AKILLI OKUL OTOMASYONU

 

1.SUNUŞ

Günümüzde gelişen teknolojiyle birlikte bilgisayar kullanımına duyulan ihtiyaç her geçen gün biraz daha artmaktadır. Her fırsatta teknolojinin kullanıldığı günümüzde otomasyon sistemlerindeki kullanım artışı fark edilir derecede hissedilmektedir. Bu akıllı otomasyon sistemlerinin başını akıllı ev otomasyonları çekmektedir. Bizler de oluşturduğumuz proje ekibimizle birlikte okulumuzdaki klima, lamba, hırsız alarm devresi, bahçe projektörü  ve kamera gibi donanımların kontrolünün  bilgisayarla yapılabilineceğinden hareketle bu projeyi yapmak için yola çıktık. 

Akıllı Okul Otomasyonu projesindeki amaç; bir okuldaki donanımların kontrolünün bilgisayarın paralel portundan sağlanmasıdır.

 

2.PROJE EKİBİ

 

Proje ekibi bir danışman öğretmen ve iki öğrenciden oluşmaktadır. Proje ekibinde yer alan kişiler ile ilgili detaylı bilgiler aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.

 

                                                        PROJE DANIŞMANININ

Adı ve Soyadı	Branşı
Turgay ÇAKIR	Bilişim Teknolojileri Alanı

 

                                     PROJEYİ HAZIRLAYAN ÖĞRENCİ/KURSİYERLERİN

Adı ve Soyadı	Meslek Alan/Dalı	Sınıfı	Yaşı	Cinsiyeti
Aşkı DEMİRCİ	Bilişim Teknolojileri Alanı	10AB	17	Erkek
Hakan AKÇİÇEK	Bilişim Teknolojileri Alanı / Web Programcılığı Dalı	11AB	17	Erkek

 

 

 

 

 

 

3.PROJENİN TANITIMI

 

1. Projenin Konusu : Bilgisayar ile bir okulun elektrik enerjisiyle beslenen donanımlarının uzaktan kontrolü.
2. Projenin Amacı :  Kullanıcının istediği zamanlarda okuldaki klima, lamba, hırsız alarm devresi  ve kamera gibi donanımların anlık kontrolünü ve istenilen saatte bu donanımların çalışmasını hazırlanan okul maketi üzerinde sağlamak.
3. Projenin Hedefleri: Gelişen teknolojiyle birlikte zaman ve enerjiden kazanç sağlamak ve okul donanımı ile iletişimi okul dışına taşımak.

 

4.PROJENİN TEKNİK ÖZELLİKLERİ (AÇIKLAMASI)

Projemiz donanım ve yazılım olmak üzere iki ana bölümden oluşmaktadır.

 

1.Projenin Donanım Kısmı

Projenin donanımını; elektronik devreler, okul maketi, web kamerası ve işlemci fanı oluşturmaktadır. Elektronik devreler olarak; projede kullanılan devrelere PC'den data gönderebilmek amacıyla 25 pinli paralel port konnektörü (Şekil-1), hırsız alarm devresi (şekil-2),  Ldr sensör devresi (şekil-3) , hırsız alarm devresinin çalışmakta olduğunu gösteren flip-flop devresi (şekil-4) ve projedeki devreler paralel porttan gelen 5V ile çalışamadığı için 12volt ile çalışan devreleri enerjilendirmek için 12V'luk  röle devresi (Şekil-5) kullanılmıştır.  Bu elektronik devreler bir okulu somut olarak temsil etmek amacıyla hazırlanan okul maketi içersine yerleştirilmiştir. Okuldaki klimayı temsilen bilgisayarın işlemci fanı, okul bahçesinin aydınlatılması için led diyot ve kamera için ise web kamerası kullanılmıştır.

 

a.Projede Kullanılan Elektronik Devreler

 

(Şekil-1)

 

 

  

 

(Şekil-2)

 

 

 

 

(Şekil-3)

 

(Şekil-4)

  

(Şekil-5)

      

b. Projenin Teknik Yönünden Anlatımı

 

Röle devresinde kullanılan BC 237 NPN tipi transistörün tetiklenmesi beyz ucuna paralel portun data pinlerinden bir tanesi bağlanaraktan gerçekleştirilmiştir. Bu şekilde röle devresindeki her bir transistörün beyz ucuna paralel portun data pinleri bağlanmıştır. (D0, D1, D2, D3, D4, D5). Paralel portta aynı anda sekiz tane data ucuna +5V gönderilebilir. Röle devresindeki transistör tetiklenerek iletime geçtiğinde röle bobin uçları enerjilenir ve kontak uçları çekerek röle çıkışına +12v verir. Projede kullanılan her bir elektronik devre ayrı ayrı her bir rölenin +12v çıkışına bağlanmıştır. Projedeki her bir rölenin enerjisi (+12V) PC'nin güç kaynağından sağlandığından harici bir DC güç kaynağına ihtiyaç duyulmamıştır. Bu da projedeki kullanışlılığı artırmaktadır.

Projede kullanılan işlemci fanı +12V ile çalıştığından direk olarak röle çıkışına bağlanmıştır. Projede kullanılan hırsız alarm devresi (Şekil-2) evin kapı arkasına bağlanmıştır. Kapı açıldığında alarm devresindeki iletken tel koparak hoparlör'den ses gelmektedir. Kapı kapatıldığında iletken tel kısa devre olduğundan alarm devresine bağlı hoparlördeki ses kesilmektedir. Kullanılan Ldr sensör devresi (Şekil-3) okul giriş kapısı üstündeki +12V ile çalışan lambayı kontrol etmektedir. Ldr üzerine ışık gelmediği durumlarda yani karanlıkta lamba ışık veriyor, hava aydınlandığında ise lamba ışık vermiyor. Bu devreyi kullanmaktaki amaç akşam karanlık olduğunda lambayı otomatik olarak yakmak ve gündüz aydınlık olduğunda da lambayı otomatik olarak kapatmaktır. Böylece gereksiz enerji tüketimi ortadan kaldırılmıştır.

Projede kullanılan flip-flop devresi (Şekil-4) hırsız alarm devresinin aktif olup olmadığını gösterdiğinden bu devreyle beraber paralel konnektörünün data ucuna bağlanmıştır.

Projede kullanılan 6 adet röle devresindeki (Şekil-5) transistörlerin beyz ucu paralel port konnektörünün sırasıyla 2 ve 7. uçları arasına bağlanmıştır.

 

2. Projenin Yazılım Kısmı

Yazılım kısmında projede kullanılan donanımları kontrol edebilmek amacıyla Visual Basic programlama dili ile kontrol paneli oluşturulmuştur. Kullanıcı kontrol paneline erişmek için öncelikle giriş panelindeki kullanıcı adı ve şifre bilgilerini doğru girmelidir.  Kontrol paneli üzerinde projede kullanılan her bir elektronik devreye ait butonlar bulunmaktadır. Kullanıcı istediği zaman herhangi bir devreyi açabilmekte veya kapatabilmektedir, aynı zamanda programda timer kullanıldığından kullanıcı herhangi bir devreyi o an için değil de ileri bir zamanda devreyi açmak istediğinde o devreye ait buton üzerindeki text yazısına tıkladığında o devrenin kurulumunu gerçekleştirecek bir kontrol paneli açılmaktadır. Kullanıcı bu paneldeki devreye ait açılış saati ve kapanış saati bilgilerini girerek o devreyi aktif hale getirebilmektedir. Kullanıcı her bir devreyi ayrı ayrı açabilmekle beraber, kontrol paneli üzerinde bulunan "HEPSİNİ AÇ" butonuna tıklayarak her bir devreyi aynı anda aktifleştirebilmektedir. Kullanıcı  bu kontrol paneli sayesinde paralel port kablosundaki data (D0-D7 arası pinler) pinlerine +5V göndererekten porta bağlı olan devreleri çalıştırabilmektedir.

Okul güvenliğini sağlamak için kullanılan web kamerasını kontrol etmek ve anlık görüntü almak için Windows Media Encoder programı kullanılmıştır. Kullanılan web kamerası için modem üzerindeki NAT ayarları yapılarak web kamerasına modemden port numarası verilmiştir. Kullanıcı kamerayı aktif hale getirmek için önce windows media encoder programını çalıştırmalıdır. Eğer okul içindeyken kameradaki görüntü görüntülenmek istenirse Windows media encoder programının çalışması yeterlidir. Ancak kameradaki görüntü okul dışındayken görüntülenmek istenirse bu durumda web tarayıcısına MMS://192.168.1.10:8088 ip adresi girilmelidir.

 

3. Projenin Çalıştırılması

 

Akıllı Okul Otomasyonuna tıklanıldıktan sonra kullanıcının karşısına aşağıdaki Giriş Paneli Formu gelir. Program yazılırken kullanıcı adı olarak KETML ve şifre olarak 123 bilgileri tanımlanmıştır.

 

Kullanıcı giriş paneline kullanıcı adı ve şifre bilgilerini doğru girip GİRİŞ butonuna tıkladığında aşağıdaki Kontrol Paneli Formu açılır. Kullanıcı bu form üzerinden projede kullanılan donanımların kontrolünü yapabilir.

 

Kontrol Paneli üzerinde her bir donanımı çalıştırmak için ayrı butonlar ve butonlar üzerinde donanımların aktif çalışıp-çalışmadığını gösteren ayrı text yazı bilgileri mevcuttur. Örneğin; kullanıcı dış lambayı açmak istediğinde birinci butona tıklar ve bu durumda buton üzerinde bulunan text yazı bilgisi "Dış Lamba Açık" şekline, kırmızı renkteki AÇ butonu ise yeşil renkteki KAPAT butonuna dönüşür. Bu değişiklik aşağıdaki form üzerinde gösterilmiştir.

 

Kullanıcı donanımları tek tek konrol edebildiği gibi HEPSİNİ AÇ  butonuna tıklayaraktan bütün donanımları aynı anda çalıştırabilir. Açılan donanımlara göre HEPSİNİ AÇ ve HEPSİNİ KAPAT butonları renk değiştirmektedir.Kullanıcı donanımları o an için değil de ileri bir zamanda çalıştırmak istediğinde butonlar üzerindeki donanımların açık-kapalı bilgisini gösteren text yazısına tıklar. Örneğin; kullanıcı klimayı bir saat sonra çalıştırmak ve çalıştırdığında da klimanın 30dk. çalışmasını istiyor. Bu durumda "Klima Kapalı" yazısının üstüne tıklanarak Klima Kontrol Panelini gösteren aşağıdaki Klima Zamanlayıcısı formu ekrana gelir.

Açılış saati ve kapanış saati bilgileri girildiğinde KAYDET  butonuna tıklanarak klimanın kurulumu gerçekleşir ve kurulumun başarılı bir şekilde gerçekleştiğini gösteren aşağıdaki onaylandı mesajı ekrana gelir.

 

 

6. PROJENİN UYGULANABİLİRLİĞİ

Akıllı okul otomasyonu projesinde gerçek bir okulu temsilen bir okul maketi yapıldığından 12V ile çalışan ve projede çok fazla yer kaplamayacak elektronik donanımlar kullanılmıştır. Bu donanımların yerine günlük hayatta kullandığımız 220V ile çalışan donanımlar tercih edildiğinde yapılan proje kolaylıkla gerçek bir okula entegre edilebilir. Aynı zamanda bu proje sadece okul için değil elektrikle çalışan tüm donanımların barındığı fiziki mekanlarda rahatlıkla uygulanarak kullanılabilir hale getirilebilir.

 

7. PROJENİN EKONOMİYE SAĞLAYACAĞI KATKILAR

Akıllı okul otomasyonu projesi ile okulun güvenliği sağlanmaktadır. Aynı zamanda okulun donanımlarını kontrolü bilgisayar ile sağlandığından zamandan kazanç sağlanmakta ve kullanılan sensör uygulamaları ile gündelik enerji tüketimini minimum düzeyde tutup, gereksiz enerji ve yakıt sarfiyatını engelleyerek bütçenize katkıda bulunur. Ayrıca siz dışarıdayken  klima  cihazları kontrol edilerek, geldiğinizde hazır ve sıcak bir ortam yaratır.

 

8. KULLANILAN KAYNAKLAR

 

[1] Güçlü TUGAY, "Elektronik Hobi" Alfa Basım Yayım Dağıtım,

[2] http://www.elektrobilim.org

[3] http://www.elektronikhobi.com/dokuman.asp?id=40