yuruyen isikli yazi panosu ve gerceklestirilmesi - 320Volt

T.CNİĞDE ÜNİVERSİTESİMÜHENDİSLİK –MİMARLIK FAKÜLTESİELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜYÜRÜYEN IŞIKLI YAZI PANOSU TASARIMI VEGERÇEKLEŞTİRİLMESİ(BİTİRME ÖDEVİ)HAZIRLAYANFERHAT BEKTAŞERELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİDanışmanYrd. Doç. Dr. Murat UZAMNİĞDE-2001

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıT.CNİĞDE ÜNİVERSİTESİMÜHENDİSLİK –MİMARLIK FAKÜLTESİELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜBİTİRME ÖDEVİ DERSİ SINAV TUTANAĞIÖĞRENCİNİNAdı ve Soyadı : FERHAT BEKTAŞERSınıf ve Numarası : E.E.M. 1970605013Bitirme Ödevinin Adı : YÜRÜYEN IŞIKLI YAZI PANOSUTASARIMI ve GERÇEKLEŞTİRİLMESİBitirme Ödevini YürütenÖğretim Elemanının Adı Soyadı : Yrd. Doç. Dr. Murat UZAMBİTİRME ÖDEVİ SINAVI JÜRİSİBaşkan :...........................................................................................Üye :...........................................................................................Üye :...........................................................................................Üye :...........................................................................................Bu çalışma ...../...../....... tarihinde yapılan sınav sonucunda jürimiz tarafındanoy birliği/çokluğu ile başarılı / başarısız bulunmuştur.2

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıÖZETYÜRİYEN IŞIKLI YAZI PANOSU TASARIMI VE GERÇEKLEŞTİRİLMESİBEKTAŞER, FerhatNiğde Üniversitesi Mühendislik Mimarlık FakültesiElektrik-Elektronik Mühendisliği BölümüDanışman: Yrd. Doç. Dr. Murat UZAMBu çalışma, Niğde Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Elektrik ElektronikMühendisliği Bölümü’nde bitirme ödevi olarak yapılmıştır.Bu bitirme ödevi ile incelenen, günümüzde her alanda yapılan reklamın, göze hitap ettiğiiçin en dikkat çeken yöntemi olan, elektronik reklam panosu konusudur. Buna dayanaraktasarlanan kayan yazı reklam panosu ile, piyasadakilere göre daha basit ve ucuz bir panoyapılmıştır. Bu panoda kaydırılacak yazı bir hafıza elemanına yüklenir. Hafıza elemanıolarak EPROM kullanılmıştır. Bu sayede çeşitli hafıza programları ile EPROM’a bilgiyazabilir ya da eski bilgiyi silip yeni bir bilgi yükleyebiliriz.3

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıTEŞEKKÜRBu çalışmamda, bana her konuda yardımcı olan danışman hocam Yrd. Doç. Dr. MuratUzam’ a ve bugüne kadar eğitimim de emeği geçen tüm hocalarıma teşekkürü borç bilirim.Ferhat BEKTAŞER4

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıİÇİNDEKİLERÖZET.................................................................................................................................iiiTEŞEKKÜR......................................................................................................................ivİÇİNDEKİLER...................................................................................................................vŞEKİLLER DİZİNİ...........................................................................................................viiBÖLÜM-I...........................................................................................................................1IC YARIİLETKEN HAFIZALAR...............................................................................11.1.GİRİŞ................................................................................................................11.2.RASTGELE ERİŞİMLİ HAFIZALAR (RAM)...............................................21.3.BİPOLAR RAM HAFIZA...............................................................................31.4.STATİK MOS RAM HAFIZA........................................................................31.5.DİNAMİK RASTGELE ERİŞİMLİ HAFIZA.................................................31.6.YALNIZ OKUYABİLEN HAFIZA (ROM)....................................................31.7.SİLİNEBİLİR HAFIZALAR (EPROM’LAR).................................................4BÖLÜM-II..........................................................................................................................6TASARIM...................................................................................................................62.1.GİRİŞ................................................................................................................62.2.DİSPLAY KATI...............................................................................................72.3.TARAMA KATI..............................................................................................82.4.SAYICI KATI..................................................................................................82.5.EPROM KATI..................................................................................................92.6.OSİLATÖR KATI..........................................................................................11BÖLÜM-III......................................................................................................................12DEVRENİN ÇALIŞMA PRENSİBİ.........................................................................123.1.DEVRENİN ÇALIŞMA PRENSİBİ..............................................................123.2.NOKTA MATRİSİ.........................................................................................123.3.EPROMUN PROGRAMLANMASI..............................................................143.4.LAMBALI IŞIKLI PANOLARDA KARAKTER KAYDIRMA..................165

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıBÖLÜM-IV......................................................................................................................20SONUÇ.....................................................................................................................20KAYNAKLAR.................................................................................................................21EKLER.............................................................................................................................226

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıŞEKİLLER DİZİNİŞekil-1.1:Basit Olarak Bir ROM’un Blok DiyagramıŞekil-2.1:Reklam Panosu Blok DiyagramıŞekil-2.2:5x7 Dot Matris Display Yapısı (Display Katı)Şekil-2.3:Tarama KatıŞekil-2.4:Sayıcı KatıŞekil-2.5:Kayan Yazı DevresiŞekil-2.6:Osilatör KatıŞekil-3.2.1:5x7 Nokta Matrisine Göre F HarfiŞekil-3.2.2:Bir Karakter Generatörünün Basit Blok DiyagramıŞekil-3.4.1:LED’lerle Düzenlenmiş Işıklı PanoŞekil-3.4.2:Kayan Yazı Devresinin Basit Blok DiyagramıŞekil-3.4.3:Yürüyen Yazı7

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıBÖLÜM-IGİRİŞ1.1. IC Yarıiletken HafızalarÇoğu dijital sistemler ya geçici ya da devamlı olmak üzere bilgi depolaması yapan hafızaünitelerini içerirler. Şerit göbekler, disk ve manyetik bantlar gibi manyetik elemanlarsürekli depolama özelliğine sahiptirler. Bu elemanlara kaydedilen bilgiler, elektrik enerjisikesilse bile daha önce depolanan bilgileri korurlar. Buna karşılık, sürekli gelişen entegreteknikleri ile kapasiteleri artan ve özellikle kısa süre depolamaları için üstünlük sağlayanhafıza teknolojisi oluşmuştur.Bilgisayarın ve kontrol sistemlerinin temelini oluşturan bu yarı iletken hafızalarının diğerönemli özellikleri ise, boyutları küçük, ucuz ve çalışma hızlarının yüksek olmasıdır.Böylece geniş kapsamlı bilgisayarlı cihazların her yere girmesi kolaylaşmıştır.Bir hafıza, hafıza hücreleri matrisi, adres seçimi ve kontrol gibi fonksiyonları sağlayan birdijital devreden ibarettir. Her hücre yalnız bir tek adresle tanımlanır ve matriste özel biryere sahiptir. Yarı iletken hafızalar aşağıdaki tiplerde olabilir.• RAM(Random-Acces Memory)= Rasgele Erişimli Hafıza.• ROM (Read-Only Memory)= Yalnız Okunabilen Hafıza.• PROM(Programmable Read-Only Memory)= Programlanabilir yalnız okunabilenhafıza.• RMM(Read-Mostly Memory)= Çoğunlukla oku hafıza.Standart yarıiletken hafıza boyutları, 1K, 4K, 16K, 32K ve 64K gibidir. Hafızalardan,istenen herhangi bir hafıza kapasitesini elde etmek için X1, X2 ve X8’lik gibi sıralardairtibat’lama yapılır. Örneğin 1 Kx1 (1 bitlik 1K hafıza), 16Kx4 (4 bitlik 16 K hafıza) gibi.8

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim Yılı1.2.Rast Gele Erişimli Hafızalar (RAM)RAM hafızaları iki şekilde çalışır. Bilgi, hücrelere ya statik ya da dinamik olarakdepolanır. Flip-flop içine yazılan bilgi, enerjinin var olduğu sürece saklı kalır. Dinamik birRAM hafızada ise her bitin depolanması, bir kondansatörün şarjı ve bazı başka faktörleryardımıyla gerçekleşir. Ancak bir zaman sonra kondansatör deşarj olacağından bilgiyiyeniden yazmak veya depolanan bilginin devamlı ve periyodik olarak tazelenmesi gerekir.Dinamik hafıza statik hafızaya oranla daha hızlıdır ve büyük paketleme yoğunluğuna izinverir.RAM hafızaları genellikle, I²R (İntegrated injection logic), N tipi veya P tipi MOSFETveya bipolar devreleri şeklinde imal edilirler. Bipolar’da hafıza bilgisine erişme zamanı 20nsn’dir. MOS tipi hafızalarda bu zaman 200 nsn’dir. I²L devresi ise hemen hemen bipolardevresi kadar hızlı çalışır. I²L ve MOS devrelerinde her bit için mikrowatt mertebesinde birgüç kullanılırken bipolar’da her bit için miliwatt mertebesindedir yani daha fazla güçkullanılır. Buna göre, bipolar hafızaları özel uygulamalarda kullanılır. Büyük kapasiteli anahafızalar ise MOS hafıza devreleri ile gerçekleştirilir.Bir yarıiletken (IC) hafıza ünitesindeki bilgi bitleri, ya tek bitler ya da bitler grubu(kelimeler) olarak organize edilir. Buna örnek olarak 1024x1 (1 bitlik 1024 kelimelik)organizasyonu ile 1024 bitin depolanmasını sağlayan MOS tipi INTEL 8102 RAMgösterebiliriz. Burada tek tek depolanmış bulunan 1024 biti seçmek için 10 bitlik adrese(2¹º=1024) gerek olduğunu unutmamak gerekir.12 bitlik kelime uzunluğuna 1K’lık bir hafıza elde etmek için, 12 bitlik kelime uzunluğunasahip bir göbek hafıza planında olduğu gibi 12 adet 8102 entegresi kullanmak gerekir.IC hafızaları genellikle 1Kx8, 4Kx8, 1Kx4, 4Kx4 gibi bitler elde edilecek şekilde imaledilir. Daha geniş bitli veya daha geniş kapasiteli hafıza elde etmek için standartentegrelerden bir kaçını kendi arasında özel olarak bağlamak gerekir.Bir hafıza hücresine, X ve Y (dikey veya yatay) seçici hatları kullanarak ulaşılır, fakat tümbitlerin seçimini yapabilmek için kod çözücü devrelerine gerek vardır. Ancak, adres bitleri9

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim Yılıbu seçici hatlar içinde kısmi veya tam bir şekilde kodu çözülerek IC’nin dışındaki kodçözücü devrelerinin sayısı azaltılabilir.1.3.Bipolar RAM HafızaBipolar RAM’a örnek olarak 256x1 hafızaya sahip SN74S201 entegresini verebiliriz. Buentegrenin erişme zamanı (okuma saykılının zamanı) 40 ns civarındadır. Her bitin güçharcaması ise, 1,8 mw’tır. Entegre 16 bacaklı olup, okunabilen ve yazılabilen 256 bit TTLlojiği ile imal edilmiştir. 8 bitlik adres, 2 8 =256 bitten birini seçmek için kullanılır. Datagirişindeki bilgi, enable lojik-0 iken hafıza içine adresle seçilen bölge yazılır. Enable lojik-1 olduğu zaman ise bilgi okunur. Bilgi okunurken hafızada hiçbir zaman hasar meydanagelmez. Yani okunan bilgi hafızadan silinmez.1.4.Statik MOS RAM HafızasıYüksek hızlı rasgele erişimli hafızalar, bipolar IC’lerden oluşur. Ancak daha büyükkapasiteli hafızalar genellikle MOS tipi transistörle elde edilir ve bu şekilde imal edilmişentegreler daha ucuzdur.Bir statik RAM, depolayacağı bilginin her biti için bir flip-flop matrisi kullanılır.Kullanılan bu flip-flop’lar, bir hafıza hücresi gibi hareket ederler.1.5.Dinamik Rasgele Erişimli HafızaHücrelerindeki transistör sayısı azaltılarak dinamik olarak imal edilen hafızalar birçokimkan sağlar. Yani hücre yapısındaki eleman sayısının azaltılmasıyla depolama daha sıkıbir şekilde yapılır. Örneğin 4K’lık dinamik bir RAM’ın her bit için gerekli güç miktarı 7µw olmak üzere toplam 30 mw olarak gerçekleştirildiğini düşünürsek üstünlüğünüanlamak oldukça kolaydır. Böyle bir dinamik RAM’a 8107A entegresini örnek olarakgösterebiliriz.10

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim Yılı1.6.Yalnız Okuyabilen Hafızalar (ROM)Yalnız okuyabilen hafızaların (ROM-Read Only Memories) içlerine bilgiler, imalatçıfirmalar tarafından ve ROM entegrenin imalatı esnasında yazılır. Bu tip hafızalar,bilgisayarların bir bölümünü oluştururlar. Bir devrenin çalışması esnasında elde edilenbilgiler bu tip hafıza içine yazılamaz. Ancak ROM’lar, matematiksel tabloların veyadeğerlerin (logaritmik-trigonometrik fonksiyonlar gibi), kod çevirme programlarınındepolandığı hafızalardır.ROM, RAM’a benzer şekilde bir matris düzeninde bilgilerin yazılması ile oluşur. Herbölge bir tek adrese sahiptir. Bölge adreslendiği zaman o adreste bulunan depolu bilgiokunur. ROM’lar, giriş adres hat sayısının azalması açısından decoder devrelerini içerirler.Böylece entegre ayak sayısı en aza indirilmiş olur.Burada M bitli kod, N bitli bir çıkış koduna çevrilmektedir. Aynı zamanda M giriş kodu birdecoder ile A kelime hattına açılmakta ve her hat istenilen bir çıkış kelimesinekodlanmaktadır. ROM’un her adresine tekabül eden bilgi hiçbir zaman kaybolmaz.Şekil-1.1: Basit olarak bir ROM’un blok diyagramı.1.7.Silinebilir Hafızalar (EPROM’LAR)Gerektiğinde üzerine yazılmış bilgiler silinebilen ileri düzeyde yapılmış PROM’laraEPROM denir. Bu EPROM’larda programlama sırasında bir sigorta attırma yerine, farklı11

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim Yılıbir mosfet hücresi kullanılır. Programlama, hücrede bir şarj depolar. Ancak yapılan özel birdüzenleme ile bu şarj sürekli tutulur. Statik depolu hafızaları silmek için entegre üzerindebulunan şeffaf pencereden ultraviyole ışınları verilir. Bu anda radyasyon hücreniniletkenliğini arttırır. Böylece depolanmış olan şarjın kaçmasına izin verilir. Radyasyon tümmatris sistemindeki hücreleri uygulandığından matris sistemde depolanmış olan tümbilgilerin silinmesine neden olur.Ultraviyole ışınları elde etmek için bu amaçla imal edilmiş özel tüpler vardır. Pratikteçalışmalarda böyle bir imkan yoksa silmek istediğimiz EPROM’u bulutsuz bir havadagüneş ışınları altında 20-35 dakika tutulur veya civa buharlı bir lambanın ucunun flemanazarar vermeden kırılır ve silmek istenilen EPROM bu lambanın altında 10-15 dakikabeklenir. Bu yollara silinmiş bir EPROM tekrar programlanabilir.MOS matrisi ile oluşmuş bir EPROM’a bilgi kaydedileceği zaman hafızada hücretransistörünü çalıştırmaya izin veren bir kapı vardır. Her depolama hücre transistörününüzerinde bir yüzey kapı kullanılır. Kapı elektriksel olarak izole edilmiştir. Şarjsız bir kapıhiçbir oluk (D) kaynak (S) kanalı sağlamazken, şarjlı bir kapı geçici bir kanal sağlar.Programlanabilir ROM’ların bir başka şekli ise elektriksel olarak değiştirilen PROM veEPROM’lardır.12

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıBÖLÜM-IITASARIM2.1.GİRİŞGünümüzde bir firma veya kuruluş kendini tanıtabilmek için ilk etapta reklamıdüşünmektedir. Büyük küçük birçok firma veya kuruluş kendi ürettikleri mallarıtüketicilere en iyi şekilde tanıtmak isterler. Bundan dolayı reklamı tercih etmektedirler.Her ne kadar çoğunlukla çeşitli basın kuruluşları kullanılırsa da reklamcılıkta şehrin enönemli caddelerine yerleştirilen reklam panolarının ve büyük binaların yüzeyleriboyanarak yapılan reklamlarında önemi çok büyüktür. Bu reklam türleri içinde en etkili veakılda en kalıcı olanı görüntülü reklamlardır. Çünkü insan hafızasında en uzun süre kalıcıolanlar gözler tarafından görülenlerdir.Bu proje çalışmasında, insanların gözlerine hitap eden ışıkların kullanılması ve hareketliolması sebebiyle oldukça dikkat çeken bir reklam panosu tasarlanmıştır. Bu pano sadecereklam amacıyla değil bir duyuru ve olayı geniş kitlelere iletmek için de kullanılabilir.Devrenin blok diyagramı Şekil-2.1’de gösterilmektedir. Şekil-2.1’de görüldüğü gibi 6 ayrıbölümden oluşmaktadır. Display olarak 7x80 dot matrisi display kullanılmıştır. Taramakatında ise 5 adet 4x16 decoder ve bu decoderleri seçmek için de 3x8 decoderkullanılmıştır.DOT MATRİS DISPLAYBeslemeKatıEPROMKATITARAMA KATISAYICI 1SAYICI 2OSİLATÖRKATIŞekil-2.1:Reklam Panosu Blok Diyagramı13

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim Yılı2.2.Display KatıDisplay katı, 7x80 dot matris displayden meydana gelmektedir. Bu displaylerinsürülmesinde satırlar için BC237PNP tipi transistörler kullanılmıştır. Satırlardakitransistörlerin beyzlerine 100 Ω‘luk bir direnç ve sütunlardaki transistörlerin beyzlerine de2,2 kΩ’luk birer direnç kullanılmıştır.Şekil-2.2’de dot matris displayin iç yapısı görülmektedir. Display yedi satırlı ve seksensütunludur. Displaylerin sekiz satırlı olabilmesine rağmen karakter kodları yedi bitlikolduğu için sadece yedi satır ve bütün sütunları kullanılmıştır.Şekil-2.2:5x7 Dot Matris Display Yapısı (Display Katı)14

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim Yılı2.3.Tarama KatıTarama katı displaylerin sütun taramasını gerçekleştirir. 7 giriş 80 çıkışı sağlamak için 5adet 74LS154 (4x16 decoder) kullanılmıştır. Ayrıca bu 5 adet 74LS154 decoderi seçmekamacıyla bir adet 74LS138 (3x8 decoder) kullanılmıştır. 74LS154 decoderler aktif ikenLojik-0 çıkışını, pasif iken de Lojik-1 çıkışını üreten bir entegredir. Bu entegrelerinçıkışları 2.2 kΩ’luk direnç üzerinden display katının BC327 PNP tipi transistörününbeyzine girer. Bu transistörler anahtarlama elemanı olarak görev yapar ve bir sütunun aktifolmasını sağlarlar. Bu katta bulunan decoderlere seçme işi sayıcı 1’den gelen yedi adetgiriş tarafından sağlanmaktadır. İlk dört giriş 74LS154 decodere geriye kalan üç girişte 74LS138 decodere girmektedir.Şekil-2.3:Tarama Katı2.4.Sayıcı KatıSayıcı 1 katı, displaylerin sütunlarının birini seçmek üzere decoderlere giren 7 bitlik bilgiyiüretmektedir. Bu sayıcı 0-79 arası sayarak istenilen sütunu seçmektedir. Bu sayma işleminisağlamak için bir adet 12 bitlik 4040 paralel yüklemeli sayıcı kullanılmıştır. Bu sayıcı,0’dan 127’e kadar saydıktan sonra 127 olduğu an kendini sıfırlayıp sayıcı iki katındabulunan sayıcılara paralel yükleme izni vermektedir.Bu sayıcının yedi adet çıkışının ilk dört tanesi beş adet 74LS154 decoder girişlerinegirmektedir. Bu dört adet çıkış vasıtasıyla hangi sütunun seçileceğine karar verilir. Geriyekalan üç adet çıkış ise 74LS138 decodere girmektedir.15

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıŞekil-2.4:Sayıcı Katıİkinci sayıcı EPROM içinde bölümlere ayrılmış yüklenmiş bilgileri seçmemize yarar.4040 paralel yüklemeli sayıcının katalog bilgisi EK-2’dedir.2.5.EPROM KatıEPROM katında 27C101K’lık 128 Kb’ lık EPROM kullanılmıştır. EPROM’un sekizbitlik çıkışlarından yedi tanesi bilgiyi display’e aktarmak için kullanılmıştır sekizinci bitise sayıcı 2’yi reset etmesi için kullanılmıştır.EPROM girişlerinden düşük değerlikli 7 biti yazının görülmesi için tarayıcı katı ile birliktesayıcı 1’e bağlanır. Diğer bitler ise EPROM’u hafıza bölmelerine ayıracak şekilde sayıcı2’ye bağlanır.EPROM’un katalog bilgisi EK-3’dedir.16

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim Yılı17

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim Yılı2.6.Osilatör KatıOsilatör katı, sayıcı-1 ve sayıcı-2 hangi frekans bölgesinde çalıştırmak istenirseayarlanmasını sağlayan bölümdür. Burada iki tane 555 entegre dirençler yardımıylasayıcılar için gereken frekansı üretmektedir. Yazının kayma hızını ayarlayan 555entegresinde ayarlı direnç kullanılmıştır.Şekil-2.6:Osilatör Katı18

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıBÖLÜM-IIIDEVRENİN ÇALIŞMA PRENSİBİ3.1.Devrenin Çalışma PrensibiDevrede EPROM’daki bilgileri okutmak için 0-79 arası sayan sayıcı (sayıcı-1) gözyanılmasını sağlamak amacıyla çok yüksek bir frekansta çalıştırılmaktadır. Bu frekansdeğerinin yüksek olmasından dolayı displayler sönük bir şekilde yanmaktadır. Bu değerher sütun için 50 Hz civarında bir frekansla çalışmaktadır ki, bu da göz yanılması içinyeterli bir değer olmaktadır. Sayıcının clock generatörü (CLK) olarak 555 elemanlarıkullanılmıştır. Bu elemana bağlanan direnç değerlerini değiştirmek suretiyle ayarınıdeğiştirmemiz mümkün olmaktadır.Devre 7x80 dot matris displayin sürülmesi şeklinde tasarlanmıştır. Display katında satırlariçin BC237 NPN tipi transistörler ve sütunlar içinde BC327 PNP tipi transistörlerkullanılmıştır. Kontrol katında kullanılan entegrelerin hemen hepsi TTL entegrelerdir.Bundan dolayı bu kontrol kartı +5V’luk bir besleme kaynağı tarafından beslenmiştir.Display katı da yine aynı şekilde +5V’luk bir besleme kaynağından beslenmektedir. Bununamacı yalnız bir tane besleme kaynağı kullanmaktır.3.2.DOT MatrisiROM karakter generatörleri ile üretilen bir çok harf matrisi olmasına rağmen genellikle5x7 ile 7x9 nokta matris formatı kullanılmaktadır. Bugün 64 Amerikan ve Avrupakarakterlerini verecek şekilde programlanmış ROM’lar üretilmektedir.Şekil 3.1’de 5x7 nokta matrisine göre F harfi görünmektedir. Burada her noktapozisyonunun bir ışık kaynağına veya bir LED’e tekabül ettiğini varsayalım. Bu durumagöre içi dolu noktalar yanan LED’leri, boş noktalar ise sönük LED’leri göstermektedir.Sönük LED’ler ROM’un 5x7=35 bitlik çıkış kelimesinin lojik-0’larına, yanan LED’ler iselojik-1’lerine tekabül eder.19

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıŞekil-3.2.1:5x7 Nokta Matrisine Göre F HarfBu matrise göre, 64 alfa nümerik harf ile başka özel sembolleri depolayabilmek içinROM’un 64x7x5=2240 bitlik bir depolama kapasitesine sahip olması gerekir. Böyle birhafızadaki hücreler, daha önce bölüm-1’de anlatıldığı dibi bipolar veya mosfet tekniğinegöre gerçekleştirilir. Bu duruma göre bir karakter generatörünün temelini ROMoluşturuyor diyebiliriz.ROM karakter generatörleri yatay veya dikey taramalı olmak üzere iki şekilde üretilir.Şekil 3.2’ de basit olarak blok diyagramı verilen karakter generatörünü ele alalım ve bugeneratörün 6 bitlik binary kodu ile adreslendiğini kabul edelim. Bu karaktergeneratöründe adres için birkaç kod kullanılabilir. Örneğin giriş adresi ASCII koduna göredüzenlenmiş olabilir. Bu 6 bitlik adres bir decoder yardımıyla şekilde görüldüğü gibibellek matrisinin 7 yatay hattını lojik-1 yapar ve bu andaki giriş o harfin adresi olur.Örneğin bu adres F harfi için 00010 olsun. Böyle bir sistemde yalnız 7 çıkış olduğundan,belli bir anda bir harfin yalnız bir sütunu elde edilir. 7 çıkışlı 5x7 matrisi için sütun sayısı 5olduğuna göre bu 5 sütun sıra ile seçilir. Her sütunun seçimi ise bir sayıcı tarafından yapılırve bu sayıcı 6’ya kadar saymalıdır. Sayıcının çıkışı 000 olduğunda sütun decoderi ilehafıza matrisinde depolanmış olan F karakterinin birinci sütunun bilgisini taşıyanhücrelerinin dikey hatları lojik-1 yapılır. Böylece F karakterinin birinci sütununun bilgisi,hafızadan çıkışa aktarılmış olur. Sayıcımız bundan sonra sırasıyla 001, 010, 011, 100’ısayarak ikinci, üçüncü, dördüncü ve beşinci kolonların çıkışını aynı yöntemle elde eder. Bu20

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim Yılıçıkışlar sırasıyla bir shift registerle kaydırılır. Sayıcının sayma hızı yüksek olduğundan gözbu durumu hiçbir zaman fark etmez. Dolayısı ile yardımcı devrelerde bulunan bu yöntemledisplayde görüntülenecek karakter kopuk görünmez. Yani karşımızda birden bireoluşuyormuş hissi verir. Sayıcımızın 101’i de saymasının nedeni her karakter arasında birboşluk meydana getirmek içindir.Şekil-3.2.2:Bir Karakter Generatörünün Basit Blok Diyagramı3.3.EPROM’ un ProgramlanmasıDevrede 128 kB’lık EPROM kullanılmıştır. EPROM’un kullanılması displayde yazı veyasembollerin yazılmasını sağlar. Fakat EPROM belirli bir kapasiteye sahip olduğundandolayı yazdırılacak metin sınırlıdır. Bu sınır her karakter için altı veri gerektirdiğinidüşünürsek (beş tanesi karakter bir tanesi karakterler arası boşluk için) yaklaşık olarak 4kB’lık bir bölgeye 650 karakterlik bir metin veya yazı yazdırılabilir. Fakat bu çalışmadakullanılan EPROM 128 kB’lıktır. Bu 4 kB’lık bölgelere bölmüş bulunmaktayız. Bundandolayı her bir bölgeye farklı bir metin veya yazı yazdırılmaktadır. EPROM’uprogramlamak için özel programlama cihazı ve program gerekmektedir.21

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıTablo 3-3-1 EPROM için Heksadesimal Kaynak KodlarıA 7C 12 11 12 7C J 20 40 41 3F 01B 41 7F 49 49 36 K 7F 08 14 22 41C 3E 41 41 41 22 L 7F 40 40 40 40D 41 7F 41 41 3E M 7F 01 0C 02 7FE 7F 49 49 41 41 N 7F 06 18 30 7FF 7F 09 09 01 01 O 3E 41 41 41 3EG 3E 41 41 49 79 Ö 39 45 44 45 39Ğ 38 45 45 55 75 P 7F 09 09 09 06H 7F 08 08 08 7F R 7F 09 19 29 46I 41 7F 41 - - S 46 49 49 49 31İ 44 7D 44 - - Ş 22 25 65 29 12T 01 01 7F 01 01 ? 02 01 51 09 06U 3F 40 40 40 3F + 08 08 3E 08 08Ü 3D 40 40 40 3D - 08 08 08 08 08V 07 18 60 18 07 / 60 10 08 04 03Y 03 04 78 04 03 < 1C 22 41 - -Z 61 51 49 45 43 > 41 22 1C - -X 63 14 08 14 63 * 14 08 3E 08 14W 7F 20 10 20 3F . 40 - - - -Q 3E 41 51 21 5E = 14 14 14 14 141 42 7F 40 - - { 08 14 22 41 412 72 49 49 49 46 } 41 41 22 14 083 22 41 49 49 46 “ 06 01 06 01 -4 18 14 12 7F 10 : 24 - - - -5 47 45 45 45 39 ; 40 34 - - -6 7F 49 49 49 79 , 40 30 - - -7 61 11 09 05 03 ! 4F - - - -8 36 49 49 49 36 [ 7F 41 41 - -9 06 49 49 29 1E ] 41 41 7F - -0 3E 41 41 3E -22

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıEPROM’un programlanabilmesi için gerekli karakter kaynak kodları Tablo 3-3-1’deverilmiştir. Bir karakterin bütün kodları yazıldıktan sonra 00 yazmak harflerin birbirinekarışmasını engeller. Ayrıca her bir kelime arası 5 adet 00 kullanmak daha güzel birgörünüm sağlamaktadır. Harflerin kotlarının çıkarılışı [EK-1] de verilmiştir.3.4.Lambalı Işıklı Panolarda Karakter KaydırmaGünlük yaşantımızda mağaza vitrinleri gibi yerlerde, reklam amacı ile yürüyen yazısistemlerine sık sık rastlamaktayız. Bu sistemleri oluşturan devreler, geliştirilmiş teknolojive çok az entegre grubu ile gerçekleştirilmektedir. EPROM’larla gerçekleştirilmiş basit birdevre örneğini inceleyeceğiz. Şekil-3.4.1’de LED’lerle düzenlenmiş karakter kaydırmaişlemini yapan ışıklı bir pano bağlantısı görülmektedir. Panodaki, tüm LED’lerin katotlarıbirleştirilmiş olup anotları ise açık bırakılmıştır.Şekil-3.4.1:LED’lerle Düzenlenmiş Işıklı Pano23

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıŞekil-3.4.2:Kayan Yazı Devresinin Basit Blok DiyagramıŞekil-3.4.2’de ise harf kaydırma işlemini yapacak devrenin basit blok diyagramıgörülmektedir. Şekilde de görüldüğü gibi 2 tane 555 sayıcılara clock üretmektedir. 1 nolu555 göz yanılmasını sağlamak için (50Hz)x(sütun sayısı) kadar frekansa ayarlanmıştır.Çıkışı 1 nolu sayıcıya verilmiştir. 1 nolu sayıcı kolonları sırasıyla seçer ve aynı zamandaEPROM’un kolonlara karşılık adresini belirler. EPROM’daki belirlenen adrese karşılıkgelen kolona EPROM’daki bilgi aktarılır. Bilgiler yüksek frekansta aktarıldığı için yazıyıbütün halinde görürüz. 2 nolu 555, 2 nolu sayıcıyı 0,15 saniye ile bir saniye arasındatetikleyecek şekilde ayarlanır. 2 nolu sayıcı ise EPROM’un bölmelere ayıracak şekilde A4-A14 aralığında bağlanır. 2 nolu 555’in tetikleme zamanını 0,5 saniye olduğunuvarsayarsak her 0.5 saniyede EPROM’daki bölmelerdeki bilgi displaye aktarılır.İki nolu sayıcıya clock uygulandığında, yani EPROM’daki 2. adres bölmesi geldiğindeEPROM’da sırasıyla Şekil-4.3.b’de görülen LED’leri yakacak şekilde çıkış verirler.24

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıBundan sonra her clock uygulandığında, yani EPROM’a her yeni adres uygulandığındasıra ile c, d, e, ...p’de görülen LED’ler yanar. LED’lerin bu şekilde yanması yürüyen biryazıyı verir. Adres boşa geldiğinde ise aynı program tekrarlanır. Harflerin kayma hızı iseclock sinyaline bağlı olarak değişir.25

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim Yılı26

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıBÖLÜM-IVSONUÇKullanılan EPROM’ların kapasitesi doğrultusunda, oldukça uzun bir yazıyı yazdıracakşekilde program yapılabilir. Devreyi besleyen enerji kesilse bile hazırlanan program hiçbirzaman silinmez. Ancak yeni bir yazı yazdırmak istendiğinde EPROM’ların silinerekyeniden programlanması gerekir.Bu çalışmada EPROM’un içine “NİĞDE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIKFAKÜLTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK BÖLÜMÜNE HOŞ GELDİNİZ” cümlesininheksadesimal kodu yüklenmiştir.27

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıKAYNAKLAR[1] Ş.KURTULDU, “İleri Elektronik II”, Ankara, 1997.[2] Yrd. Doç. Dr. Murat UZAM, Endüstriyel Elektronik Ders Notları.[3] Morris MANO, Sayısal Tasarım, Milli Eğitim Yayınları, Ankara, 1995.[4] NATIONAL SEMICONDUCTOR, LS/S/TTL Logic Databook, 1989.28

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıEKLEREK-1Türkçe karakter ve sembollerin eprom’ a yüklenmesi için hex kotlarının çıkarılışı.Ek-2:Projede Kullanılan CD4040 Sayıcının Bacak Bağlantıları29

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıEk-3:Projede Kullanılan EPROM’un Bacak Bağlantıları30

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıEk-4: Baskı DevrelerEPROM Katı Baskı Devresi31

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim YılıTarayıcı Katı Baskı Devresi32

Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-MimarlıkFakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim Yılı33