Elektronik prototipleme süreçlerinde breadboard üzerinde sürekli kur-sök yapmak, hem ciddi bir zaman kaybına hem de kablo karmaşası (spagetti) nedeniyle hata ayıklamanın zorlaşmasına neden olmaktadır. Bu proje, temel elektronik ve robotik sistemleri öğrenmek veya test etmek isteyenler için tüm temel bileşenleri tek bir kompakt panelde toplamak amacıyla tasarlanmıştır.
Atölye Geliştirme Kartı V1.0
Donanım Prototipleme & Elektronik Öğrenim Paneli
Projenin Amacı ve Mimarisi
Neden Geliştirildi?
Donanım Bileşenleri
Kullanılan Modüller ve Altyapı
Sistemin kalbinde bir Arduino Nano mikrodenetleyicisi bulunmaktadır. Motor hareket kontrolleri için L293 motor sürücü entegresi karta dahil edilmiştir. Çevresel algılama birimleri olarak; gaz yoğunluğu ölçümü için MQ7, ortam sıcaklık ve nem verisi için DHT11, mesafe tespiti için ise HCSR-04 ultrasonik sensör modülleri doğrudan kart üzerine entegre edilebilecek şekilde pin yapısına sahiptir. Ayrıca kullanıcı etkileşimi için dahili buton ve buzzer donanımları mevcuttur.
Modüler Şematik Tasarımı
Tasarımın okunabilirliğini ve yönetimini artırmak amacıyla, KiCad üzerinde hiyerarşik (çoklu sayfa) şematik yapısı kullanılmıştır. Güç regülasyonu ve mikrodenetleyici sistemleri birbirinden izole edilerek tasarlanmıştır.
Ana Denetleyici ve Sensör Arayüzleri
Güç Regülasyonu (AMS1117 & LM7805)
İnteraktif PCB (HTML BOM)
Aşağıdaki interaktif model üzerinden kartın komponentlerinin çift katmanlı olarak yerleşimini, pedlerini ve baskılarını detaylıca inceleyebilirsiniz. Kullandığım tüm komponentler soldaki listede listelenmiş olup herhangi bir komponente tıkladığınızda kart üzerindeki konumu vurgulanacaktır. Seçtiğim komponentlerin değerleri ve biçimleri detaylıca yazmaktadır.
PCB Devre Tasarımı
Kartın KiCad ortamında gerçekleştirilen profesyonel PCB yerleşiminin ön yüzü ve arka yüzünün bakır hatları, hat rotalama şeması aşağıda yer almaktadır.
Atölye Geliştirme Kartı V1.0 - PCB Tasarımı (Ön Yüz)
Atölye Geliştirme Kartı V1.0 - PCB Tasarımı (Arka Yüz)
Kartın Fiziksel Çıktısı
Tasarımı tamamlanan ve üretimi/dizgisi yapılan Atölye Geliştirme Kartı'nın son fiziksel hali aşağıda görülebilir.
Atölye Geliştirme Kartı V1.0 - Tamamlanmış Fiziksel Prototip
Geliştirici Notu
Tasarım Süreci ve Gelecek Hedefleri
Tasarladığım bu kart, KiCad üzerinde gerçekleştirmiş olduğum ilk projedir. Bu sebeple doğal olarak iyileştirilmesi gereken hususları da hayliyle bulunmaktadır. Sonraki süreçlerde amacım, kartın üstünde yeni güncellemeler yaparak (elektriksel bağlantılarının daha iyi yapıldığı ve daha anlaşılır bir motor sürücü mimarisi, yeni eklenecek sensör ve dijital-analog çıktılar, nano yerine kullanılabilecek özgün mcu tasarımı vb) versiyonunu yükseltmek (V1.1-V1.2...) ve yeniden kullanıma açmak olacaktır. İlk versiyonu ile kart, Elektrik Ar-Ge Atölyesi'nde geliştiricilerini beklemektedir...