Şeması

Sistemde kullanılan entegreler 7490,7447,7408 ve 7-Segment display gibi devre elemanlarının nasıl çalıştığı ve doğruluk tabloları datasheetlerinden elde edilebilir. Buraya yazıp kalabalık yapmak istemedim.

Bu arkadaş da reed röle. Hakkında google da bilgi dolu. Önünden mıknatıs geçirdiğinizde kontaklarını kapatarak akımın akmasını sağlıyor.Aşağıdaki videoda çalışması görülüyor.