Mikrodenetleyici Temelli Sistemlerde Dspic Kullanımı ve Örnek Uygulama Geliştirme Süreci

Günümüzde birçok endüstriyel uygulamada mikrodenetleyici tabanlı kontrol ve izleme sistemleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada, son zamanlarda kullanımı gittikçe yaygınlaşmakta olan dsPIC (Digital Signal Controller) mikrodenetleyicisi ele alınmıştır. dsPIC, özellikle yüksek hız ve tepki zamanı gerektiren uygulamalarda düşük maliyetli ve etkili çözümler sunmaktadır. Ülkemizde yüksek hızlarda çalışabilen ve analog çözünürlüğü yüksek dsPIC denetleyicilerinin kullanımının yaygınlaşması yüksek hassasiyetli sistemlerin geliştirilmesini sağlayacaktır. Bu amaçla çalışmada dsPIC tabanlı uygulama geliştirme süreci ayrıntılı bir şekilde ele alınmış ve örnek uygulamalarla dsPIC'in nasıl kullanılacağı ortaya konulmuştur. Bu amaçla öncelikle, bilgisayar ile iletişime olanak sağlayan RS-232 protokolü, darbe genişlik modülasyonu ve analog/dijital dönüşüme ait kütüphanelerin C dili ile nasıl oluşturulacağı bilgisayar kontrollü bir DA kapalı döngü hız kontrol sistemi üzerinden örneklendirilmiştir. Aynı uygulama, çok sık kullanılan PIC (Peripheral Interface Controller) mikrodenetleyicisi ile de gerçekleştirilerek karşılaştırmalı performans analizi yapılmıştır. Sunulan bu çalışmanın özellikle uygulama çözümü geliştirme sürecinde akademisyen ve mühendislere önemli katkılar sağlayacağı düşünülmektedir. Ayrıca çalışma eğitim amaçlı olarak lisans ve ön lisans düzeyindeki ilgili derslere bir kaynak teşkil edecektir.

Use of Dspic in Mıcrocontroller Based Systems and Sample Application Development Process

Nowadays, microcontroller based control and monitoring systems are being used in several industrial applications. This study deals with dsPIC (Digital Signal Controller) microcontroller, usage of which is becoming more widespread. As compared to similar ones, dsPIC offers more efficient solutions especially in the applications which require high speed and high response time. However, it is observed that use of dsPIC has not been studied sufficiently in Turkey, whereas many researchers have used it in many kinds of industrial solutions as seen in international literature. For this reason, this study addresses dsPIC based application development process in detail, and its usage is put forward with sample experimental applications. Firstly, some general examples like creating a serial communication with a PC using RS-232 protocol, generating pulse width modulation signals and realizing analog/digital conversions are exemplified on a sample experimental set which focuses closed-loop speed control of a DC motor over the computer. Dynamic libraries of these sample applications are produced in C programming language. In order to make a comparative performance analysis, the same applications are also developed by PIC (Peripheral Interface Controller) microcontroller which is used very commonly in industrial applications. It is considered that the study presented in this paper will provide useful contribution to academicians and engineers especially in the process of producing solutions for industrial applications. Furthermore, the system presented can be used for educational purposes in graduate and undergraduate courses of engineering colleges.

___

  • Kanokvate, T., Seubsuang, K., Prapon, J. ve Pakasit, S., "An Improvement on Position Estimation and Start up Operation for Switched Reluctance Motor Drives", IEEE Power Engineering Society General Meeting, Florida, USA, 1-6, 24-28 Haziran 2007.
  • Mboup, A. B., Ndiaye, P. A., Guerin, F. ve Lefebvre D., "Control Design for Hybrid Electrical Energy Systems Based on DC/DC Converters Duty Cycle Value", Ever Monaco 2009, Monaco, 99-108, 26-29 Mart 2009.
  • Miasa, S., Al-Mjali, M. ve Al-Haj Ibrahim, A., "Fuzzy Control of a Two-Wheel Balancing Robot Using DSPIC", 7th International MultiConference on Systems Signals and Devices (SSD), Amman, 1-6, 27-30 Haziran 2010.
  • Bassi, E., Benzi, F., Almeida, L. ve Nolte, T., "Powerline Communication in Electric Vehicles", IEEE International Electric Machines and Drives Conference (IEMDC), Miami, 1749-1753, 3-6 Mayıs 2009.
  • Rami?, Rez, F.A., Arjona, M.A. ve Hernandez, C., "Emulation of a Single Phase dsPIC Based GridConnected Wind Energy Conversion System", International Conference on Electrical MachinesXIX (ICEM), Rome, 1-6, 6-8 Eylül 2010. Nanakos, A.Ch., Polyzos, N.P., Tatakıs, E.C. ve Karnavas, Y.L., "A Grid Connected P/V System With Energy Storage Capability", International Conference on Renewable Energy Sources (RES'08), Corfu, 257-262, 26-28 Ekim 2008.
  • Yuvarajan, S. ve Kaderbhai, M., "Hybrid Renewable Energy System with Wind Turbine and PV Panels", IEEE Green Technologies Conference, Grapevine, 1-4, 15-16 Nisan 2010.
  • Kamil, M., "Grid-Connected Solar Microinverter Reference Design Using a dsPIC® Digital Signal Controller", Microchip, 2011.
  • Siddiqui, R.A., Amer, W., Ahsan, Q., Grosvenor, R.I. ve Prickett, P.W., "Multi-Band Infinite Impulse Response Filtering Using Microcontrollers for e-Monitoring Applications", Microprocessors and Microsystems, Cilt 31, No 6, 370-380, 2007.
  • Tian X. ve Zhao Z, "Heart Sound Acquisition Based on PDA and Bluetooth", 4th International Conference on Biomedical Engineering and Informatics (BMEI), Shanghai, China, 773-776, 15-17 Ekim. 2011.
  • Premaratne, P., Ajaz, S., Monaragala, R., Bandara, N. ve Premaratne, M., "Design and İmplementation of Edge Detection Algorithm in Dspic Embedded Processor", 5th International Conference on Information and Automation for Sustainability (ICIAFs), Sri Lanka, 8-13, 17-19 Aralık 2010.
  • Negishi, Y.ve Kawaguchi, N., "Instant Learning Sound Sensor: Flexible Environmental Sound Recognition System", Networked Sensing Systems, 2007. INSS '07. Fourth International Conference on , Braunschweig, Germany, 305, 6- 8 Haziran 2007.
  • Irmak E. ve Guler N., "Application of a High Efficient Voltage Regulation System with MPPT Algorithm", In J Electr Power Energy Syst, Cilt 44, No 1, 703-712, 2013.
  • dsPIC30F4011/4012 Data Sheet, Microchip, 2010.
  • dsPIC30F4011,http://tr.farnell.com/microchip/dsPIC30F4011-30i-p/mcu-dsp-16bit-30mips-48kflsh-dip/dp/1439598, Feb 15th 2011.
  • TMS320F2812DSP,http://tr.farnell.com/texasinstruments/tms320f-812zhhs/dsc-32bit-128kflash-179bga/dp/1962187, Feb 15th 2011.
  • PIC18F452,http://tr.farnell.com/jsp/search/browse.jsp?N=2030+203063&Ntk=gensearch&Ntt=18f452&Ntx=mode+matchallpartial, Feb 15th 2011.
  • Siemens S7 400 PLC - CPU 416F-2DP, http://www.megaelektrikshop.net/urunler_4208_kategori_6517.html, Feb 15th 2011.
  • Çolak, İ., Irmak, E., Güler, N. ve Issı, F., "Remote Monitoring and Reporting the Parameters of A Hybrid Power System via Internet", EVER'12, Monaco (2012).
  • Irmak E. ve Vadi S., "Computer Based Implementation of Speed Control Experiment Depending on Frequency Variation for Induction Motors", Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt: 26, No 1, 57-62, 2011.
  • Colak İ., Irmak E., Kabalcı E. ve Issı, F., "Design and Implementation of a Remote Laboratory Platform Using MATLAB Builder for NE." Comput. Appl. Eng. Educ., 2011, doi:10.1002/cae.21553.
  • N. Mohan, W. P. Robbin, ve T. Undeland, "Motor Drive Application", Power Electronics, 2. Baskı, New York: Wiley, 404-426, 1995.
  • Bal G., Doğru Akım Makinaları ve Sürücüleri, 3.Baskı, Ankara: Seçkin Yayıncılık, 2008.
Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2013
  • Yayıncı: Gazi Üniversitesi , Fen Bilimleri Enstitüsü