Upload
okan-bugdayci
View
239
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
1/83
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
2/83
T.C.
GEBZE YKSEK TEKNOLOJ ENSTTS
MHENDSLK VE FEN BLMLER ENSTTS
KABLOSUZ VERLETMN
ALICI-VERC GELTRME KARTI
TASARIMI VE RNEK BR UYGULAMA
Blent Bora SUYABATMAZ
YKSEK LSANS TEZ
ELEKTRONK MHENDSL
ANABLM DALI
TEZ DANIMANI
Yrd.Do. Dr. Ouz KUCUR
GEBZE
2006
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
3/83
iv
ZET
Hzla gelien teknolojiye paralel olarak ilerleyen ve her geen gn yeni bir
gelimeyle karmza kan radyo haberleme sistemlerinin kullanm, gn getike
yaygnlamaktadr. retim teknolojilerindeki gelimelerin bir neticesi olan retim
maliyetlerin azalmas ile nceleri ancak sanayi iletmelerinde kullanm alan
bulabilen bu sistemler, artk gnlk hayatmzn bir paras haline gelmeye
balamtr. Gelien radyo haberleme sistemlerinin saysal sistemler ile entegre
edilmesi, gelitirilen uygulamalarn kullanlabilirliini ve esnekliini arttrm,
dolaysyla kullanm alanlar daha da genilemitir. Bu ekilde gerekletirilen bir
ok uygulama, evlerimizde, i yerlerimizde ve hatta sokaklarda kullanlmaya
balanmtr. Kablosuz ev gvenlik sistemleri, eitli uzaktan kumanda uygulamalar,
kablosuz taksi arma sistemleri, uzaktan lm sistemleri bu uygulamalarn sadece
birka rneidir.
Bu almada, yukarda bahsedilen gelimelerin bir neticesi olan ve kablosuz
veri iletimi salayan alc-verici sistemleri zerinde durulmutur. Bu sistemlerin
kullanm alanlarna ilikin bilgiler verilmi, rnek bir RF Alc-Verici Modl
tasarm gerekletirilmi ve tasarlanan RF modl ile rnek bir uygulama
gelitirilmitir. Ayrca, gerekletirilen tasarmn, benzer uygulamalar iin altyap
tekil edebilmesi ve bir uygulama-gelitirme platformu olarak kullanlabilmesi
amalanmtr. Bu amala bir kullanc ara yz gelitirilerek, sistemin alma
artlarn belirleyen deikenlere, kullancnn mdahale edebilmesi salanmtr.
Son olarak, ortaya kan rn baz testlere tabi tutulmu ve emsalleri ile
kyaslanmtr.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
4/83
v
SUMMARY
With the technical and economical evolutions of the radio telecommunication
systems, these technologies take place in our daily life. By of the digitalization of thetelecommunicaiton techniques, usage area of these technologies are improved. Lots
of applications using these technologies have been implemented in our daily life such
as wireless security systems, remote control equipments, wireless taxi call systems
and telemetry systems.
This study has been focused on wireless data transceiver systems. An RF
transceiver module was designed and tested in real conditions. This project wasdeveloped to be used as an Application Development Platform, with a user
management interface which lets users to configure parameters.
Created prototype was tested in real conditions and compared with other
similar applications.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
5/83
vi
TEEKKR
Gebze Yksek Teknoloji Enstits nde yksek lisans programna baladm
gnden itibaren, gerek derslerimde gerekse tez almamda, byk bir sabr ve ilgiile bana yardmc olan danman hocam Yrd. Do. Dr. Ouz KUCUR a, bu uzun
srete, desteklerini benden hibir zaman esirgemeyen aileme, yaknlarma, beni
yalnz brakmayan arkadalarm Okan AKTA ve NorthPhone Europe Genel
Mdr Turan YILMAZa, ayrca gsterdikleri ilgi ve yardmlardan dolay Mu. Alb.
Fikret KAIRA, Mu. Alb. Abdullah GRSEL ve Tabur Komutanm Mu. Bnb. Y.
Turan ZSZ e sonsuz sayg ve teekkrlerimi sunarm.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
6/83
vii
NDEKLER DZN
Sayfa
ZET iv
SUMMARY vTEEKKR vi
NDEKLER DZN vii
SMGELER ve KISALTMALAR DZN x
EKLLER DZN xi
TABLOLAR DZN xii
1. GR 1
1.1. Kablosuz Ev Gvenlik Sistemleri 21.2. Uzaktan lm (Telemetry) Sistemleri 3
1.3. Ama 4
2. TASARIM 5
2.1. Tasarmda Kullanlan Elemanlar 5
2.1.1. CC1000 5
2.1.1.1. zellikleri 5
2.1.1.2. Bacak Balantlar 6
2.1.1.3. Devre Tanmlamas 6
2.1.1.4. Temel Uygulama Devresi 8
2.1.1.5. Biimlendirmeye (Konfigrasyon) Genel Bak 9
2.1.1.6. 3 Telli Biimlendirme Ara Yz 10
2.1.1.7. Mikro Denetleyici Ara Yz 12
2.1.1.8. Sinyal Ara Yz 13
2.1.1.8.1. Senkron NRZ Kodlama 14
2.1.1.8.2. Senkron Manchester Kodlama 15
2.1.1.8.3. Asenkron UART Kodlama 16
2.1.1.9. Alc Hassasiyeti 16
2.1.1.10. Frekans Programlama 18
2.1.1.11. VCO ve PLL Kalibrasyonu 20
2.1.1.12. RSSI Analog k 20
2.1.1.13. k Gcnn Programlanmas 22
2.1.1.14. Anten Uygulamalar 23
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
7/83
viii
2.1.1.15. Biimlendirme Yazmalar 25
2.1.2. PIC16F876 26
2.1.2.1. ekirdek Mimari zellikleri 26
2.1.2.2. evre Birim zellikleri 26
2.1.3. CD/HC 4094 B 27
2.1.3.1. zellikleri 27
2.1.3.2. Bacak Balantlar 27
2.2. Elektronik Devre Tasarm 29
2.2.1. Besleme Kat 30
2.2.2. RF Modl 30
2.2.3. Kontrol Kat 35
2.2.4. RF Sinyal Seviye Gstergesi 35
2.2.5. Bask Devre 35
2.3. Yazlm 39
2.3.1. Genel Bilgi 39
2.3.1.1. Ana Men 41
2.3.1.2. UYGULAMA Mens 42
2.3.1.3. GELTRME Mens 42
2.3.1.4. PROJE HAKKINDA Mens 42
2.3.2. GELTRME Alt Menleri 43
2.3.2.1. CC1000 OKU Komutu 44
2.3.2.2. CC1000E YAZ Komutu 45
2.3.2.3. EEPROMU OKU Komutu 45
2.3.2.4. EEPROMA YAZ Komutu 45
2.3.2.5. YAZMALARI GSTER Komutu 45
2.3.2.6. YAZMALARI YAZ Komutu 452.3.2.7. LKLE Komutu 47
2.3.2.8. KAPAT Komutu 47
2.3.2.9. KALBRASYON Komutu 47
2.3.2.10. RX Komutu 48
2.3.2.11. TX Komutu 48
2.3.2.12. TEMEL AYARLAR Komutu 49
2.3.2.13. RSSI Komutu 49
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
8/83
ix
2.3.3. UYGULAMA Alt Menleri 49
2.3.3.1. GREV Seenei 50
2.3.3.2. SUNUCU Seenei 51
2.3.3.3. STEMC Seenei 51
2.3.3.4. BALAT Komutu 52
2.3.4. Uygulamann almas 53
3. PERFORMANS TEST ve KARILATIRMA 56
3.1. Mesafe Testleri 56
3.2. Karlatrma 56
4. SONULAR VE NERLER 58
KAYNAKLAR 59
ZGEM 60
EKLER
EK-1 CC1000e Ait Yazma Tablolar
EK-2 HC/CD 4094 B ye Ait Doruluk Tablosu
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
9/83
x
SMGELER ve KISALTMALAR DZN
NGLZCE TRKE
ADC Analog Digital Converter Analog Saysal Dntrc
CPU Central Processing Unit Merkezi lem Birimi
DCLK Data Clock Veri Saati
DIO Data Input Output Veri Giri k
FSK Frequency Shift Keying Frekans KaydrmalAnahtarlama
I2C Inter Ingrated Circuit Bir Seri Yol Standard
IEEE Institute of Electrical and Electronics EngineersElektrik ve Elektronik
Mhendisleri EnstitsIF Intermediate Frequency Ara Frekans
ISM Industrial Scientific and Medical Endstriyel Bilimsel ve Tbbi
KHZ Kilo Hertz
LNA Low Noise Amplifier Dk Grltl Ykselte
LO Local Oscillator Yerel Osilatr
LSB Least Significant Byte / Bit Dk Arlkl Byte/BitMHZ Mega Hertz
MSB Most Significant Byte / Bit Yksek Arlkl Byte/Bit
NRZ Non Return to Zero Sfra Dnsz
PA Power Amplifier G Ykselteci
PCLK Programming Clock Programlama Saati
PDATA Programming Data Programlama Verisi
PLL Phase Locked Loop Faz Kilitlemeli evrimPWM Pulse Width Modulation Darbe Genilik Modlasyonu
R/W Read / Write Okuma / Yazma
RF Radio Frequency Radyo Frekans
RISC Reduced Instruction Set Computer Az Sayda Komut TakmerenCPU
RKE Remote Keyless Entry Uzaktan Anahtarsz Giri
RSSI Received Signal Strength Indicator Alma Sinyal Seviyesi Gstergesi
SCL Serial Clock Line I2C Seri Saat Hatt
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
10/83
xi
SDA Serial Data Line I2C Seri Veri Hatt
SPI Serial Peripheral Interface Seri evre Birimi Ara Yz
SRD Short Range Device Ksa Menzilli Cihaz
SSP Synchronous Serial Port Senkron Seri Port
UART Universal AsynchronousReceive Transmit
Uluslar Aras AsenkronAlma Gnderme
UHF Ultra High Frequency Ultra Yksek Frekans
USART Universal Syncronous AsyncronousReceiver Tranmitter
Senkron ve Asenkron AlcVerici
VCO Voltage Controlled Oscillator Gerilim Kontroll Osilatr
VPN Virtual Private Network Sanal zel A
WDT Watch Dog Timer Mikro Denetleyicilerde Bulunan
Ve Yongann Salkl alpalmadn Denetleyen YapS Micro Second Saniyenin Milyonda Biri
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
11/83
xii
EKLLER DZN
ekil Sayfa
2.1. CC1000 in stten Grn 6
2.2. CC1000 in Blok Devre emas 6
2.3. CC1000 in Temel Uygulama Devresi 8
2.4. SmartRF Studio Yazlmnn Kullanc Ara Yz 10
2.5. Yazma lemi in Zamanlama Diyagram 11
2.6. Okuma lemi in Zamanlama Diyagram 11
2.7. CC1000 Mikro Denetleyici Ara Yz 13
2.8. Senkron NRZ Kodlama 14
2.9. Manchester Kodlamada Veri Yaps 15
2.10. Senkron Manchester Kodlama 16
2.11. CC1000 in Asenkron UART almas 17
2.12. CC1000 in FSK alma ekli 19
2.13. Kalibrasyon lemine Ait Ak Diyagram 21
2.14. RSSI k ve Grafii (V-dBm) 22
2.15. Tek Kutuplu (Whip) ve Ksa Tek Kutuplu (Short Whip ) Anten 23
2.16. Sarmal (Helical) Anten ve Halka (Loop) Anten 24
2.17. PIC16F876 nn stten Grn ve Bacak Balantlar 27
2.18. CD/HCF4094 n stten Grn ve Bacak Balantlar 28
2.19. Uygulamaya Ait Blok Devre emas 29
2.20. Uygulamaya Gelitirme Kart 29
2.21. Besleme Katnn Elektronik Devre emas 30
2.22. RF Modle Ait Bask Devre 31
2.23. RF Modln Bask Devre Kart ve Baz Devre Elemanlar 32
2.24. RF Modl 32
2.25. RF Modln Elektronik Devre emas 33
2.26. Kontrol Katnn Elektronik Devre emas 36
2.27. RF Sinyal Seviye Gstergesinin Elektronik Devre emas 37
2.28. Uygulama Gelitirme Kartnn Bask Devre izimleri 38
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
12/83
xiii
2.29. Tasarmn Son Halinin Fotoraf 38
2.30. Hyper Terminal Ayarlar 40
2.31. Ana Menye Ait Ak Diyagram 41
2.32. Ana Men ve Uygulama Alt Mens 422.33. GELTRME Alt Mens 43
2.34. GELTRME Alt Mensne Ait Ak Diyagram 44
2.35. YAZMALARI GSTER Komutunun Sonu Ekran 46
2.36. YAZMALARI YAZ ve ZEL Alt Menleri 46
2.37. CURRENT ve PLL Yazmalarnn Gncellenmesi 47
2.38. UYGULAMA Alt Mens 49
2.39. UYGULAMA Alt Mensne Ait Ak
Diyagram
502.40. UYGULAMA Alt Mens Seenekleri 51
2.41. Uygulama Balangc Ak Diyagram 52
2.42. Uygulama Balang Ekran 53
2.43. Sunucu-stemci Mimarisi 54
2.44. Veri Paketinin ereve Yaps 54
2.45. Uygulama Ekran 55
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
13/83
xiv
TABLOLAR DZN
TABLO AIKLAMA SAYFA
2.1. CC1000 in Bacak Tanmlamalar 7
2.2. Temel Uygulama Devresine Ait Malzeme Listesi 8
2.3. Seri Ara Yzn Zamanlama izelgesi 12
2.4. KHZfSEP 64= iin Alc Hassasiyeti Tablosu 17
2.5. KHZfSEP 20= iin Alc Hassasiyeti Tablosu 17
2.6.
k
Gc Tablosu 222.7. Anten zellikleri 24
2.8. CC1000 e Ait Yazmalar 25
2.9. CD/HCF4094 n stten Bacak Balantlar 28
2.10. RF Modln Elektronik Malzeme Listesi 34
2.11. Mesafe Testleri Sonu Tablosu 57
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
14/83
1
1. GR
Marconi tarafndan 12 Aralk 1901 tarihinde Avrupa ile Amerika ktas
arasnda yaplan ilk okyanus ar radyo haberleme denemesinde gnderilen bilgi
Mors kodunda sadece 3 noktadan oluan s harfi idi. yonosferden yansyarak 3.500
km yol alan elektromanyetik dalgalar ngiltere-Cornwallda bulunan vericiden
Kanada-Newfoundlandde bulunan alcya ulam ve Marconi, 1895 ylnda
talyada yapt ilk denemeye gre ok byk bir baar elde etmiti. Bu baarl
deneme Marconiye 1909 ylnda Nobel Fizik dln de kazandrmt. zellikle
ktalararas haberlemede ve mobil haberlemede byk imkanlar salayan bu
teknoloji lkemize yaklak 13 yl gecikmeyle gelmi ve 1. Dnya Savannbalad gnlerde kullanlmaya balanmtr. Yaklak 88 yl sonra, gazete
sayfalarnda, stanbul Atatrk Havaliman D Hatlar Terminalinde kamunun
kullanmna ak, kablosuz yksek hzl internet ve VPN (Virtual Private Network)
eriim sisteminin kurulduu ve deneme amacyla hizmete verildii haberi yer
almaktadr. Aradan geen 100 ylda, bazen birka yl, bazen de yllar sren
gecikmelerle lkemize gelen yeni radyo teknolojileri, bu defa fazla gecikmeden
gelmi, koltuklar
na oturduklar
nda ilk ii internete balanmak olan Internetkullanclarna havalimannda beklerken yksek hzda internete erime imkann
salamtr.
Balangta, sadece s harfinin kodlanarak iletebilmesi iin byk vericilere
ve anten alanlarna ihtiya duyan radyo teknolojisi bugn, tanabilir ve avu ii
bilgisayarlarna taklan zel kartlarla 54 Mbit/s hznda nternet eriimine imkan
salayan bir duruma gelmitir. 2.4 GHZ bandnda ve IEEE 802.11g protokolnde
alan bu sistemler, niversite yerlekelerinde, havalimanlarnda, al-verimerkezlerinde ve hatta simit saraylarnda kullanlmaya balanmtr.
Kablosuz veri iletiiminde yaanan bu gelimeler, doal olarak sadece internet
eriimini kolaylatrmakla snrl kalmam, bazen farknda bile olmadan
kullandmz bir ok uygulamalarla, gnlk hayatmzn bir paras haline gelmitir.
Bu gelimelerin bir rn de SRD (Short Range Device/ Ksa Menzilli Cihaz)
veya ISM (Industrial, Scientific and Medical/ Endstriyel, Bilimsel ve Tbbi) olarak
tanmlanan frekans bantlarnda alan cihazlardr (RF Modller). Bu cihazlar
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
15/83
2
kullanlarak gelitirilen bir ok uygulama vardr. Bunlardan birka tanesini yle
sralayabiliriz:
Ev Otomasyonu Sistemleri RKE (Remote Keyless Entry/ Uzaktan Anahtarsz Giri) Kablosuz Alarm ve Gvenlik Sistemleri Uzaktan lm Okuma Sistemleri (Telemetry Systems) Kablosuz Kumanda SistemleriISM/SRD uygulamalarnda kullanlan RF Modllerin veri aktarm kapasiteleri,
yukarda bahsedilen IEEE 802.11 a/b/g standartlarnda alan cihazlar kadar yksek
deildir. Ancak, kullanm amalar asndan bakldnda buna gerek olmad
grlecektir. ISM ve SRD uygulamalarnda ama Komuta ve Kontrol dr. Ama
bir yerdeki bilgi ktlesini bir baka yere aktarmak deildir. Bilginin iletilmesi
Komuta ve Kontrol yaklam ierisinde sadece aratr, ama deildir. Bu adan
bakldnda, deil megabit/saniye seviyelerinde veri aktarm, kilobit/saniye
seviyesindeki hzlar bile fazlasyla yeterli olmakta, ihtiyalar fazlasyla
karlamaktadr. Zaten nemli olan, retilen zmlerin, maliyet etkin olarak ihtiyac
karlamasdr. Buradaki maliyet ifadesini sadece para asndan anlamamak
gerekir, kullanlan frekans, harcanan bant genilii, tketilen enerji, retilen
istenmeyen frekanslar da maliyetin bir parasdr.
Yukarda bahsedilen ISM/SRD uygulamalarndan, gnlk hayatmzda
kullanlan birka rnei zerinde durularak mevzunun daha iyi anlalmas
salanmaya allacaktr.
1.1.Kablosuz Ev Gvenlik SistemleriGenel olarak gvenlik sistemlerinin mimarisi ayndr ve iki ana unsurdan
oluurlar;
Merkezi Kontrol Birimi (Santral) evresel Donanmlar (Alglayclar, Sirenler, Telefon Arayclar vb.)
Merkezi kontrol birimi, evresel donanmlar ile haberleerek durumlarn renir ve
ald bilgiler dorultusunda sistemi iletir, bilgileri kullanc ara yznde grntler,gerekirse alarm durumuna geerek eitli ikazlar retir, zet olarak komuta-kontrol
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
16/83
3
faaliyetlerini icra eder. Bu noktada kablolu ve kablosuz sistemleri birbirinden ayran
en temel fark, merkezi nite ile evresel donanmlar arasndaki haberlemenin
saland iletim ortamdr. Bu fark dorultusunda sistemler, kablolu ve kablosuz
olarak snflandrlrlar.
Komuta-Kontrol faaliyetleri erevesinde, merkezi kontrol biriminin evresel
donanmlardan ncelikle durum bilgilerini almas gerekmektedir. Bu bilgiler,
donanmn cinsine gre farkllklar arz edecektir, ancak temel olarak Var veya
Yok eklinde, yani 1 veya 0 anlamnda olacaklardr. Kullanlan donanm
hareket alglaycs ise rettii bilgi Hareket Var = (1) veya Hareket Yok = (0)
olacaktr. Eer donanm kap konta ise rettii bilgi Kap Ak= (1) veya Kap
Kapal
= (0) olacakt
r. Dier alg
lay
c
lar iinde durum bundan ok farkl
deildir.Merkezi kontrol birimi bu bilgileri deerlendirecek, gerekirse ikaz sistemlerini
devreye sokacaktr, Alarm Var = (1) veya Alarm Yok = (0). Bu bilgiler, merkezi
kontrol biriminin ihtiya duyduu durum bilgileridir ve kablosuz olarak aktarlacak
veri ierisinde yer almalar gerekmektedir. Bunun yannda byle bir sistemin
alabilmesi iin, sistemi oluturan cihazlarn mantksal olarak adreslenmesi
gerekmektedir. Merkezi kontrol birimi ile evresel donanmlar arasnda bir Komuta-
Kontrol evrimi oluturulmal, haberleme iin bir protokol gelitirilmelidir. te bu
protokol erevesinde oluturulacak veri paketlerinin ierisinde, sistemi meydana
getiren unsurlarn adreslerinin, rettikleri bilgilerin veya komutlarn ve hata/gvenlik
tedbirleri iin ilave bilgilerin yer almas gerekmektedir. Yukarda anlatld zere,
sistem ierisinde oluturulan bilgiler genellikle 1 veya 0 dan yani birka bit ten
ibaret olduundan, oluturulacak veri paketlerinin boyutlar birka on byte
gemeyecei aikardr. Dolaysyla kilobit/saniye mertebelerindeki veri iletim hzlar,
bu tip sistemler iin fazlasyla yeterli olacaktr.
1.2. Uzaktan lm (Telemetry) Sistemleri
Uzaktan lm sistemlerindeki genel ama ayndr. Bu sistemler, eitli lm
noktalarndaki deerlerin yerinde llp, elde edilen bilgilerin baka bir noktaya
iletilmesi amacyla gelitirilmilerdir ve ok geni bir kulanm yelpazesine
sahiptirler. Sanayi, meteoroloji, uzay aratrmalar, araba yarlar, su alt
aratrmalar, t p vb. saylamayacak kadar ok miktarda kullanm alanlar vardr.
Burada asl olan, yaplan lmmn neticesinde elde edilen verinin, bir yerden
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
17/83
4
baka bir yere aktarlmasdr. lme ileminin kendisi farkl bir mevzudur. Konuyu
rnekler zerinde aklamaya almakta fayda vardr.
rnek olarak, bir sanayi iletmesindeki sahaya ait baz lmlerin bir
merkezde toplanmas dnlebilir. Yaplacak lmler, scaklk, nem, basn,gerilim, saya bilgileri vb. birok ey olabilir. Scaklk lm yapldn farz
edelim. Doal olarak lm belirli bir aralkta yaplacaktr ve lm neticesi saysal
olarak ifade edilecektir. Yaplan lmn 0 -1000 C aralnda yapldn kabul
edelim. Eer lm 1 birim hassasiyetiyle ifade edilecek ise 1000 durum oluacak
demektedir. Bu kadar durum, ikilik say dzeninde 210 (1024) ile ifade edilebilir, yani
oluacak bilgi 10 bit olacaktr. lm hassasiyetinin 0,5 birim olduu kabul edilirse
2000 durum oluacakt
r. kilik say
sisteminde bu bilgi, 2
11
(2048) ile yani 11 bit ileifade edilmektedir. Bir nceki kablosuz ev gvenlik sistemleri rneinde de
bahsedildii gibi, burada da bir protokol oluturulmaldr. Netice itibariyle oluacak
veri paketlerinin boyutu nispeten kk olacandan, kullanlacak kablosuz veri
aktarm cihazlarnn, yksek hzlarda veri aktarm yapmalarna gerek olmad
grlmektedir.
Bir baka rnek uygulama ise gittike yaygnlaan Kablosuz Taksi ar
Sistemidir ki bu uygulamada da durum, dier rneklerden farkl
deildir.
1.3. Ama
Bu almada, yukarda bahsedilen uygulamalarn gerekletirilmesinde
kullanlan, kablosuz veri aktarm yapmak zere, alc-verici tasarm zerinde
durulacaktr. almann balangndaki ama, kablosuz veri aktarm yapabilen bir
alc-verici tasarm ve rnek bir uygulamann gerekletirilmesi olmasna ramen,
ilerleyen aamalarda bunun yeterli olmayaca kanaatine varlmtr. nk
gerekletirilen mikro denetleyici kontroll alc-vericinin, (RF Modl) alma
artlarnn (frekans, veri iletim hz, vb..) deitirilmesi iin, mikro denetleyicinin
yazlmna mdahale edilmesi ve tekrar yklenmesi gerekmekteydi. Bu sorunu
amak iin, bir ara yz gelitirilerek, yazlma mdahaleye gerek kalmakszn,
alma artlarnn kullanc tarafndan deitirilebilir olmas salanmaya
allmtr. Netice itibariyle, alc-verici tasarm ve uygulamas olarak balanan
alma, Kablosuz Veri letimi in Alc-Verici Gelitirme Kart Tasarm ve rnek
Bir Uygulama ya dnmtr.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
18/83
5
2. TASARIM
2.1. Tasarmda Kullanlan Elemanlar
2.1.1. CC1000
CC1000, ok dk alma gerilimi ve gc gerektiren kablosuz veri iletimi
uygulamalar iin tasarlanm, gerek manada tek para olan, bir UHF alc-verici
(transceiver) yongasdr (chip). Sz konusu yonga, aslen ISM (Industrial, Scientific
and Medical/ Endstriyel, Bilimsel ve T bbi) ve SRD (Short Range Device/ Ksa
Menzilli Cihaz ) uygulamalar iin ayrlm olan 315, 433, 868 ve 915 MHZ frekans
bantlar
iin tasarlanm
olmakla beraber, 3001000 MHZ aral
nda kullan
lmakzere herhangi bir frekansta almak iin kolaylkla programlanabilmektedir.
CC1000in iletme parametreleri, seri veri yolu (serial bus) zerinden
programlanabilmekte bu da sz konusu yongay son derece esnek ve kullanm kolay
klmaktadr. Temel bir uygulama iin, CC1000, birka pasif harici devre eleman ve
bir mikro denetleyici yeterli olmaktadr [1].
2.1.1.1. zellikleri
Tek para halinde UHF RF (Radio Frequency) alc-verici ok dk akm sarfiyat 3001000 MHZ frekans aral Dahili bit e zamanlaycs (bit synchronizer) Yksek alma hassasiyeti (2,4 KBaud iin -110 dBm) Programlanabilir k gc (-20 dBm 10 dBm) Kk boyut (TSSOP28 Klf) RSSI (Radio Signal Strength Indicator) k Tek noktadan anten balants (Alc ve Verici iin ortak) 76,8 KBauda kadar FSK (Frequency Shift Keying/ Frekans Kaydrmal
Anahtarlama) modlasyonlu alabilme
Frekans atlamal alabilme Az sayda evresel eleman
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
19/83
6
2.1.1.2. Bacak Balantlar
CC1000 in stten grn ekil 2.1 de, bacak balantlar ise Tablo 2.1 de
verilmitir [1].
ekil 2.1 CC1000 in stten Grn
2.1.1.3. Devre Tanmlamas
CC1000e ait basitletirilmi blok devre yapsekil 2.2 deki gibidir [1]. Blok
gsterimde sadece sinyal bacaklar gsterilmi, besleme bacaklarna yer
verilmemitir (Tablo 2.1).
ekil 2.2 CC1000 in Blok Devre emas
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
20/83
7
Tablo 2.1 CC1000 in Bacak Tanmlamalar
(A=Analog, D=Dijital)
CC1000, alc olarak koullandnda klasik bir sper heterodin (super
heterodyne) alc gibi davranmaktadr. Antenden gelen RF sinyalleri (RF_IN) dk
grltl ykselte (LNA, Low Noise Amplifier/ Dk Grltl Ykselte)
tarafndan ykseltilerek mikser katna (MIXER) gnderilmekte, mikserde lokal
(yerel) osilatr tarafndan retilen sinyal ile arplarak ara frekans sinyali (IF,
Intermediate Frequency/ Ara Frekans) elde edilmektedir. Mikser kat
n
n
k
ndakiara frekans sinyali, ara frekans katna (IF Stage) aktarlmakta, burada ykseltilmekte
ve filtre edilmektedir. Elde edilen filtrelenmi ve ykseltilmi ara frekans sinyali bir
sonraki kat olan demodlatr (DEMOD) gnderilmekte, burada saysal olarak
demodlasyona tabi tutulmaktadr. Alnan sinyalin demodlasyonu ilemi ile beraber
e zamanlama bilgisi de elde edilmekte ve netice itibariyle elde edilen veri ile e
zamanlama verisi, CC1000 in DIO (Data Input-Output/ Veri Giri-k) ve DCLK
(Data Clock/ Veri Saat) bacaklarna aktarlmaktadr (Tablo 2.1, ekil 2.1) .
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
21/83
8
CC1000, verici olarak koullandnda zaman ise VCO (Voltage Controlled
Oscillator/ Gerilim Kontroll Osilatr) tarafndan retilen sinyal dorudan g
ykseltecine (PA, Power Amplifier) aktarlmaktadr. Bu arada, VCO tarafndan
retilen sinyalin frekansn belirleyen PLL e (Phase Locked Loop/ Faz Kilitlemeli
evrim) ait /N blcsnn deeri, DIO bacandan gelen ve kablosuz olarak
iletilmek istenen veriye (1/0) gre deitirilmektedir. Bu da VCO tarafndan retilen
sinyalin frekansnn, DIO dan gelen veriye gre deimesini salamakta, netice
itibariyle g ykseltecine, DIO bacandaki veriye gre FSK modlasyonuna tabi
tutulmu olan bir RF sinyali (RF_OUT) iletilmektedir.
CC1000 yongas, programlanabilir yazmalar sayesinde
biimlendirilmektedir. Belirlenen deerlerin yazmalara aktar
lmas
veyayazmalarn deerlerinin okunmas ilemleri 3 telli seri ara yz zerinden, PDATA,
PCLK ve PALE bacaklar kullanlarak gerekletirilmektedir.
2.1.1.4. Temel Uygulama Devresi
CC1000 yongasnn altrlabilmesi iin, az miktarda pasif devre eleman
yeterli olmaktadr. Temel uygulama devresi, besleme elemanlar hari olarakekil
2.3de grlmektedir. Gerekli devre elemanlarnn listesi Tablo 2.2de verilmitir [1].
ekil 2.3 CC1000 in Temel Uygulama Devresi
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
22/83
9
Yukardaki devre emasnda grlen C31 ve L32 elemanlar alc olarak alma
artlarndaki giri empedans uygunlatrmasn salamaktadr. C41, C42 ve L41
elemanlar ise verici olarak alma durumunda 50 luk k empedansn
salamaktadr.
Tablo 2.2 Temel Uygulama Devresine Ait Malzeme Listesi
L101 bobini CC1000 de dahili olarak bulunan VCO nun tek ayrk
elemandr. Bu elemann, gerekletirilecek uygulama devresi zerindeki yeri,
istenmeyen frekanslarn oluumunun nlenmesi asndan nem arz etmektedir. L101
bobini, sz konusu yongann L1 ve L2 bacaklarna olabildiince yakn ve simetrik
olarak yerletirilmelidir. Ayrca yukardaki tipik uygulama devresi zerinde
gsterilmeyen ancak uygulamada bulunacak olan beslemeye ait dekuplaj
kondansatrlerinin ve filtrelerinin kullanlmas, istenen verimin elde edilmesi
asndan ok nemlidir. Gelitirilecek uygulamalarda CC1000 yongasnn reticisi
olan Chipcon firmasnn bu konudaki tavsiyelerinin ve rneklerinin gz nnde
bulundurulmas uygun olacaktr.
2.1.1.5. Biimlendirmeye (Konfigrasyona) Genel BakCC1000 yongas, programlanabilir yazmalar sayesinde ok farkl
uygulamalar iin biimlendirilebilir. Burada nemli olan, amalanan alma ekli
ve istenilen verim dorultusunda, yazmalarn almas gereken deerlerinin doru bir
ekilde belirlenebilmesidir. Bu konuda kullanclara kolaylk salayacak ve yol
gsterecek olan bir yazlm (SmartRF Studio) [2], retici firma olan Chipcon
tarafndan salanmaktadr. Sz konusu yazlma ait ara yz ekil 2.4 de grld
gibidir.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
23/83
10
ekil 2.4 SmartRF Studio Yazlmnn Kullanc Ara Yz
2.1.1.6. 3 Telli Biimlendirme Ara Yz
CC1000 yongas, 3 telli seri ara yz (PDATA, PCLK, PALE) kullanlarak
biimlendirilmektedir. Bu ara yz kullanlarak, her birisi 8 bit olan 28 adet yazmaca
ulalabilmekte, sz konusu yazmalar zerinde okuma veya yazma ilemleri
yaplabilmektedir. Her bir yazma 7 bitlik bir adrese sahiptir. Ayrca yaplacak
ilemin okuma m yoksa yazma m olduunu belirleyen bir adet R/W (Read/Write,
Okuma/Yazma) biti tanmlanmtr. Yazmalarn yazlmas ileminde kullanlacak
olan veri erevesi 16 bitten [15;0] olumaktadr [1][5]. Bu erevenin en yksek
deerli 7 biti [15;9] adres bilgisini, sonraki 1 adet bit [8;8] ilemin cinsini (Yazma
iin 1) ve son 8 bit [7;0] ise ilgili yazmaca gnderilecek olan deeri iermektedir.
erevenin banda yer alan 7 bitlik adresin [15;9] en arlkl biti, [15;15] seri yol
zerinden ilk olarak gnderilecek olan bittir. CC1000 in tam olarak
biimlendirilmesi iin 22 adet yazmacnn yazlmas gerekmektedir. Her bir yazma
ileminin 16 bitlik veri ereveleri ile yapld dikkate alnarak, CC1000 in tamolarak biimlendirilmesi iin gereken sre, PCLK a bal olarak hesaplanabilir.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
24/83
11
PCLK hz 10 MHZ olarak kabul edildiinde bu srenin 46 S den az olduu
grlecektir. Ayrca CC1000 bir defa tam olarak biimlendirildikten sonra (22 adet
yazma yazlarak), 2 veya 3 yazmacnn zerinde yaplan ilemler ile kontrol
edilebilmektedir. Bu da, tam biimlendirmeden sonraki ilemlerin 2S den ksa bir
srede yaplabilecei anlamna gelmektedir. Yazma ilemine ait zamanlama izimi
ekil 2.5 de, okuma ilemine ait zamanlama izimi ise ekil 2.6 da grlmektedir
[1]. Seri ara yze ait zamanlama zellikleri ise Tablo 2.3 de verilmitir [1].
ekil 2.5 Yazma lemi in Zamanlama Diyagram
ekil 2.6 Okuma lemi in Zamanlama Diyagram
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
25/83
12
Tablo 2.3 Seri Ara Yzn Zamanlama izelgesi
2.1.1.7. Mikro Denetleyici Ara Yz
CC1000in programlanabilmesi iin mikro denetleyiciye ihtiya
duyulmaktadr. Bu amala kullanlacak olan mikro denetleyicinin, CC1000in
PDATA, PCLK, PALE bacaklarna balanmak zere asgari olarak 3 adet saysal
k bulunmaldr. Ayrca CC1000 in farkl amalar iin programlanabilen bir adet
saysal k (CHP_OUT) ile, alnan RF sinyal seviyesini gsteren bir adet analog
k daha vardr. CC1000 e ait bu bacaklarn kullanm istee bal olmakla birlikte
uygulama gelitirme asndan son derece faydal bilgiler saladklarndan
kullanlmalar uygun olacaktr. Bu artlar altnda kullanlacak olan mikrodenetleyicinin, yukarda bahsedilen 3 adet kna ilaveten 1 adet saysal ka
ayrca 1 adette ADC (Analog-Digital Converter/ Analog-Saysal Dntrc )
giriine sahip olmas gerekmektedir. Bunlara ilave olarak, kablosuz olarak iletilecek
veya alnacak olan verinin deerlendirilmesi iin de bir mikro denetleyicinin
kullanlmas gerekmektedir. Kullanlacak bu mikro denetleyicinin, CC1000in DIO
ve DCLK bacaklarna balanmak zere 2 adet ka sahip olmas gerekmektedir. Bu
ekilde iki adet mikro denetleyici kullanmak yerine, yukar
da bahsedilen ihtiyalar
karlayacak kadar saysal ve analog balant imkn salayan bir adet mikro
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
26/83
13
denetleyici kullanlabilir. Bu durumda tercih edilecek mikro denetleyici ile CC1000
in balants ve bu balantdaki veri ak ynleri ekil 2.7 de verilmitir [1][3][5].
ekil 2.7 CC1000 Mikro Denetleyici Ara Yz
2.1.1.8. Sinyal Ara Yz
CC1000 in sinyal ara yz, RF sinyalleri kullanlarak kablosuz olarak
iletilecek/alnacak olan veri iin kullanlan DIO ve DCLK bacaklarndan
olumaktadr. DIO baca iki ynl veri iletimine imkan salamakta, CC1000 alc
olarak artlandnda, CC1000 e gre k olarak (mikro denetleyiciye veri
gnderen), CC1000 verici olarak artlandnda ise giri olarak (mikro
denetleyiciden veri alan) vazife yapmaktadr. DCLK baca her zaman CC1000 e
gre k ynnde almakta ve mikro denetleyiciye, alnan/iletilen veri iin e
zamanlama bilgisini salamaktadr [1][3].
CC1000 yongas 3 farkl ekilde kodlama yaparak kablosuz veri iletimi
yapabilmektedir [1]:
Senkron NRZ (Non-Return to Zero/ Sfra Dnsz ) Kodlama
Senkron Manchester Kodlama
Asenkron UART
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
27/83
14
2.1.1.8.1. Senkron NRZ Kodlama
CC1000 verici olarakartlandnda DIO baca, CC1000 e gre giri olarak
koullanmaktadr. Bu bacaktaki veri (1/0), DCLK bacandaki e zamanlama
bilgisini oluturan kare dalgann ykselen kenarnda, CC1000 tarafndan RFsinyalleri ile kablosuz olarak iletilmek zere alnr ve herhangi bir kodlama ilemine
tabi tutulmadan RF sinyalinin modlasyonunda kullanlr. Bu ekilde almak zere
artlanm olan CC1000 ile 0.6, 1.2, 2.4, 4.8, 9.6, 19.2, 38.4 ve 76.8 KBits/s
hzlarnda veri iletimi yaplabilmektedir [1][6].
CC1000 alc olarak koullandnda ise ald RF sinyalinden, NRZ olarak
kodlanm veri ile e zamanlama bilgisini elde ederek, her ikisi de CC1000 e gre
k olarakartlandnda DIO ve DCLK bacaklarna aktarr (ekil 2.8) [1].
ekil 2.8 Senkron NRZ Kodlama
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
28/83
15
2.1.1.8.2. Senkron Manchester Kodlama
Manchester Kodlamann temeli lojik seviye geilerinden olumaktadr. Buna
gre lojik 0 bilgisi 0dan 1e gei ile, lojik 1 bilgisi ise 1den 0a gei ile
tanmlanmaktadr (ekil 2.9).
ekil 2.9 Manchester Kodlamada Veri Yaps
CC1000 verici olarakartlandnda DIO baca, CC1000 e gre giri olarak
artlanmakta, bu bacaktaki veri (1/0), DCLK bacandaki e zamanlama bilgisini
oluturan kare dalgann ykselen kenarnda, CC1000 tarafndan RF sinyalleri ile
kablosuz olarak iletilmek zere alnmaktadr. Bu veri, VCO tarafndan retilen RF
sinyalinin modlasyonunda kullanlmadan nce Manchester Kodlama yntemi ile
kodlanmakta daha sonra modlasyon ileminde kullanlmaktadr. Burada dikkat
edilmesi gereken husus mikro denetleyiciden gelen ve CC1000 in DIO bacana
verilen verinin her zaman NRZ yapsnda olduudur. Kodlama ilemi ise CC1000
ierisinde gerekletirilmekte ve retilen RF sinyali zerinde deiiklie sebep
olmaktadr [1][3].
CC1000 alc olarakartlandnda, alnan RF sinyali demodlasyon ilemine
tabi tutulduktan sonra, CC1000 tarafndan Manchester Kodu zlerek elde edilen
veri, NRZ yapsnda DIO bacana aktarlr. Bu arada e zamanlama bilgisi de
retilerek DCLK bacana aktarlmaktadr. Bu ekilde alma ile 0.3, 0.6, 1.2, 2.4,
4.8, 9.6, 19.2, 38.4 KBits/s hzlarnda veri iletimi yaplabilmektedir (ekil 2.10).
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
29/83
16
ekil 2.10 Senkron Manchester Kodlama
2.1.1.8.3. Asenkron UART Kodlama
CC1000 yongas verici olarak koullandnda, DIO baca CC1000 e gre
giri olarakartlanmakta, bu bacaktaki veri, kodlama ve e zamanla ilemlerine tabi
tutulmadan dorudan VCO tarafndan retilen RF sinyalinin modlasyonunda
kullanlmaktadr. Bunun karl olan alcda ise, CC1000 tarafndan alnan RF
sinyalinin demodlasyonu neticesinde elde edilen ham veri, herhangi bir e
zamanlama ve kod zme ilemine tabi tutulmadan dorudan DCLK bacana
gnderilmektedir. Bu alma eklinde, e zamanlama ve kod zme ilemleri
CC1000 den ham veriyi alan devre tarafndan yaplmaldr (ekil 2.11) [1].
2.1.1.9. Alc Hassasiyeti
Alc hassasiyeti, kullanlan kodlama ekline, alma frekansna, veri iletim
hzna ve FSK modlasyonunda kullanlan frekans yaylmasna (Frequency
Separation, 21 fffSEP = ) bal olarak deimektedir. Sz konusu deikenlere
gre hazrlanm olan alc hassasiyetini gsteren izelgeler Tablo 2.4
( KHZfSEP 64= ) ve Tablo 2.5 ( KHZfSEP 20= ) te310=BER (Bit Error Rate/ Bir
Hata Oran) iin verilmitir.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
30/83
17
ekil 2.11 CC1000 in Asenkron UART almas
Tablo 2.4 KHZfSEP 64= iin Alc Hassasiyeti
Tablo 2.5 KHZfSEP 20= iin Alc Hassasiyeti
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
31/83
18
2.1.1.10. Frekans Programlama
CC1000 in frekans sentezleyicisi (Frequency Synthesizer), FREQ2A,
FREQ1A, FREQ0A, FREQ2B, FREQ1B ve FREQ0B yazmalarnda tutulan
bilgilere gre almaktadr. Grld zere ayn miktarda iki adet benzer (FREQAve FREQB) yazma mevcuttur. Bu sayede nceden belirlenmi (yazmalara
yklenmi) iki frekans arasnda kolaylkla ve hzlca gei yaplabilmektedir. Bu
gei MAIN yazmacndaki F_REG biti ile yaplmaktadr. CC1000 in alma
frekansn belirleyen bilgi (FREQ2X, FREQ1X ve FREQ0X) 3 byte uzunluunda
yani 24 bitten olumaktadr. Aslnda bu bilgi PLL e ait olan /N blcsnn
deerinden baka bir ey deildir. 24 bit uzunluundaki FREQ deeri aadaki
forml ile hesaplanmaktadr [1][4]:
Buradaki TXDATA, verici olarak alma durumundaki iletilecek olan (DIO) lojik
olarak 1 veya 0 bilgisidir. Alc olarak alma durumunda TXDATA her zaman
0 olarak kabul edilecektir. Formlde yer alan REFf deeri, kullanlan kristal
osilatrn alma frekansnn, PLL yazmacnda yer alan REFDIV deerine
blnmesiyle elde edilmekte ve PLL dngsnde yer alan referans frekans
oluturmaktadr [1][4].
MHZfMHZ REF 46.20.1 REFDIV
ff XOSCREF =
Formlde yer alan dier bir deiken olan VCOf , CC1000 in alc olarak alrken
kulland lokal osilatr (LO, Local Oscillator) frekansnn deeri veya verici olarak
alrken, yaplan FSK modlasyonun alt frekans ( 0f ) deeridir. FSK
modlasyonunda kullanlan st frekans deeri ( 1f ) ise u ekilde hesaplanmaktadr:
SEPfff += 01
16384
8192. ++=
TXDATAFSEPFREQff REFVCO
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
32/83
19
Yukardaki formlde yer alan SEPf deikeni, FSK modlasyonundaki, lojik 1 ve
0 deerleri iin retilen iki ayr frekans arasndaki fark miktarn gstermektedir.
Dier bir ifadeyle FSK modlasyonundaki frekans yaylmasn (Frequency
Separation, 21 fffSEP = ) ifade etmektedir. SEPf deeri CC1000 in FSEP1 veFSEP0 yazmalarnda tutulan 11 bit uzunluundaki FSEP deikeni ile aadaki
formle gre tayin edilmektedir [1]:
16384
FSEPff REFSEP =
Yukarda bahsedilen frekans programlamaya ilikin bilgilerle beraberekil 2.12 nin
incelenmesinde fayda vardr.
ekil 2.12 CC1000 in FSK alma ekli
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
33/83
20
Ayrca CC1000 e ait PLL yazmac ierisindeki ALARM_H, ALARM_L ve
LOCK yazmac ierisindeki LOCK_CONTINUOUS bitleri, frekans sentezleyicisinin
almasnn takip edilmesi asndan nemli bilgiler salamaktadr.
2.1.1.11. VCO ve PLL Kalibrasyonu
CC1000 in altrlabilmesi iin, VCO ve PLL modllerinin, besleme
gerilimi, alma artlar ve scakla gre kalibrasyona tabi tutulmalar
gerekmektedir. Kalibrasyon ilemi, VCO nun alabilecei frekans araln
maksimum yapmak ve PLL arj pompas akmnn en uygun deerini tespit etmek
zere CC1000 tarafndan otomatik olarak yaplmaktadr. stenilen alma artlarna
ilikin deerler CC1000 i yazmalarna aktarldktan sonra CAL yazmacnn
CAL_START biti lojik 1 yaplarak kalibrasyon ilemi balatlmaldr. Kalibrasyon
ileminin tamamlanmas iin maksimum 34msn sre yeterli olmaktadr veya
CAL_COMPLETE biti takip edilerek de ilemin durumu renilebilir. Kalibrasyon
ileminin tamamlanmasn mteakip, CAL_START biti tekrar lojik0 durumuna
getirilmelidir. Kalibrasyon ilemi sonucunda elde edilen deerler CC1000 tarafndan,
iletme esnasnda kullanlmak zere, enerjisi kesilinceye kadar saklanacaktr.
stenilen alma artlar ile yazmalara yklenen deerler uyumlu ise kalibrasyon
ilemi baaryla tamamlanacaktr, aksi takdirde kalibrasyon neticesinde hatalaroluacaktr. Kalibrasyon ileminin sonular, PLL ve LOCK yazmalarnn alaca
deerlerden takip edilebilmektedir. Kalibrasyon ilemine ilikin ak diyagramekil
2.13 de grlmektedir [1] [3][4].
2.1.1.12. RSSI Analog k
CC1000 in RSSI/IF baca, FRONT_END yazmacndaki, IF_RSSI bitine gre
deien iki fonksiyona sahiptir. RSSI fonksiyonun aktifletirilmesi durumunda,
yongann RSSI bacandan darya doru, ald RF sinyali ile ters orantl olacak
ekilde bir akm akacaktr.Bu bacan bir diren ile sonlandrlmas ile akm gerilme
dnecektir.Diren zerinden llecek gerilim seviyesi ile CC1000 in sinyal alma
seviyesi tayin edilebilmektedir [1] [3][4]. (ekil 2.14)
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
34/83
21
ekil 2.13 Kalibrasyon lemine Ait Ak Diyagram
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
35/83
22
ekil 2.14 RSSI k ve (V-dBm) Grafii
2.1.1.13. k Gcnn Programlanmas
CC1000 in RF k gc, PA_POW yazmac ile kontrol edilebilmektedir.
PA_POW yazmacna aktarlacak deerlere gre deien k gcne ilikin Tablo2.6 da verilmitir. Ayrca PA_POW yazmacna H00 deerinin yazlarak, k
gc minimum seviyeye indirilebilmektedir [1].
Tablo 2.6 k Gc Tablosu
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
36/83
23
2.1.1.14. Anten Uygulamalar
CC1000 birok anten eidi ile kullanlabilmektedir. Ksa mesafeli
uygulamalar iin en yaygn kullanma sahip olan anten eitleri ise unlardr:
Tek kutuplu (Monopole, Whip) antenler
Sarmal (Helical) antenler
Halka/kapal dng (Loop) antenler.
Tek kutuplu antenler rezonans antenlerdir. Boylar, kullanlan RF sinyalinin
dalga boyunun olacak ( 4/ ) ekilde tasarlanmaktadrlar. Bu tip antenler iin
alma frekansna gre anten uzunluu fL /7125= forml ile
hesaplanabilmektedir. Burada L cm cinsinden anten uzunluu, f ise MHZ cinsinden
alma frekansna karlk gelmektedir. Bu duruma 434MHZ frekansnda alacak
bir antenin boyunun 16.4cm olmas gerektii ortaya kmaktadr. Tasarlanmalar ve
uygulamalar son derece kolaydr, uygun boyuttaki bir para kablo ile dahi
gerekletirilebilirler. Rezonans olmayan, 4/ den daha ksa olan antenler de
kullanlabilmektedir fakat bu durumda iletiim mesafesi ksalacaktr (ekil 2.15)
[11].
ekil 2.15 Tek Kutuplu (Whip) ve Ksa Tek Kutuplu (Short Whip ) Anten
Sarmal antenler, tek kutuplu antenler ile halka antenlerin karmndan
olumaktadr (ekil 2.16) . zellikle boyutlarn n planda olduu, kk ebatl
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
37/83
24
uygulamalar iin uygun bir anten seeneidir. Fakat tek kutuplu antenler ile
kyaslandnda empedans uygunlatrmas (matching) daha zordur [11].
ekil 2.16 Sarmal (Helical) Anten ve Halka (Loop) Anten
Halka antenler, zellikle PCB (Printed Circuit Board) zerine entegre edilmi
anten uygulamalar iin olduka mnasip bir seimdir (ekil 2.16). Fakat empedans
uygunlat
rmas
a
s
ndan uygulamas
olduka zordur [11].
Anten seiminde dikkat edilecek hususlar zetleyecek ekilde Tablo 2.7
dzenlenmitir.
Tablo 2.7 Anten zellikleri
Tek Kutuplu Sarmal Halka
Tasarm/retim Kolayl yi Orta Kt
Boyut Kt yi OrtaYakndaki Nesnelere ve
Vcut/El Yaknlna
Bakl
Kt Orta yi
Performans yi Orta Kt
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
38/83
25
2.1.1.15. Biimlendirme Yazmalar
CC1000 in 28 adet 8 er bitli yazmac bulunmaktadr. Bunlardan 6 tanesi
kontrol maksatl olarak kullanlmakta, geriye kalan 22 tane yazma ile CC1000 in
biimlendirmesi yaplmaktadr. Biimlendirme yazmalarna yklenecek olandeerlerin hesaplanmas konusunda, Chipcon firmas tarafndan hazrlanm olan
SmartRF Studio yazlmnn kullanlmas, karlalabilecek hatalar minimuma
indirecektir. CC1000 e ait tm yazmalar Tablo 2.8de listelenmitir. Yazmalar
hakknda ayrntl tablolar EK-1 de verilmitir. Ayrca CC1000 in ilklenmesi
(Reset) durumunda tm yazmalar fabrika deerlerine geri dnmektedir.
Tablo 2.8 CC1000 e Ait Yazmalar
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
39/83
26
2.1.2. PIC16F876
2.1.2.1. ekirdek Mimari zellikleri
PIC16F876 mikro denetleyicisine ilikin baz
zellikle aa
ya listelenmitir[13].
8K x 14 word kapasitesinde program hafzas (FLASH MEMORY)
368 x 8 byte veri hafzas (RAM)
256 x 8 byte kalc (non volatile) veri hafzas (EEPROM)
14 adet kesme (interrupt) kayna
8 seviyeli hardware stack memory
Dorudan / Dolayl ve Bal Adresleme Modlar
Chip zerinde kendi RC osilatr olan Watchdog Timer (WDT)
Programlanabilir kod koruma zellii
G tketimini dren UYKU modu (SLEEP mode)
Farkl osilatr seenekleri (RC osilatr, kristal, rezonatr)
20 MHz maximum alma hz
Dk gl ve yksek hzl CMOS FLASH/ EEPROM teknolojisi
2 pin ile devre ii (In Circuit) programlanabilme
Yksek kapasiteli port giri/k akmlar 25 mA sink / source
PIC16F876nn bacak balantlarekil 2.17 de verilmitir [13].
2.1.2.2. evre Birim zellikleri
3 adet Timer / Counter
Timer0 : 8 bit prescaler 8 bit Timer Timer1 : 16 bit Timer
Timer2 : 8 bit prescaler ve postscaler Timer
2 adet Capture / Compare / PWM modl
10 bit, 8 kanal ADC
SSP, SPI ve I2C seri portlar
USART (Universal Synchronous Asyncronous Receiver Transmitter)
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
40/83
27
ekil 2.17 PIC16F876 nn stten Grn ve Bacak Balantlar
2.1.3. CD/HCF 4094 B
CD/HCF 4094B entegresi, seri girili paralel kl, 8 seviyeli, hafzada
bekletme (storage latch) zellii olan bir kaydrmal kaydedicidir. Seri k
sayesinde arka arkaya (Cascade Connection) balanarak kullanlabilmektedir. Baz
zellikleri aada verilmitir [16].
2.1.3.1. zellikleri
seviyeli paralel klar (3-state)
Saat iaretinin inen ve kan kenar iin ayr ayr seri klar
Arka arkaya balanabilme (Cascade Connection)
5MHZ alma hz (10V besleme gerilimi altnda)
DIP ve SOP klflar
2.1.3.2. Bacak Balantlar
CD/HCF 4094B ye ait bacak balantlarn gsteren tablo (Tablo 2.9) ile klf
yapsn gsteren ekil (ekil 2.18) aadadr. Ayrca zamanlama izelgesi (Timing
Chart) ve doruluk tablosu (Truth Table) EK-2 de verilmitir [16].
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
41/83
28
ekil 2.18 CD/HCF4094 n stten Grn ve Bacak Balantlar
Tablo 2.9 CD/HCF4094 n stten Bacak Balantlar
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
42/83
29
2.2. Elektronik Devre Tasarm
Tasarlanan uygulama gelitirme kartna ait blok devre emasekil 2.19 da
grlmektedir. Ayrca kartn son halini gsteren fotorafekil 20 de verilmitir.
Mikro DenetleyiciBesleme Kat
RF Modl RS232
Hab. Ara Yz
(Hyper Terminal)
RF Sinyal
Seviye
Gstergesi-105
-50
dBm
Kaydrmal
Kaydediciler
Kullanc
Ara Yz
(Led + Dme)+5V
+3V
RSSI
CHP_OUT
Kontrol Veri Hatt
Haberleme Veri Hatt
SeriVeri
(ADC)
Mikro DenetleyiciBesleme Kat
RF ModlRF Modl RS232
Hab. Ara Yz
(Hyper Terminal)
RS232
Hab. Ara Yz
(Hyper Terminal)
RF Sinyal
Seviye
Gstergesi-105
-50
dBm
Kaydrmal
Kaydediciler
Kaydrmal
Kaydediciler
Kullanc
Ara Yz
(Led + Dme)
Kullanc
Ara Yz
(Led + Dme)+5V
+3V
RSSI
CHP_OUT
Kontrol Veri Hatt
Haberleme Veri Hatt
SeriVeri
(ADC)
ekil 2.19 Uygulamaya Ait Blok Devre emas
ekil 2.20 Uygulamaya Gelitirme Kart
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
43/83
30
2.2.1. Besleme Kat
Uygulama gelitirme kartnn almas iin gerekli olan, +3V ve +5V
seviyesindeki besleme gerilimlerini salamak zere besleme katnn tasarm
yaplmtr. Ayrca, zellikle RF modln beslemesinde oluacak ve olumsuzsonular dourabilecek parazitlerin nne geilmesi ve geni bir besleme gerilimi
aralnn elde edilmesi de tasarm kriterleri arasnda yer almtr. Bu amalar
dorultusunda, hem AC hem de DC g kaynaklarn kullanlabilmesi iin, besleme
devresinde kpr diyot kullanlmtr. Kpr diyot kullanmann getirdii ikinci bir
avantaj ise DC g kayna kullanlarak salanacak beslemede, besleme kutuplarnn
(+/-) ynnn fark etmeyiidir. Bu sayede, yanl balant sonucu devrelerin zarar
grmesi de engellenmi olmaktadr. Mikro denetleyicinin ve kaydrmalkaydedicilerin ihtiyac olan +5V gerilimini salamak zere 78L05 gerilim reglatr
kullanlmtr. RF modln ihtiyac olan +3V iin ise LM317LZ kullanlmtr.
Devreye eklenen kondansatrler sayesinde istenmeyen parazitlerin nne geilmeye
allmtr. Netice itibariyle, +9V - +30V DC ve 7V 22V AC gerilimlerini
salayan her hangi bir harici g kayna kullanlarak, uygulama gelitirme kartnn
altrlabilmesi mmkn klnmtr. Devre emasekil 2.21 de grlmektedir.
ekil 2.21 Besleme Katnn Elektronik Devre emas
2.2.2. RF Modl
Chipcon Firmas tarafndan, rettikleri CC1000 ile yaplacak uygulamalara k
tutmas, rnek ve referans tekil etmesi asndan SmartRF CC1000PP Plug and
Play Module adnda rnek bir uygulama hazrlanmtr [3][4]. Bu uygulamadaCC1000 in temel uygulama devresi kullanlm ve ayrca bask devre tasarm
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
44/83
31
zerinde durulmutur. RF uygulamalarda sklkla karlalan ve almas bir hayli
zahmetli ve zor olan, istenmeyen frekans oluumlarnn ve etkileimlerinin en nemli
unsurlarndan birisi bask devrenin yaps, devre zerindeki bakr yollarn gzergh,
bir dieri ise bask devre zerindeki devre elemanlarnn yerleimi ve dolaysyla
birbirleriyle olan etkileimidir. Chipcon Firmas tarafndan hazrlanan rnek temel
uygulamada bu konular zerinde durulmu ve tavsiyeler sunulmutur. Ayrca
CC1000 in temel uygulama devresi incelendiinde grlecei zere, CC1000 in
altrlmas iin gereken evresel devre eleman says bir hayli azdr. Dolaysyla
gelitirilecek uygulamada almas gereken sorun modln devre tasarmndan
ziyade, CC1000 in alma mantnn anlalmas ve bu dorultuda mikro
denetleyici ile arasndaki iletiimin salanarak doru bir ekilde artlanmasdr. Bu
nedenlerden dolay, RF modln gerekletirilmesinde Chipcon tarafndan salanan
rnek tasarm aynen kullanlmtr. Sz konusu rnek uygulama devresi iin Chipcon
Firmas tarafndan hazrlanm olan bask devre (ekil 2.22) [3][4], ift tarafl ve
delik ii kaplamal olduundan amatr imkanlar ile hazrlamas mmkn deildir. Bu
nedenle sz konusu bask devre, profesyonel olarak imalat yapan bir firmaya
yaptrlmtr.
ekil 2.22 RF Modle Ait Bask Devre
RF modln gerekletirilmesi iin gerekli elektronik devre elemanlarnn
listesi Tablo 2.10 da verilmitir [3][4][6]. Bu elemanlardan bazlar, yurt dndan,
retici firmalarndan numune olarak istenmek suretiyle, bir ksm ise Ankara da
faaliyet gsteren UDEA Firmasndan tedarik edilmitir (ekil 2.23).
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
45/83
32
Tablo 2.10 RF Modln Elektronik Malzeme Listesi
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
46/83
33
ekil 2.23 RF Modln Bask Devre Kart ve Baz Devre Elemanlar
Malzemelerin ve bask devrelerin temin edilmesini mteakip sz konusu
malzemeler bask devreler zerine elle birer birer lehimlenmitir. Normal artlar
altnda ve profesyonel almalarda, SMD (Surface Mount Device/ Yzey Montaj
Devre Eleman) devre elemanlarn bask devre zerine montaj, otomatik dizgi
makineleri tarafndan yaplmaktadr [1][3]. RF Modln son hali ekil 2.24 degrld gibidir.Gerekletirilen uygulamaya ait devre emas ekil 2.25de
grlmektedir.
ekil 2.24 RF Modl
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
47/83
34
ekil 2.25 RF Modln Elektronik Devre emas
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
48/83
35
2.2.3. Kontrol Kat
Kontrol katnn ana unsuru, Microchip Firmasnn rn olan PIC16F876
mikro denetleyicisidir. Kontrol katna ait devre emas ekil 2.26 da verilmitir.
Mikro denetleyicinin ncelikli vazifesi CC1000 ile haberlemek ve gerekliartlamalar yaparak RF modl almasn salamaktr. Bunun yannda RS232 seri
haberleme protokoln kullanarak bilgisayar ile haberlemekte ve kullanc
tarafndan klavye kullanlarak girilen komutlar dorultusunda CC1000 e mdahale
etmektedir. Bilgisayarda kullanlan ara yz, Microsoft Windows iletim
sistemlerinde standart olarak bulunan Hyper Terminal programdr. Bu ara yz
sayesinde mikro denetleyici tarafndan oluturulan men aac kullancya
sunulmaktadr. Kullanc, men aacndaki seenekler dorultusunda klavyeden giriyapabilmekte, bu girdiler de mikro denetleyici tarafndan alglanarak ilenmektedir.
Mikro denetleyicinin bir dier vazifesi ise kullanc tarafndan men aacndaki
RSSI seeneinin seilmesi durumunda, RF modlden gelen RSSI analog bilgisini
alarak saysala evirmek (ADC) ve bu bilgi dorultusunda, kaydrmal kaydedicileri
kullanlarak led gstergede alnan RF sinyalin seviyesini gstermektir.
2.2.4. RF Sinyal Seviye Gstergesi
RF modl tarafndan alnan sinyallerin seviyesinin izlenebilmesini maksadyla
byle bir alma yaplmtr. Tasarlanan devreye ait ema ekil 2.27 de verilmitir.
Sistemin alma mantu ekildedir:
RF modl tarafndan salanan RSSI analog bilgisi, mikro denetleyici
tarafndan saysal veriye dntrlmektedir. Elde edilen bu saysal veri ilenerek
nceden belirlenmi olan 10 seviyesinden birisine karlk getirilmekte ve tespit
edilen bu deer 3 hat zerinden (DATA, CLOCK, STROBE) kaydrmal
kaydedicilere ve led gstergeye aktarlmaktadr.
2.2.5. Bask Devre
Devre tasarmnn son aamas olan bask devre ekil 2.28 de verilmitir.
Bask devre program ile hazrlanan izim amatr yntemler kullanlarak bakrl
karta (epoxy) aktarlmtr. Tasarmn son haline ait fotoraf ekil 2.29 da
grlmektedir.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
49/83
36
ekil 2.26 Kontrol Kat
n
n Elektronik Devre emas
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
50/83
37
ekil 2.27 RF Sinyal Seviye Gstergesinin Elektronik Devre emas
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
51/83
38
ekil 2.28 Uygulama Gelitirme Kartnn Bask Devre izimleri
ekil 2.29 Tasarmn Son Halinin Fotoraf
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
52/83
39
2.3. Yazlm
2.3.1. Genel Bilgi
Mikro denetleyici iinde koan program assembler dilinde yazlmtr.
Microchip firmas tarafndan hazrlanm olan MPLAB IDE (Ver 7.21) [15]
program kullanlm, bu program ile beraber gelen editr, derleyici ve simlasyon
imkanlarndan istifade edilmitir. Program yazlrken, mmkn olduu kadar
modler bir yap oluturulmaya allmtr. Bu amala nce temel modller
oluturulmutur. Bilgisayar ile haberlemeyi salayan modl (GONDER_PC,
AL_PC), CC1000 ile haberleen modl (GONDER_CC1000, AL_CC1000) ve
kablosuz olarak iletilecek veriyi ileyen modl (GONDER_RF, AL_RF) bunlardan
sadece birka tanesidir. Temel modlerin oluturulmasndan sonra, bunlar bir araya
getirilerek temel fonksiyonlar oluturulmutur. Elde edilen bu fonksiyonlar program
ierisinde gerektii yerlerde arlarak, tekrar tekrar ayn kodlar yazlmasnn nne
geilmitir. Oluturulan bu fonksiyonlarn bazlar da tekrar bir araya getirilerek
komutlar oluturulmutur. KAPAT_CC1000, RESET_CC1000, RX_CC1000,
TX_CC1000, KALIBRE_CC1000 bu komutlardan bazlardr. Ayrca takip
amal olarak kontrol deikenleri tanmlanm, oluturulmu olan alt programlarn
(modller, fonksiyonlar ve komutlar) ierisine de bu deikenlere ilikin bayraklar
gmlmtr. Bu ekilde, altrlan bir alt programa ait faaliyetlerin ve ktlarn
takibi kolaylamtr.
Bilgisayardaki kullanc ara yz Hyper Terminal ekrandr. Sistemin
altrlabilmesi iin ncelikle Hyper Terminal programnn ayarlar yaplmaldr.
Sz konusu program aldktan sonra, haberleme iin kullanaca seri portun
seilmesi ve ekil 2.30 da grlen ayarlarn yaplmas gerekmektedir. Ayarlar
yapladktan sonra F9 tuu ile balant kurulmaldr.Bu aamadan sonra uygulama
gelitirme kart altrldnda men ekran grlecektir.
Yazlan programn anlatmna men aac esas alnarak devam edilecek,
menlerde yer alan seeneklerden ve fonksiyonlarndan bahsedilecektir. Gereken
yerlerde programa ilikin ak diyagramlar verilecektir.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
53/83
40
ekil 2.30 Hyper Terminal Ayarlar
Program, almaya balaynca ilk olarak mikro denetleyicinin artlamalarn
ve al testlerini yapmaktadr. Al testlerinden sonra RS232 seri haberleme
protokoln kullanarak, bilgisayarda alan Hyper Terminal ekranna ana meny
(ekil 2.31) gndermektedir.
Bu aamadan itibaren programn alma seyri kullanc tarafndan tespit
edilmektedir. Kullancya, seenekler ve bu seeneklere ilikin klavyede baslacak
tu bilgileri verilmektedir. Klavyeden baslan tulara bal olarak men ierisinde
gezilebilmekte ve seeneklerde sunulan komutlar altrlabilmektedir. Men
ierisinde gezerken bir st seviyeye kmak iin ESC tuuna, klavyeden yaplan
girdilerin kabul edilmesi iin de ENTER tuuna baslmas gerekmektedir. Men
ierisinde tan
ml
olmayan bir tua bas
lmas
durumunda, kullan
c
sesli olarakuyarlmaktadr. zellikle menlerin oluturulmas iin assembler dilinde ok
miktarda kod yazmak gerekmektedir. Bu nedenle yazlan kod 7000 satr am,
kullanlan mikro denetleyicinin 8K olan bellek kapasitesinin takriben %85i
kullanlmtr [13].
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
54/83
41
2.3.1.1. Ana Men
Altaki ilk olarak ekrana gelen men ekil 32 de grld gibidir. Bu
mende klavyeden girilebilecek tular 1, 2 ve 3tr. Bunlar dndaki girdiler iin
program hata uyars verecektir. Ana menye ait ak diyagram ekil 2.31 deverilmitir.
BALA
Balang Koullamalarve
Al Testlerini
Ana Meny RS232 ile HyperTerminal Ekranna Gnder
Seri Porttan VeriGeldi mi?
Veri 1 mi?
Veri 2 mi?
Veri 3 m?
H
E
H
H
UYGULAMAMensne Git
GELSTRMEMensne Git
PROJE HAKKINDAMensne Git
E
E
E
Hatal Tua Basld!Sesle Uyar
H
BALABALA
Balang Koullamalarve
Al Testlerini
Balang Koullamalarve
Al Testlerini
Ana Meny RS232 ile HyperTerminal Ekranna Gnder
Ana Meny RS232 ile HyperTerminal Ekranna Gnder
Seri Porttan VeriGeldi mi?
Seri Porttan VeriGeldi mi?
Veri 1 mi?Veri 1 mi?
Veri 2 mi?Veri 2 mi?
Veri 3 m?Veri 3 m?
H
E
H
H
UYGULAMAMensne GitUYGULAMAMensne Git
GELSTRMEMensne GitGELSTRMEMensne Git
PROJE HAKKINDAMensne Git
PROJE HAKKINDAMensne Git
E
E
E
Hatal Tua Basld!Sesle Uyar
Hatal Tua Basld!Sesle Uyar
H
ekil 2.31 Ana Menye Ait Ak Diyagram
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
55/83
42
2.3.1.2. UYGULAMA Mens
Bu almann konusu olan uygulama gelitirme kartnn alrln gstermek
maksadyla gelitirilmi rnek bir uygulamay iermektedir. Bu men seildiinde ve
uygulama balatldnda, mikro denetleyici EEPROM unda kaytl olan verilerikullanarak RF modl biimlendirmeye alacaktr. Eer EEPROM daki veriler
doru deilse, hata mesajlar ile karlalacak ve uygulama balatlamayacaktr. Bu
nedenle nce GELSTRME mens kullanlarak gerekli n hazrlk yaplmaldr
(ekil 2.32).
ekil 2.32 Ana Men ve Uygulama Alt Mens
2.3.1.3. GELTRME Mens
Bu mennn altnda, RF modln biimlendirilmesine ilikin komutlarn yer
ald alt menler bulunmaktadr. Bu alt menler sayesinde kullanc, CC1000 i,
dolaysyla RF modl istedii gibi biimlendirebilmektedir. Men aacekil 2.33de verilmitir.
2.3.1.4. PROJE HAKKINDA Mens
Bu mennn altnda, alma hakknda zet bilgi yer almaktadr.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
56/83
43
Uygulama gelitirme kartnn kullanlabilmesi iin takip edilmesi gereken sra
asndan, UYGULAMA mensne ait alt menlere gemeden nce
GELTRME mensnn alt menleri zerinde durulacaktr.
2.3.2. GELTRME Alt Menleri
Gelitirme mensne ait alt menlerin ekran grnts ekil 2.33 de
verilmitir. Bu mende klavyeden girilebilecek tular A, B, C, D,E, F, G, H, I, J, K,
L, M ve ESC dir. Seeneklerin ierii srasyla aada izah edilmitir. Programn bu
ksmna ait ak diyagramekil 2.34 de grlmektedir.
ekil 2.33 GELTRME Alt Mens
2.3.2.1. CC1000 OKU Komutu
Bu komut ile CC1000 in yazmalar mikro denetleyici tarafndan okunarak,
program iinde tanmlanm olan deikenlere aktarlmaktadr. Bu komut vazifesini
yaptktan sonra gelitirme alt menleri ekranna geri dnlmektedir.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
57/83
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
58/83
45
2.3.2.2. CC1000 E YAZ Komutu
Bu komut ile mikro denetleyicinin programnda tanmlanm olan
deikenlerdeki (Programdaki CC1000 Deikenleri) veriler, CC1000 in ilgili
yazmalarna yazlmakta, dolaysyla CC1000 in tm yazmalar gncellenmiolmaktadr. Bu komut vazifesini yaptktan sonra gelitirme alt menleri ekranna geri
dnlmektedir.
2.3.2.3. EEPROM U OKU Komutu
Bu komut sayesinde, mikro denetleyicinin EEPROM unda saklanan deerler
okunarak, programdaki CC1000 deikenlerine aktarlmaktadr. Dolaysyla mikro
denetleyici ierisindeki deikenler gncellenmektedir. Bu komut vazifesini
yaptktan sonra gelitirme alt menleri ekranna geri dnlmektedir.
2.3.2.4. EEPROM A YAZ Komutu
Bu komut ile programdaki CC1000 deikenlerinde tutulan veriler, mikro
denetleyicinin EEPROM una kaydedilir. Bu ekilde, yaplm bir biimlendirmenin
saklanmas mmkn olmaktadr. Ayrca UYGULAMA mensnde kullanlan
biimlendirmeye ilikin veriler burada kaydedilen verilerdir. Bu komut vazifesini
yaptktan sonra gelitirme alt menleri ekranna geri dnlmektedir.
2.3.2.5. YAZMALARI GSTER Komutu
Bu komut altrldnda, programdaki CC1000 deikenlerinde tutulan
veriler ekranda listelenecektir. Ekran grnts ekil 2.35 de grlmektedir. Bu
menden ESC ile klmaktadr.
2.3.2.6. YAZMALARI YAZ Seenei
Bu seenek, alt menlere sahiptir (ekil 2.36). Bu alt menler sayesinde,
CC1000 ait olan herhangi bir yazma dorudan gncellenebilmektedir. CC1000 alc
veya verici olarakartlanrken, CURRENT ve PLL yazmalarnn gncellemesi
gerekmektedir. ekil 2.36 da grlen CURRENT_RX, CURRENT_TX, PLL_RX,
PLL_TX deikenleri bu amala kullanlmaktadr. alma modu (alc veya verici)
seildiinde, yukarda bahsedilen ilgili deikenlerin deerleri, CC1000 ierisindeki
CURRENT ve PLL yazmalarna aktarlmaktadr (ekil 2.37). Ayrca 5-
ZEL alt mens sayesinde CC1000 e ait yazmalar, adresi ve deeri girilmek
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
59/83
46
suretiyle birer birer gncellenebilmektedir (ekil 2.36). Burada dikkat edilmesi
gereken husus, yaplan gncellemelerin dorudan CC1000 zerinde yaplddr. F
mens altndaki veri girdileri ENTER tuu ile kaydedilmektedir.
ekil 2.35 YAZMALARI GSTER Komutunun Sonu Ekran
ekil 2.36 YAZMALARI YAZ ve ZEL Alt Menleri
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
60/83
47
ekil 2.37 CURRENT ve PLL Yazmalarnn Gncellenmesi
2.3.2.7. LKLE Komutu
Bu komut, CC1000 i ilklemektedir (Reset). CC1000 in ilklenmesi tmyazmalarnn fabrika deerlerine dnmesine sebep olmaktadr. Bu komut vazifesini
yaptktan sonra gelitirme alt menleri ekranna geri dnlmektedir.
2.3.2.8. KAPAT Komutu
Bu komutun altrlmas neticesinde, CC1000 ierisindeki modllerin (k
ykselticisi-PA, frekans sentezleyicisi-PLL, osilatr-VCO vs.) enerjileri kesilmek
suretiyle almalar durdurulacaktr. Bu durumda CC1000 in akm sarfiyat
minimum seviyeye inecektir. Bu komut vazifesini yaptktan sonra gelitirme alt
menleri ekranna geri dnlmektedir.
2.3.2.9. KALBRASYON Komutu
Bu komut altrldnda, mikro denetleyici CC1000 i nce alc olarak
artlar kalibrasyonunu yapar, sonra da verici olarak artlayarak tekrar kalibrasyona
tabi tutar. lemin baarl olmas durumunda, kart zerinde RF modln hemen
yannda bulunan mavi led yanacaktr. Led yanmaz ise ilem baarsz olmu
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
61/83
48
demektir. Kalibrasyon ileminin neticesi, programda tanmlanm olan KONTROL
deikeninden de takip edilebilmektedir. Kalibrasyon komutundan sonra, E-
YAZMALARI GSTER komutu altrlarak KONTROL yazmacnn deeri
HEX olarak renilebilir. Bu deikenin ald deer, aada verilen bilgiler
nda anlamlandrlabilir:
BXXXX / XXX1: Alma Frekansin VCO Kalibrasyon Hatas
BXXXX / XX1X: Alma Frekansin PLL Kilitlenme Hatas
BXXXX / X1XX: Gnderme Frekansin VCO Kalibrasyon Hatas
BXXXX / 1XXX: Gnderme Frekansin PLL Kilitlenme Hatas
rnek 1: KONTROL: 0A deerinin manasyle anlalmaldr:
H0A = B0000 / 1010
- Alma ve gnderme frekanslar iin PLL kilitlenememi.
rnek 2: KONTROL: 03 deerinin manasyle anlalmaldr:
H03 = B0000 / 0011
- Gnderme frekans iin kalibrasyon ilemi baaryla tamamlanm fakat
alma frekans iin VCO Kalibrasyonu ve PLL Kilitlenme hatalar olumutur.
2.3.2.10. RX Komutu
Bu komut ile RF modl alc olarakartlanmaktadr. Komut altrldnda,
mikro denetleyici tarafndan, CURRENT_RX ve PLL_RX deikenlerinin
deerleri CC1000 in ilgili yazmalarna yazlmaktadr. Bu komut vazifesini
yaptktan sonra gelitirme alt menleri ekranna geri dnlmektedir.
2.3.2.11. TX Komutu
Bu komut ile RF modl verici olarak artlanmaktadr. Komut
altrldnda, mikro denetleyici tarafndan, CURRENT_TX ve PLL_TX
deikenlerinin deerleri CC1000 in ilgili yazmalarna yazlmaktadr. Bu komut
vazifesini yaptktan sonra gelitirme alt menleri ekranna geri dnlmektedir.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
62/83
49
2.3.2.12. TEMEL AYARLAR Komutu
Bu komut, EEPROM da kaytl ve kullancnn mdahale sahasnn dnda
braklm olan CC1000 in yazmalarna ait deerleri, programdaki CC1000
deikenlerine aktarmaktadr. Temel ayarlaru ekildedir:
- alma frekans (alma/gnderme) 433,92MHZ
- Veri iletim hz 9600 Baud
- Kodlama ekli Manchester Kodlama
2.3.2.13. RSSI Komutu
Bu seenek, alc olarak koullanm RF modln, sinyal alma seviyesini led
gstergede takip edebilmek iin gelitirilmitir. Bu men seilmeden nce, RF modlalr duruma getirilmi (ilklenmi ve kalibre edilmi) ve alc olarak artlanm
olmaldr. Seenek aktifletirildiinde, CC1000 tarafndan retilen analog RSSI
bilgisi, mikro denetleyici tarafndan saysal bilgiye evrilmekte ve led gstergeye
yanstlmaktadr. Mikro denetleyici tarafndan yaplan analog-saysal dntrme
ilemi her 100msnde bir tekrarlanmaktadr.
2.3.3. UYGULAMA Alt Menleri
UYGULAMA mensne ait alt menlerin ekran grnts ekil 2.38 de
verilmitir. Bu mende klavyeden girilebilecek tular A, B, C, D ve ESC dir.
Seeneklerin ierii srasyla aada izah edilmitir. Programn bu ksmna ait ak
diyagramekil 2.39 de verilmitir.
ekil 2.38 UYGULAMA Alt Mens
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
63/83
50
UYGULAMA
UYGULAMA Alt MensnEkrana Gnder
Seri Porttan VeriGeldi mi?
Veri A m?
Veri B mi?
Veri C mi?
H
E
H
H
GREVAlt Mensne Git
SUNUCU
Alt Mensne Git
STEMCAlt Mensne Git
E
E
E
Hatal Tua Basld!Sesle Uyar
H
Veri D mi?
H
UygulamayBalatma lemleri
H
Veri ESC
mi?
E
EUYGULAMA
Alt Mensnden
k, Ekrana AnaMeny Gnder
UYGULAMAUYGULAMA
UYGULAMA Alt MensnEkrana Gnder
UYGULAMA Alt MensnEkrana Gnder
Seri Porttan VeriGeldi mi?
Seri Porttan VeriGeldi mi?
Veri A m?Veri A m?
Veri B mi?Veri B mi?
Veri C mi?Veri C mi?
H
E
H
H
GREVAlt Mensne Git
GREVAlt Mensne Git
SUNUCU
Alt Mensne Git
SUNUCU
Alt Mensne Git
STEMCAlt Mensne Git
STEMCAlt Mensne Git
E
E
E
Hatal Tua Basld!Sesle Uyar
Hatal Tua Basld!Sesle Uyar
H
Veri D mi?Veri D mi?
H
UygulamayBalatma lemleri
UygulamayBalatma lemleri
H
Veri ESC
mi?
Veri ESC
mi?
E
EUYGULAMA
Alt Mensnden
k, Ekrana AnaMeny Gnder
UYGULAMAAlt Mensnden
k, Ekrana AnaMeny Gnder
ekil 2.39 Uygulama Alt Mensne Ait Ak Diyagram
2.3.3.1. GREV Seenei
Bu mende, gelitirilmi olan uygulama erevesinde, zerinde allan
uygulama gelitirme kartnn grevi tayin edilmektedir. Men seildikten sonraki
ekran grnts ekil 2.40 da verilmitir. Seim yapldktan sonra klavyeden S,
I, ESC ve ENTER girileri yaplabilir. Klavyeden S harfinin girilmesi
allan kartn vazifesini SUNUCU, I harfinin girilmesi ise STEMC olarak
belirleyecektir. Sunucu olarak tercih yaplan kartta uygulama balatldna RF
modl verici olarak, istemci tercihinin yapld kartta ise RF modl alc olarak
alacaktr.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
64/83
51
ekil 2.40 Uygulama Alt Mens Seenekleri
2.3.3.2. SUNUCU Seenei
Gelitirilen uygulamada sunucu iin bir kimlik tanmlanmtr. Sunucu,
kablosuz olarak gnderdii veri ierisinde kendi kimliini de gndermektedir.
stemci de gelen veri ierisindeki bu kimlii kontrol etmekte, kendisinde tanml olan
sunucu kimliiyle uyumas durumunda veriyi kabul edip grntlemektedir. Kimlik
olarak kullanlabilecek karakterler 0, 1, 2, , 9, A, B, C, D, E ve F dir. Sunucu
olarak tanmlanan kartta, istemci kimlii bir mana tamamaktadr. nk uygulama
erevesinde, hangi istemciye veri gnderilmek isteniyorsa nce o istemcinin kimlii
klavyeden girilecek daha sonra iletilecek olan bilginin girii yaplacaktr.
2.3.3.3. STEMC Seenei
Uygulama erevesinde, sunucunun kimlii gibi istemcilerin de kimlikleri
vardr. stemciler, kablosuz olarak gelen bilgi ierisindeki hedef istemci kimlik
bilgisine bakarlar, eer kendi kimlikleri ile uyuuyorsa gelen bilgiyi deerlendirir ve
grntlerler. Ayrca istemci olarak tanmlanan kartlarda, sunucu kimlii de nem
arz etmektedir. nk kablosuz olarak gelen bilgi ierisindeki gnderici kimlii,
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
65/83
52
istemci kartta tanmlanm olan sunucu kimliiyle karlatrlmaktadr. stemci
kimlii olarak kullanlabilecek karakterler 0, 1, 2, , 9, A, B, C, D, E ve F dir.
2.3.3.4. BALAT Komutu
Bu komut girildiinde mikro denetleyici nce RF modl ilkler. Daha sonra,
EEPROMda kaytl olan verileri okuyarak CC1000 e ykler ve kalibrasyon srecini
balatr. Kalibrasyon ilemi baarl olarak neticelenirse, GREV mensnde
girilmi olan bilgiye gre, RF modl alc veya verici olarak koullanr. Uygulama
balang ekrann (ekil 2.42) ykleyerek uygulamay balatr. Bu srece ilikin ak
diyagramekil 2.41 de verilmitir. Eer kalibrasyon ilemi baarsz olursa hata
mesaj ekranda grntlenir (ekil 2.42), uygulama balatlmaz. Uygulama
balatldktan sonra sonlandrmak iin mikro denetleyicinin ilklenmesi
gerekmektedir.
ekil 2.42 Uygulama Balang Ekran
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
66/83
53
UYGULAMABALANGICI
EEPROM DAN VERLER
OKU, CC1000 E YAZ
KALBRASYON HATASIMESAJINI EKRANA YAZ
ALICI MODU NKALBRASYONU BALAT
VERC MODU N
KALBRASYONU BALAT
H
Hata var m?
GREV TAYN ET
H
Sunucu mu ?
GREV=STEMC
RF MODL ALICIOLARAK KOULLA
GREV=SUNUCU
RF MODL VERCOLARAK KOULLA
AILI HATASI YOKMESAJINI EKRANA YAZ
RS232 DEN VER BEKLE
AILI HATASI YOKMESAJINI EKRANA YAZ
RF VER GR BEKLE
H
Hata var m?
E
E
E KALBRASYON HATASIMESAJINI EKRANA YAZ
UYGULAMABALANGICIUYGULAMABALANGICI
EEPROM DAN VERLER
OKU, CC1000 E YAZ
EEPROM DAN VERLER
OKU, CC1000 E YAZ
KALBRASYON HATASIMESAJINI EKRANA YAZKALBRASYON HATASIMESAJINI EKRANA YAZ
ALICI MODU NKALBRASYONU BALAT
ALICI MODU NKALBRASYONU BALAT
VERC MODU N
KALBRASYONU BALAT
VERC MODU N
KALBRASYONU BALAT
H
Hata var m?
H
Hata var m?
H
Hata var m?
Hata var m?
GREV TAYN ETGREV TAYN ET
H
Sunucu mu ?
H
Sunucu mu ?
H
Sunucu mu ?Sunucu mu ?
GREV=STEMC
RF MODL ALICIOLARAK KOULLA
GREV=STEMC
RF MODL ALICIOLARAK KOULLA
GREV=SUNUCU
RF MODL VERCOLARAK KOULLA
GREV=SUNUCU
RF MODL VERCOLARAK KOULLA
AILI HATASI YOKMESAJINI EKRANA YAZ
RS232 DEN VER BEKLE
AILI HATASI YOKMESAJINI EKRANA YAZ
RS232 DEN VER BEKLE
AILI HATASI YOKMESAJINI EKRANA YAZ
RF VER GR BEKLE
AILI HATASI YOKMESAJINI EKRANA YAZ
RF VER GR BEKLE
H
Hata var m?
H
Hata var m?
H
Hata var m?
Hata var m?
E
E
E KALBRASYON HATASIMESAJINI EKRANA YAZKALBRASYON HATASIMESAJINI EKRANA YAZ
ekil 2.41 Uygulama Balangc Ak Diyagram
2.3.4. Uygulamann almas
Gelitirilen uygulamada Sunucu-stemci (Server-Client) mimarisi esas
alnmtr. Bu nedenle uygulamann altrlabilmesi iin en az iki adet uygulama
gelitirme kartnn kullanlmas gerekmektedir. Bu kartlar ayr ayr bilgisayarlara
taklarak, bir tanesi SUNUCU dierleri de STEMC olacak ekilde
biimlendirilmelidir. Gerekli ayarlamalar yapldktan sonra sunucu olarak altrlan
kartn bal olduu bilgisayardan, istenilen istemciye kablosuz olarak veri aktarm
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
67/83
54
yaplabilmektedir. Burada aktarlacak veri, klavyeden girilecek olan maksimum 40
karakterdir (ekil 2.43).
. . . . . . . . . .
0 1 2 3 F
STEMCLERSTEMCLER
SUNUCUSUNUCU
MESAJ :MESAJ : XX + 40 Karakter+ 40 Karakter
0, 1, 2, ..A, B, ., F
( stemci Adresi)
. . . . . . . . . .
0 1 2 3 F
STEMCLERSTEMCLER
SUNUCUSUNUCU
MESAJ :MESAJ : XX + 40 Karakter+ 40 Karakter
0, 1, 2, ..A, B, ., F
( stemci Adresi)
ekil 2.43 Sunucu-stemci Mimarisi
Uygulama erevesinde bir protokol oluturulmutur. Bu protokole gre veri
paketleri oluturulmaktadr (ekil 2.44). Oluturulan veri paketi, ereve Ba, Paket
Ba, Sunucu Adresi, stemci Adresi, Veri Boyutu, Veri ve Paket Sonu bilgilerinden
olumaktadr.
ereve Ba(9xHAA+H00+H7F)
Paket Ba(HAB+HCD)
Sunucu Adresi(HXX)
stemci Adresi(HXX)
Veri Boyutu(HXX)
Veri(Maksimum 40xHXX)
Paket Sonu(HCD+HAB)
11 Byte 2 Byte 1 Byte 1 Byte 1 Byte Maks 40 Byte 2 Byte
19 - 59 Byte
ereve Ba(9xHAA+H00+H7F)
Paket Ba(HAB+HCD)
Sunucu Adresi(HXX)
stemci Adresi(HXX)
Veri Boyutu(HXX)
Veri(Maksimum 40xHXX)
Paket Sonu(HCD+HAB)
ereve Ba(9xHAA+H00+H7F)
Paket Ba(HAB+HCD)
Sunucu Adresi(HXX)
stemci Adresi(HXX)
Veri Boyutu(HXX)
Veri(Maksimum 40xHXX)
Paket Sonu(HCD+HAB)
11 Byte 2 Byte 1 Byte 1 Byte 1 Byte Maks 40 Byte 2 Byte
19 - 59 Byte
ekil 2.44 Veri Paketinin ereve Yaps
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
68/83
55
Sunucu taraftaki bilgisayardan istemci taraftaki bilgisayara veri gnderebilmek
iin, sunucu olan bilgisayarn klavyesinden veri girilmesi ve ENTER tuuna
baslmas gerekmektedir. Klavyeden ilk nce, veri gnderilmek istenen istemcinin
kimlii, sonra SPACE karakteri girilmelidir. Bundan sonraki karakterler kar tarafa
iletilecek olan bilgiyi oluturacaktr. Bu ekilde maksimum 40 karakter bilgi
girilebilmektedir. Daha fazla giri yaplmaya alldnda sesli olarak hata uyars
verilmektedir. Girdisi yaplan verinin kablosuz olarak iletilmesi iin ENTER tuuna
baslmas gerekmektedir. ENTER tuuna ilk basldnda ekranda # grlecektir,
ikinci kez ENTER a basldnda ise satr sonunda grlecek ve veri paketi
oluturularak RF modl zerinden aktarm yaplacaktr (ekil 2.45).
ekil 2.45 Uygulama Ekran
stemci tarafndaki RF modl alc olarak almakta ve srekli olarak veri
beklemektedir. Uygun formattaki veri paketini algladnda nce ortak veri olan,
paket ba ve paket sonu bilgilerini kontrol edilir. Bu bilgilerin doru olmas
durumunda, gelen paketteki sunucu kimlii bilgisi ile kendisinde kaytl olan sunucu
kimliini karlatrr. Eer adresler uyuuyorsa gelen paketteki istemci kimliine
baklr. stemci kimliklerinin de uyumas durumunda gelen veri paketi kabul
edilerek ilenir, tad bilgi Hyper Terminal ekrannda grntlenir. Uygulamann
sonlandrlabilmesi iin mikro denetleyicinin ilklenmesi gerekmektedir.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
69/83
56
3. PERFORMANS TEST ve KARILATIRMA
Tasarlanan RF modller, farklartlar altnda karlkl olarak haberletirilerek
deiik performans testlerine tabi tutulmulardr. Yaplan testlerde, yukardabahsedilmi olan uygulama kullanlm ve yine yukarda verilmi olan ereve
yapsndaki 59 Byte (59*8=472 Bit) veri arka arkaya defalarca kablosuz olarak
iletilerek Hyper Terminal ekranndan takip edilmitir. Ayrca, Ankarada faaliyet
gstermekte olan UDEA firmasna ait benzer rnler ile ayn artlarda
karlatrmalar yaplmtr.
3.1. Mesafe Testleri
Ayn zelliklerde biimlendirilmi olan iki adet RF modl kullanlarak farkl
ortamlarda mesafe testleri gerekletirilmitir. Modller 433.92 MHZ frekansnda,
10mW gcnde alacak ekilde biimlendirilmitir. Modllerin zerinde takl
olduu uygulama-gelitirme kartlarndan birisi sunucu, dieri ise istemci olarak
artlanmtr. Yaplan testler ve neticeleri Tablo 2.11 de grlmektedir. Testler
neticesinde mesafe ile birlikte artan, zelikle yksek veri iletim hzlarnda
karlalan bit hatalar gzlenmitir. Testler esnasnda tek kutuplu (whip) anten
kullanlmtr. Farkl anten seenekleri ile, zellikle yagi anten (Ynl ve kazanl bir
anten eidi ) gibi kazanc 6dB ye varan antenler kullanlarak, iletiim mesafesinin
2-3 kat arttrlmas mmkn olacaktr. Ayrca, veri iletim hz drlerek de (2,4
KBaud/s), iletiim mesafesi iyiletirilebilir. Bu ekilde iletiim mesafesinin 1 Km.
nin zerine kmas mmkn olacaktr.
3.2. Karlatrma
Ankara da faaliyet gstermekte olan UDEA firmas tarafndan retilen UTR-
C10 serisi RF alc-verici modlleri, tasarm gerekletirilen RF modl ile benzer
zellikler gstermektedir. UDEA firmas tarafndan retilen sz konusu modllerin
imalatnda CC1000 yongasn kullanlmakta yalnz, modl ierisinde ilave olarak
mikro denetleyici de yer almaktadr. Bu mikro denetleyici sayesinde, modl
altrldnda, CC1000 in ilkartlamalar yaplmakta ve nceden belirlenmi olan
alma zellikleri (frekans, veri iletim hz, g vb.) yklenmektedir. Bu nedenle,
UDEAya ait modllerin zellikleri kullanc tarafndan deitirilememektedir. Bu dakullanm esnekliini kstlamaktadr.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
70/83
57
UDEA firmasna ait RF modller, uygulama-gelitirme kart zerine
yerletirilerek, tez erevesinde gerekletirilen uygulama altrlm ve neticeleri
gzlenmitir. Tablo 3.1 de verilmi olan testler benzer ekilde UDEA ya ait
modller ile gerekletirilmitir. Ancak UDEA nn modlleri zerinde deiiklik
yaplamad iin tasarlanan RF modln alma artlar deitirilerek UDEA ile
ayn yaplmtr (433,400 MHZ, 9600 Baud/s, 10mW). Testler neticesinde her iki
modlnde benzer ekilde altklar gzlenmitir. Bu benzerliin sebebinin,
CC1000 yongasnn az sayda evresel elemanla almasndan ve tasarm konusunda
Chipcon firmas tarafndan hazrlanan yardmc aralarn kullanmndan
kaynakland dnlmektedir.
Tablo 2.11 Mesafe Testleri Sonu Tablosu
ORTAM MESAFE VER HIZI VER MKTARI NETCE
Ak Alan 10m 2400 Baud/s 4720 Bit (10 * 472) Hata Yok
Ak Alan 10m 38400 Baud/s 4720 Bit (10 * 472) Hata Yok
Ak Alan 100m 2400 Baud/s 4720 Bit (10 * 472) Hata Yok
Ak Alan 100m 38400 Baud/s 4720 Bit (10 * 472)Nadiren
1-2 Bit Hatas
Bina i 1 Kat 2400 Baud/s 4720 Bit (10 * 472) Hata Yok
Bina i 1 Kat 38400 Baud/s 4720 Bit (10 * 472) Hata Yok
Bina i 2 Kat 2400 Baud/s 4720 Bit (10 * 472) Hata Yok
Bina i 2 Kat 38400 Baud/s 4720 Bit (10 * 472) Hata Yok
Bina i 3 Kat 38400 Baud/s 4720 Bit (10 * 472)Nadiren
1-2 Bit Hatas
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
71/83
58
4. SONU
Bu almada, kablosuz olarak veri aktarm yapabilen bir RF modl ile
uygulama-gelitirme alt yaps salayan bir kart tasarm yaplmtr. Bir kullanc arayz gelitirilerek, sistemin esneklii arttrlmaya allmtr.
Tasarlanan ve gerekletirilen RF modl almaktadr. Ancak ISM/SRD
frekanslarnda almay dzenleyen kurallara ve standartlara gre test edilememitir
[10]. zellikle ticari bir uygulamann sz konusu olmas halinde, mezkur kurallarn
ve standartlarn test edilmesi, neticeye gre tasarm zerinde iyiletirmelerin
yaplmas gerekecektir.
Yukarda bahsedilen standartlar, RF modllerin alma artlarn dzenledii
gibi, gelitirilen uygulamalar erevesinde, sistemlerin alma ekillerini de
dzenlemektedir. Ortak ve snrl bir kaynak olan frekanslarn kullanm, gerek bant
genilii gerekse sre olarak kstl tutulmaktadr. Bu adan baklarak, gelitirilen
uygulama erevesindeki yayn yapma srelerinin dzenlenmesi gerekmektedir.
Gerekletirilen ara yz Hyper Terminal program kullanlarak
grntlenebilmektedir. Sz konusu programn tm Windows iletim sistemlerinde
standart olmas, kullanc asndan kolaylk salamakta, zel bir programn
bilgisayarlara yklenmesi gerekmektedir. Ancak, ara yzn sadece metinlerden
olumas, beraberinde kullanm zorluu getirmektedir. Grsel bir ara yz program
tasarlanarak, kullanm kolaylnn salanmas ve alternatif uygulamalarn
gerekletirilmesi mmkndr.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
72/83
59
KAYNAKLAR
[1] Chipcon AS, CC1000 Data Sheet ( Rev. 2.3 ), Austos 2005
[2] Chipcon AS, SmartRF Studio User Manual 6.0
[3] Chipcon AS, CC1000PP Referance Design 3.1, Mart 2002
[4] Chipcon AS, CC1000PP User Manual ( Rev. 1.22 ), ubat 2003
[5] Chipcon AS, AN009 CC1000 Microcontroller Interfacing, ( Rev. 3.0 ),
Ekim 2005
[6] Chipcon AS, AN015 RF Modem Referance Design, ( Rev.1.0 ),
Temmuz 2005
[7] Chipcon AS, AN018 CC1000 Debugging Hints and Troubleshooting
( Rev. 1.1 ), Mays 2003
[8] Chipcon AS, AN019 Crystal Oscillator Issues ( Rev. 1.0 ), Ocak 2003
[9] Chipcon AS, AN021 Voltage Level Conversion (Rev. 1.1)
[10] Chipcon AS, AN001 SRD Regulations (Rev. 2.01), Eyll 2003
[11] Chipcon AS, AN003 SRD Antennas (Rev. 1.1), Mart 2001
[12]Chipcon AS, AN004 How to do a Successful Design Using Chipcon
RFICs (Rev. 1.0), Ocak 2001
[13]Microchip, PIC 16F87X Data Sheet, 2001
[14]Microchip, PICmicro Mid-Range MCU Family Reference Manual,
1997
[15] Microchip, MPASM Assembler, MPLINK Object Linker, MPLIB
Object Librarian Users Guide, 2005
[16]ST Microelectronics, HCF4094B Data Sheet, 2003
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
73/83
60
ZGEM
Blent Bora Suyabatmaz, 19 Haziran 1977de Rizede dodu. lk renimi,
Rizede balad, zmitte devam etti, Bandrmada baaryla tamamland. Orta ve lise
renimlerini Bandrmada tamamlad. 1995 ylnda Kocaeli niversitesi, Elektronik
ve Haberleme Mhendislii Blmne girdi. Bir yl ngilizce hazrlk eitimiyle
birlikte 2001 ylnda lisan eitimini baaryla tamamlad. 2002 ylnda Gebze Yksek
Teknoloji Enstits, Elektronik Mhendislii Blmnde yksek lisans eitimine
balad. 2004 ylnda, Trk Silahl Kuvvetleri Kara Kuvvetleri Komutanlnda
szlemeli subay olarak almaya balad. Halen szlemeli subay olarak ve
Mhendis Temen sfatyla almaya devam etmektedir.
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
74/83
61
EK-1
CC1000E AT YAZMA TABLOLARI
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
75/83
62
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
76/83
63
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
77/83
64
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
78/83
65
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
79/83
66
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
80/83
67
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
81/83
68
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
82/83
69
8/3/2019 Alici Verici Tasarimi Tez
83/83
70
EK-2
HC/CD4094B YE AT DORULUK TABLOSU