PIC 16C71 İLE SİSMİK DEDEKTÖR
Sismograflar yani depremin büyüklük ve şiddetini
ölçen araçlar çok
hassas ve pahalı ekipmanlardır. Ölçü grafiklerini
akan kağıt şeritler
üzerine kaydederler. Bizim mütevazi deprem ölçerimiz
hassasiyet
olarak sismograflarla rahatça yarışabilir ve kağıt şerit
yerine veriyi
hafızasında saklar.İstenildiği zaman hafızasındaki
veriler bir PC'ye
aktarılabilir ve EXCELL veya LOTUS123 gibi tablolama
programları
ile incelenip grafik halinde bastırılabilir. Ucuz ve
taşınabilir olmasıda
bir başka özelliğidir.
İnsan vücudunun algılayabildiği en hafif sarsıntı
Richter skalasıyla
2.5 dir pic’li deprem ölçer ise richter 2.0 ve daha
büyük sarsıntıları
algılayıp kaydedebilir.
8 adet 1 dakikalık sarsıntıyı hafızasına
kaydedebilir. Bir yer sarsıntısı
algılanıp kaydedildiğinde bir led
diyot bize yanıp sönerek bir sarsıntı
olduğunu ve kaydın hafızada
olduğunu haber verir. Sismik detektör
bir PC’ye gerçek zamanlı veride
aktarabilir ama bu demek değildir
ki hep PC’ye bağlı kalacağız.Pil ile
besleme yoluyla 1 yıl boyunca
kayıt alabilir.Bu durumda PC’den sadace
kayıtları aktarıp
inceleyeceğimiz bir araç olarak faydalanırız. Sismik
detektörümüz
her sarsıntının olduğu tarihi ve saati verinin en başına
kaydeder
böylece ne zaman sarsıntı olduğunu anlayabiliriz.
Pic16C71 ile yapılmış olan sismik detektörün şeması
aşağıdaki
gibidir.
Resmin üzerine tıklayarak büyük görebilirsiniz.
Sismik detektörün kalbi bir adet titreşim
sensörüdür. Bu tip
sensörler petrol arama endüstrisinde yaygın olarak
sismik test
sonuçlarının algılanması için kullanılır. Geophone olarak
bilinirler.
Bu devreye en uygun geophone geospace corp. Firmasının
GS-20 DM kodlu olanıdır. http://www.geospacecorp.com/ . Bu
sensör
2.5 cm çapında ve 3 cm yüksekliğinde bir bir silindir
şeklindedir.
10 Hz doğal salınım frekansına sahiptir.İçini açtığınızda bir
bobin
ve ortasında bir yay ile asılı duran bir mıknatıs
görürsünüz.
Sensör titrediğinde mıknatıs yukarı aşağı hareket eder
ve
bobin üzerinde bir voltaj indüklenir. Bu indeklenen AC
voltajın
dalga şekli ve genliği titreşimle doğru orantılıdır. Bu
sensörü
Türkiyede petrol endüstrisi ile ilgili şirketlerden temin
edebilirsiniz
sanırım ama devreyi denemek için pratik ama hassas
olmayan
bir yöntem daha var. Bir hoparlör sistem olarak sismik
sensöre
çok benzer hoparlör üzerine ağırlık koyup test amaçlı
sensör
yerine kullanabilirsiniz ağırlık, rezonans frekansının
aşağı
çekilmesine yardımcı olur.
Sensörden gelen indükleme voltajı çok zayıf
olduğundan
LT1077-CN8 işlem kuvvetlendiricisi tarafından 100 kat
güçlendirilir.
Güçlenen sinyal PIC16C71’in 1 nolu bacağına girilir.
PIC16C71,
PIC 16F84’ten farklı olarak içinde bir 8 bit analog/dijital
dönüştürücü
içerir. LT1077-CN8’in bir aşka görevi de sinyali 16C71’in
A/D
girişine uygun hale getirmektir. 2,5 voltluk offset voltajı
LT1004CZ-2.5 sabit voltaj kaynağından alınıp sinyale eklenir.
Bu 2.5
voltluk voltaj 0-5 volt arasının yarısı yani 128 değerine
karşılık
gelir. Böylece 0-127 arası değerler negatif, 129-255
arası değerler
ise pozitif sinyale karşılık gelir.
Kristal öyle seçilmiştir ki pic her saniyede 16 kez
sensörü dinler.
Eğer sensör degeri 123 ten küçük ve 133 ten büyük ise
pic led’i
yakar ve 15 saniyede bir yakıp söndürür. Bir dakika
boyunca
oluşan sarsıntıyı 24C65 EEPROM’una –elektrik ile
silinebilen
salt okunur bellek- kaydeder. 8 adet benzer kayıt
sonunda
24C65’in kapasitesi dolacağından sistem kendini uyutur
yani
az akım çekme moduna geçer böylece pillerin ömrünü uzatır.
Besleme voltajı kesildiğinde sistem data kaybetmez ve datasını
besleme olmadan 40 yıl koruyabilir ama başka datayı içindekini
aktarmadan kabul etmez.
Devre, işlem kuvvetlendiricinin çalışması için
bipolar yani simetrik
çift güç kaynağı gerektirir. 2x4 AA cinsi kalem
pil grubu çok uzun
müddet sistemi besler.
LT 1181ACN bir RS232 sinyal seviyesi
düzenleyicisidir.
PC ile bağlantıda +5 voltluk pic çıkışının +-12 voltluk
seviyeye
yükselmesini sağlar.sismik detektör hafızasındaki veriyi
PC’ye
9600 baud, 8, N, 1 formatında yollar.
Kullanılan entegreler hepinizi korkuttu sanırım,
LT1077-CN8
bir fet girişli işlemsel kuvvetlendirici olup herhangi bir
muadili
kullanılabilir. LT1181ACN yerine MAX232 veya ICL232 tipi
bir uyarlayıcı kullanilabilir.LT1004CZ-2.5 yerine LM336-2.5
kullanılabilir.
Yerine kullanılan entegrelerin bacak bağlantıları
farklı olabilir
bunu göz önüne alın.
Sismik detektörün pic ve PC programlarını sismik.zip
dosyası
içinde bulabilirsiniz. Sismik.exe
PC’ye aktarım programı,
sismik.obj ise 16
bit intel obj formatında pic programı dosyasıdır.
Pic 16C71’i eski sayılarda
verdiğim programlayıcı ile
programlamanız mümkün değildir, o yüzden
*.obj tipi programlama
imkanı olan bir programlayıcıyı edinmeniz
lazım. http://www.propic2.com/
adresinde benimde kullandığım ve her tür pic işlemcisi ve dosyasını
destekleyen bir programlayıcı bulacaksınız.
Sismik.exe bir dos programıdır.ama win95/98 altında
sorun yaratmaz.
Genede programı makineyi dos modunda açtıktan sonra
çalıştırmanızda yarar var.
Devreyi test etmek için besleme vermeden devreyi ve
sensörünüzü
düz bir masa üzerine yerleştirin. PC soketine kabloyu
takıp
COM1 veya COM2 ‘ye bağlayın.
Devreye besleme verip led’in yandığını görün S3
anahtarını kapalı
konuma getirin led söner ve devre PC’ye bağlandığını
algılar.
Sismik.exe yi çalııştırıp Seri COM portunu seçin, ana
menude
C komutu ile gerçek zamanlı ölçmeyi seçin, masaya
vurduğunuzda
ekranda verilerin değiştiğini görürseniz devreniz
çalışıyor demektir.
Masaya dokunmadığınız anlarda ekranda değer 128
civarında
oynamalıdır.
Şimdi sıra devrenin data kayıt işlemini kontrol
etmeye geldi.
D komutuyla hafıza silinir.E komutuyla kayıt durumu
seçilir.
1 dakikalık kayıt aralığı gecikmesini seçmek için ENTER’a
basılır.
255 dakikaya kadar gecikme verebilirsiniz.PC bağlantısını
ayırıp
S3 anahtarını açtığınızda led kısa bir süre yanıp söner ve
sistemin
sarsntı algılamaya hazır olduğunu bildirir. Masaya
vurarak
sistemde yapay sarsıntı yarattığınızda Led yanarak size
kayıt
aldığını bildirir. Beslemeyi kesin, sistem verilerini
yitirmez
korkmayın, PC bağlantısını takıp besleme verin, S3
anahtarını
kapalı konuma getirin sismik.exe programında B
komutuyla
diske kayıt opsiyonunu seçin. A komutuyla data aktarımını
otomatik
olarak bitirin.Dataların aktarıldığından emin olunca daha
önce
anlattığım gibi sistemin hafızasını temizleyip sistemi
kurun.
Data dosyasını excell veya lotus 123 altında açıp
inceleyebilirsiniz.
Datanın ilk büyük rakamları tarih ve saattir, daha sonra
gerçek
sarsıntı verisi yer alır.
KAYNAK : http://www21.brinkster.com/serkansah