Modern Elektronik Laboratuvarları İçin Otomasyon Sistemi ve Yazılımının Geliştirilmesi

Year 2021, , 124 - 144, 31.03.2021

Fatih Yoldas , Ramazan Şenol

https://doi.org/10.31200/makuubd.784806

Abstract

Bu çalışmada, mühendislik fakülteleri ve meslek yüksekokullarının ilgili bölümlerinde bulunan elektronik laboratuvarlarının kontrolü ve takibini sağlamak üzere, mikrodenetleyici ile kontrol ve kumanda işlevini uzaktan yapabilen bir otomasyon sistemi tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Arayüz ve kart okuma sistemi ile öğrenci bilgi veritabanı üzerinde oluşturabilmekte ve geliştirilen algoritma ile öğrenci sadece sorumlu olduğu derslere dair deney setlerine erişim sağlamaktadır. Hazırlanan program ve algoritma öğrencilerin yoklama listesini arşivleyebilmekte ve geçmişe yönelik öğrencilerin çalışma süreçlerini takip etme imkânı sunmaktadır. Geliştirilen iki aşamalı kart okuma sistemi arıza takibi, kimlik yönetimi ve laboratuvar ekipmanı denetimini sağlayabilmektedir. Bu çalışma ile öğrencilerin uygulama derslerinde laboratuvarı daha verimli kullanması amaçlanmıştır. Öğrenciler ile uygulamalı olarak yapılan 13 Haftalık süreç takibi ile otomasyon sisteminin önceki yıllar ile verim karşılaştırılması yapılmıştır.

Keywords

mikrodenetleyici, rfid, laboratuvar

References

• Akdeniz H. Y. (2019), Arduino Tabanlı Mppt Solar Şarj Kontrolörü Tasarımı ve Uygulaması (Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü)
• Aktan, B., Bohus, C.A., Crowl, L.A. & Shor, M.H. (1996). Distance learning appiled to control engineering laboratories. IEEE Transactions On Industrial Electronics, 39 (3): 320-326.
• Akkaya A. (2019), Yüz, Parmak İzi, Rfıd Ve Karekodlu Entegre Geçiş Kontrol Sistemi Tasarım Ve Uygulaması (Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü)
• Alexander, P.J. & Radhakrishnan, N. (2015). Remote Lab Implementation on an Embedded Web Server. International Conference on Circuit, Power and Computing Technology. March 19-20, Nagercoil, India.
• Anonim (2019b). ST Microelectronics. https://www.st.com/content/st_com/en.html (Son erişim tarihi: 22.11.2019)
• Anonim (2020b). ST Microelectronics. http://www.st.com/web/catalog/tools/FM147/CL1794/SC961/SS1533/PF258513?sc=stm32-mat-target (Son erişim tarihi: 02.05.2020)
• Anli G. (2019), Ct Ve Mrı Görüntülerinden Matlab Ortamında Vücut Uzuvlarının Üç Boyutlu Modellerinin Elde Edilmesi Ve Örnek Uygulama (Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü)
• Arıcı İ. (2014), Labvıew Tabanlı Bir Elektronik Deney Seti Geliştirilmesi (Yüksek Lisans Tezi, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü)
• Arakliotis, S., Nikolos, D. G., Kalligeros, E., Lawris, A. (2016). Rule-Based Arduino Programming System for Young Students. 5th International Conference on Modern Circuits and Systems Technologies. May 12-14, Thessaloniki, Greece.
• Baydar R. (2018), Bir Gaz Türbini Enerji Analizinin Matlab/ Simulink ile Modellenmesi (Yüksek Lisans Tezi, Kırıkkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü)
• Başaran B. (2018), Arduino’nun Elektrik Deneylerine Entegre Edilmesinin ve Deney Raporlarının Poster Şeklinde Hazırlanmasının, Fen Bilgisi Öğretmen Adaylarının Fizik Laboratuvarlarına, Teknolojiye ve Bilgi ve İletişim Teknolojilerine Yönelik Tutumlarına Etkisinin İncelenmesi (Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü)
• Batan E. (2015), Matlab Simulink Ortamında Kullanılabilen Arduino Temelli Kontrol Deney Seti Tasarımı (Yüksek Lisans Tezi, Tarsus Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü)
• Barrera, A. H. (2014). Teaching Introduction to Robotics: Using a Blend of Problem and Project-Based Learning Approaches. IEEE. March 13-16, Southeastcon, Lexington, USA.
• Bermudez-Ortega, J., Besada-Portas, E., Lopez-Orozco, J.A. & De La Cruz, J.M. (2015). Remote web-based control laboratory for mobile devices based on EJsS, raspberry pi and node.js. IFAC-PapersOnLine, 48, 158–163.
• Chang, C., C., ve Lo, Y., C., (2006). Broadband RFID tag antenna with capacitively coupled structure. Electron Lett., vol. 42, pp. 1322-1323.
• Curtin, J., Kauffman, R. J., Riggins, F. J. (2007). Making the ‘‘MOST’’ out of RFID Technology: A Research Agenda for the Study of the Adoption, Usage, and Impact of RFID, Information Technology and Management, 8 (2), pp. 87-110
• Çakar M. (2016), Lokal Geoit Üzerine C Sharp Programlama Dilinde Uygulama (Yüksek Lisans Tezi, Aksaray Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü)
• Çepni S., Özmen H., Kuramdan Uygulamaya Fen ve Teknoloji Öğretimi, 10. Baskı, Pegem Akademi Yayıncılık, Ankara, 2010.
• Çiftçi, S. (2011). Matlab (İkinci Baskı). Kodlab Yayıncılık (İstanbul).
• Dökmetaş, G. (2016). Arduino Eğitim Kitabı. Dikeyeksen Yayıncılık.
• El-Abd, M. (2017). A Review of Embedded Systems Education in the Arduino Age: Lessons Learned and Future Directions. International Journal of Engineering Pedagogy, 79–93.
• Garip İ. (2008), Alternatörlerin Otomatik Paralel Bağlanması için Eğitim Amaçlı Bir Deney Setinın Geliştirilmesi ve Etkililiğinin Değerlendirilmesi (Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü)
• Gupta, N., Tejovanth, N., Murthy, P. (2012). Learning by creating: Interactive Programming for Indian High Schools. International Conference on Technology Enhanced Education (ICTEE). January 03-05, Surathkal, India.
• Gülcan R. (2019), Uzaktan Kontrollü Arm Tabanlı Mikrodenetleyici Deney Seti Tasarımı ve Gerçekleştirilmesi (Yüksek Lisans Tezi, Akdeniz Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü)
• Günaydın, R. (2014). Uzaktan erişimli web tabanlı mikrodenetleyici deney seti tasarımı ve Gerçekleştirilmesi. (Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü)
• Herger, M. L. (2015). Engaging Students with Open Source Technologies and Arduino. 5th IEEE Integrated STEM Conference. March 07, Princeton, New Jersey.
• Hentrup, A. A., Lu, D., & Roldan, P. R. (2016). Wireless Authentication of Smart Doors Using RFID.
• Hoffer, B. M. (2012). Satisfying STEM Education Using the Arduino Microprocessor in C Programming. (Yüksek Lisans Tezi, East Tennessee State University, Department of Engineering Technology)
• Irmak, E., Calpbinici, A. (2017). E-laboratuvarlar için yeni bir tasarım: Eş zamanlı erişilebilen deneysel uygulama platformu. Journal of the Faculty of Engineering and architecture of Gazi University, 32, 363–375.
• Jamieson, P. (2017). Arduino for teaching embedded systems. Are computer scientists and engineering educators missing the boat?. CiteSeerX, doi=10.1.1.217.7157
• Kaçar, S., Boz, A. F., Arıcıoğlu, B. & Tekin, H. (2016). PID Denetleyici Uygulamaları İçin Yeni Bir Online Deney Seti Tasarımı. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, doi: 10.16984/saufenbilder.12551
• Kamilov, M., Hudayberdiev, M., Khamroev, A., (2018). Algorithm for the Development of a Training Set that Best Describes the Objects of Recognition. XIII. International Symposium “Intelligent Systems” (INTELS’18).
• Medin, G. L. & Petric, M. (2015). Embedded Lab: Arduino Projects in Science Lessons. 4th Mediterranean Conference on Embedded Computing. June 14-18, Budva, Montenegro.
• Merino, P. P., Ruiz, E. S., Fernandez, G. C., Gil, M. C. (2016). Robotic Educational Tool to Engage Students on Engineering. XII Technologies Applied to Electronics Teaching Conference. June 22-24, Seville.
• Mutlu, A. & Sürmeli, C. (2015). Mikrodenetleyiciler ile Seri İletişim. Kodlab Yayıncılık (İstanbul).
• Nath, B., Reynolds, F., & Want, R. (2006). RFID technology and applications. IEEE Pervasive Computing, (1), 22-24
• Ovatman, T., Brekling, A.W. & Hansen, M.R. (2010). Cost Analysis for Embedded Systems: Experiments With Priced Timed Automata. Electronic Notes in Theoretical Computer Science, 238: 81-95.
• Ömürlü, V. Ö. (2020). Otomatik Kontrol I. P(oransal) I(integral) D(türevsel) kontrol. https://docplayer.biz.tr/271952-Otomatik-kontrol-i-p-oransal-i-integral-d-turevsel-kontrol-dr-vasfi-emre-omurlu.html (Son erişim tarihi: 07.05.2020)
• Özbek M. (2014), Temel Haberleşme Laboratuvarı İçin Bilgisayar Destekli Modülasyon Demodülasyon Deney Seti (Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü)
• Parladır Karcı, A. (2018). Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemlerinin Sulama Şebekelerinin Performans Değerlendirmesinde Kullanılması: Atabey Sulama Şebekesi Örneği. (Yüksek Lisans Tezi, Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü)
• Sarıkaş, A., Yayla, A. (2017). Uzaktan erişimli mikrodenetleyici laboratuvarı. Journal of Research in Education and Teaching, 6, 283–296.
• Shaikh S. A. (2015), Two Axis Direction Finding Antenna System Using Difference – Sum Patterns In X-Band (Yüksek Lisans Tezi, Sabancı Üniversitesi, Mühendislik ve Doğa Bilimleri Enstitüsü)
• Shim, J., Ko, j., Shim, J. (2014). A Study on Training Courses Development and Analysis for Improving the Creativity Using Arduino. Journal of Korea Multimedia Society, 17(4), 514–525.
• Soriano, A., Marin, L., Valles, M., Valera, A., Albertos, P. (2014). Low Cost Platform for Automatic Control Education Based on Open Hardware. Preprints of the 19th World Congress The International Federation of Automatic Control. August 24-29, Cape Town, South Africa.
• Süzen, A. A., Taşdelen, K. (2018). Havalimanları İçin Bagaj Teslimat Sistemi. SDU International Journal of Technological Sciences, Vol. 10, No 2, August 2018, pp. 14-21.
• Şimşek, M. A. (2015). Arduino Kart ile Tasarlanmış Sistemlerin İnternet Tabanlı Kontrolü ve İzlenmesi. (Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü)
• Temiz K. B., Kanlı U., Üniversite 1. Sınıf Öğrencilerinin Temel Fizik Laboratuvar Araçlarını Tanıma Bilgileri, Milli Eğitim Dergisi, http://dhgm.meb.gov.tr/yayimlar/dergiler/milli_egitim_dergisi/168/index3-temiz.htm (Ziyaret tarihi: 10 Ocak 2020).
• Wei, D., Tundong, L., & Zhongjie, Z. (2012). Application of Radio Frequency Identification Module MFRC522 in Access Control System. Microcontrollers & Embedded Systems, 12, 011.
• Yaren, T., Süel, V., Yeniaydın, Y., Sakacı, B. & Kizir, S. (2014). STM32F4 Kiti ile Simulink Tabanlı Kontrol Eğitimi Uygulamaları Geliştirme. TOK 2014 Bildiri Kitabı