Bu yazıda size bir mikrodenetleyicinin ölçtüğü elektriksel büyüklükler ve elektronik sistemlerdeki rolü dahil olmak üzere çeşitli işlevlerini öğreteceğiz. Bu yazı, mikro denetleyiciler ve işlemciler arasındaki temel farklılıkların yanı sıra projeleriniz için uygun bir mikro denetleyiciyi seçme kriterlerini de kapsar.
Bir mikrodenetleyici hangi elektriksel miktarı ölçer?
Bir mikrodenetleyici, öncelikle tasarımına ve bağlı sensörlere bağlı olarak çeşitli elektriksel büyüklükleri ölçebilir. Mikrodenetleyicilerin ölçebileceği en yaygın elektriksel büyüklükler şunları içerir:
- Voltaj: Birçok mikrodenetleyicide, çeşitli sensörlerden voltaj seviyelerini okuyabilen yerleşik analog-dijital dönüştürücüler (ADC’ler) bulunur. Bu, sıcaklık algılama, ışık yoğunluğu algılama ve diğer analog girişler gibi uygulamalar için çok önemlidir.
- Akım: Mikrodenetleyiciler akımı doğrudan ölçmese de, bir devredeki akım akışını izlemek için akım sensörleri veya şönt dirençlerle arayüz oluşturabilirler.
- Sıcaklık: Sıcaklık sensörleri aracılığıyla mikrodenetleyiciler sıcaklık değişimlerini ölçebilir ve okumalara göre hesaplamalar yapabilir.
- Frekans: Bazı mikrodenetleyiciler özellikle iletişim uygulamalarında frekans sinyallerini ölçebilir.
- Işık Yoğunluğu: Mikrodenetleyiciler, ışık sensörlerini kullanarak ortamdaki ışık seviyelerini ölçebilir ve bu, otomatik aydınlatma sistemleri gibi uygulamalarda kullanışlıdır.
Mikrodenetleyicinin rolü nedir?
Bir mikro denetleyicinin birincil rolü, gömülü sistemlerin “beyni” olarak hizmet etmektir. Mikrodenetleyiciler, programlanmış talimatları yürüterek belirli görevleri gerçekleştirmek üzere tasarlanmıştır. Rolleri şunları içerir:
- Veri İşleme: Mikrodenetleyiciler, sensörlerden gelen girdi verilerini işler ve bu verilere dayanarak kararlar vermek için belirli algoritmalar uygular.
- Kontrol Görevleri: İşlenen verilere göre çıkış cihazlarını (motorlar, LED’ler ve ekranlar gibi) kontrol ederler ve çeşitli uygulamalarda otomasyona olanak tanırlar.
- İletişim: Mikrodenetleyiciler, UART, I2C veya SPI gibi protokoller aracılığıyla farklı cihazlar veya sistemler arasındaki iletişimi kolaylaştırır.
- Gerçek Zamanlı İşleme: Robotik veya otomotiv sistemleri gibi anında müdahale gerektiren uygulamalar için kritik olan gerçek zamanlı işlemleri gerçekleştirebilirler.
İşlemci ile mikrodenetleyici arasındaki fark nedir?
İşlemci (CPU) ile mikrodenetleyici arasındaki temel farklar mimarisinde, işlevselliğinde ve uygulama alanlarında yatmaktadır:
- Mimarlık:
- İşlemci: Tipik olarak yalnızca CPU çekirdeğini içerir ve çalışması için bellek ve giriş/çıkış arayüzleri gibi harici bileşenler gerektirir. Genel amaçlı bilgi işlem sistemlerinde kullanılır.
- Mikrokontrolör: CPU’yu, belleği (RAM ve ROM) ve çevre birimlerini tek bir çipte entegre ederek onu daha kompakt hale getirir ve belirli kontrol görevleri için uygun hale getirir.
- İşlevsellik:
- İşlemci: Karmaşık görevleri yürütme ve aynı anda birden fazla uygulamayı çalıştırma kapasitesine sahip, yüksek performanslı bilgi işlem için tasarlanmıştır.
- Mikrodenetleyici: Kontrol ve otomasyon görevlerine odaklanır, genellikle tek seferde bir programı çalıştırır ve belirli işlevler için optimize edilir.
- Güç Tüketimi:
- İşlemci: Daha yüksek performans yetenekleri nedeniyle genellikle daha fazla güç tüketir.
- Mikrodenetleyici: Daha düşük güç tüketimiyle çalışacak şekilde tasarlanmıştır, bu da onları pille çalışan uygulamalar için ideal kılar.
Mikrodenetleyici seçim kriterleri nelerdir?
Projeniz için bir mikrodenetleyici seçerken aşağıdaki kriterleri göz önünde bulundurun:
- İşlem Gücü: Yürütmek istediğiniz görevlere göre gerekli saat hızını ve işlem yeteneğini değerlendirin.
- Bellek: Program ve veriler için depolama da dahil olmak üzere, uygulamanız için gerekli RAM ve ROM miktarını belirleyin.
- Giriş/Çıkış Pinleri: Sensörleriniz ve aktüatörleriniz için kaç tane GPIO (Genel Amaçlı Giriş/Çıkış) pinine ihtiyacınız olduğunu değerlendirin.
- Güç Tüketimi: Özellikle pille çalışan cihazlar için mikro denetleyicinin güç verimliliğini göz önünde bulundurun.
- Çevresel Arayüzler: Mikrodenetleyicinin gerekli iletişim protokollerini (UART, I2C, SPI gibi) ve diğer gerekli çevre birimlerini (ADC, PWM, zamanlayıcılar) desteklediğinden emin olun.
- Geliştirme Desteği: Daha kolay programlama ve hata ayıklamayı kolaylaştırmak için mevcut geliştirme araçlarını, kitaplıkları ve topluluk desteğini arayın.
- Maliyet: Son olarak, mikrodenetleyici fiyatları özelliklere ve yeteneklere göre önemli ölçüde değişebileceğinden projenizin bütçesini göz önünde bulundurun.
Bu açıklamanın, mikrodenetleyicilerin hangi elektriksel büyüklükleri ölçtükleri, rolleri ve işlemcilerden nasıl farklı oldukları dahil olmak üzere çeşitli işlevlerini anlamanıza yardımcı olacağını umuyoruz. Ayrıca mikrodenetleyici seçim kriterleri, projeleriniz için bilinçli kararlar vermenize yardımcı olacaktır.
