MİKRODENETLEYİCİLERİN SU BİLİMLERİNDE UYGULAMA VE İZLEME SİSTEMLERİNE ÖRNEK ÇALIŞMA: FONKSİYONLU TERMOMETRE


Creative Commons License

Erk M. H., Yardımcı C. H.

ISPEC INTERNATIONAL CONGRESS ON MULTIDISCIPLINARY STUDIES, Adana, Türkiye, 12 - 13 Kasım 2021, cilt.1, ss.196-206

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Cilt numarası: 1
  • Basıldığı Şehir: Adana
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.196-206
  • İstanbul Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

ÖZET

Bu çalışmada akuakültür izleme ve kontrol sistemlerinin, su ürünleri / su bilimleri mühendisleri tarafından, mikrodenetleyici tabanlı olarak geliştirilen bir örneği incelenmiştir. Fiziksel, kimyasal, biyokimyasal ve biyolojik olayların tamamını etkileyen yegâne fiziksel değer sıcaklıktır. Sıcaklığın doğru bir şekilde ölçümü ve takibi özellikle fen bilimlerinde büyük bir öneme sahiptir. Sucul organizmalar çevrelerinde su sıcaklıklarından doğrudan etkilendiklerinden, su ortamı sıcaklığı, bu tür organizmalar için beslenme, üreme, göç vb. olaylar için öngörülebilir ve belirlenebilir bir faktör olarak ortaya çıkmaktadır.

Genel olarak problemi tespit eden uzmanın çözüm üretmesi gerektiğinden, her alan uzmanı kendi çözümünü üretmelidir. Mikrodenetleyiciler ve gömülü sistemler; yazılım, fizik, matematik konularında temel eğitim almış her  mühendis için kendi alanında tasarım ve geliştirme yapabileceği bir platform oluşturmaktadır. Mühendislerin asıl görevi sorunu tespit edip çözüm üretmek olduğundan, oldukça geniş ve esnek kullanım alanına sahip mikrodenetleyiciler de çözümün bir parçasını oluşturmaktadır. Belli bir algoritma çerçevesinde girdilerini işleyip, bu girdilerle kontrol ya da sadece ekrana sonuçları yazdıran, gerektiğinde uzaktan erişime imkân veren, personel kaynaklı ölçüm hatası olmayan, sürekli yapılması imkânsız olan görevleri basit ve hassas bir şekilde yapabilen sistemler mikrodenetleyicilerle rahatlıkla gerçekleştirilebilmektedir.

Ayrıca bu şekilde çalışan sistem, bulaşı önlemek açısından su sıcaklığını okumak için bir termometrenin okumadan sonra diğer bir ortama geçmeden dezenfekte edilmesi işlemini veya ayrı termometre kullanımını gereksiz hale getirmektedir. Ölçüm için beklenmeden doğrudan ekrandaki sayısal değer okunabilmektedir. Ölçüm yapan kişiden kaynaklı ölçüm hatalarının önüne geçtiği gibi, ortamda herhangi bir zamandaki sıcaklık düşüşlerini (en düşük sıcaklık), sıcaklık yükselmelerini (en yüksek sıcaklık) ve ortalama sıcaklık değerlerini de başka bir işleme gerek kalmadan göstermektedir. Sistem bu haliyle yeterli kararlılıkta çalışmakta ve yeterli doğrulukta ölçüm yapabilmektedir.

Çalışmamızda; Dallas firması tarafından üretilmiş, hassas sıcaklık sensörü DS18B20, Atmel firmasınca üretilmiş, mikrodenetleyici ATMEGA328P-PU 8-Bit 20MHz, 2 satır-16 karakter (2x16) LCD ekran, kullanılmıştır. İleride yapılacak geliştirmelere açık bir sistemdir.

ABSTRACT

In this study, an example of aquaculture monitoring and control systems developed by aquaculture / aquatic sciences engineers on a microcontroller basis was examined. The only physical value that affects all physical, chemical, biochemical and biological events is temperature. Especially in science, accurate measurement and monitoring of temperature has one of great importance. Since aquatic organisms are directly affected by the water temperatures in their environment, the aquatic environment temperature has  significant impact on nutrition, reproduction, migration, etc. for such  organisms emerges as a predictable and determinable factor for events.

In general, the expert who identified the problem should produce a solution; each field expert should produce their own solution. Microcontrollers and embedded systems; It creates a platform for every engineer who has received basic education in software, physics and mathematics, where they can design and develop in their own field. The main task of engineers is to identify the problem and produce a solution, microcontrollers with a very wide and flexible usage area and also a part of the solution. Systems that process their inputs within a certain algorithm, control with these inputs or simply print the results on the screen, allow remote access when necessary, there was no personnel-related measurement errors, and ability perform tasks that are impossible to do continuously, can be easily carried out with microcontrollers.

In addition, the system that works in this way makes it unnecessary to disinfect a thermometer without going to another environment after reading, or to use a separate thermometer to read the water temperature in order to prevent contamination. The temperature measurement can be read directly from the display as digitally without waiting. It not only prevents measurement errors caused by the person making the measurement, but also shows temperature drops (lowest temperature), temperature rises (highest temperature) and average temperature values at any time in the environment without the need for any other process. The system was worked with adequate stability and has ability of measure with sufficient accuracy, in current state.

In our study; Sensitive temperature sensor DS18B20 manufactured by Dallas Semiconductor Company, microcontroller ATMEGA328P-PU 8-Bit 20MHz by Atmel Company produced, and a Generic 2 line-16 characters (2x16) LCD screen were used. It is a system open to future developments.