T C SLEYMAN DEMREL NVERSTES TEKNK ETM FAKLTES

T. C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ TEKNİK EĞİTİM FAKÜLTESİ ELEKTRONİK BİLGİSAYAR EĞİTİMİ BÖLÜMÜ MİKRODENETLEYİCİ KONTROLLÜ KOŞU BANDI Abdülkadir ÇAKIR Hakan ÇALIŞ

l Teknolojik gelişmeler birçok işin daha zahmetsiz yapılabilmesine olanak sağlamaktadır. l Bu gelişmeler yaşamımızdaki hareketi azaltmakta, bundan dolayı bazı sağlık sorunları oluşabilmektedir. Ayrıca; l Spor alanlarının az olması, l insanların özel olarak bir tesiste spor yapmak için fazla vakit ayıramamaları gibi sebepler ev ortamında koşu bandına olan talebi her geçen gün artırmaktadır. 2

l Yapılan araştırmalar, Türkiye’de hastanelerde kullanılan bilgisayar kontrollü koşu bantlarının dışında koşu bandının üretilmediğini ortaya koymuştur. l Piyasada satışa sunulan koşu bantları ise yurt dışından ithal edilmektedir. Bunlardan çoğu mekaniki bant olup motorlu olanlarının fiyatları hala yüksektir. 3

l Kullanımı her geçen gün artan koşu bantlarının motorlu ve motorsuz çeşitleri mevcuttur. Şekil 1. Koşu Bandı 4

MOTORLU KOŞU BANDININ KISIMLARI Motorlu Koşu Bandı; Kontrol Paneli, Motor ve Motor Kontrol Ünitesi ile Mekanik Ünite’den oluşmaktadır. KONTROL PANELİ MOTOR VE KONTROL ÜNİTESİ MEKANİK ÜNİTE Şekil 2. Motorlu Koşu Bandının Bölümleri l Kontrol Paneli: Koşu bandı üzerinde ayarların yapılabileceği paneldir. l Motor ve Kontrol Ünitesi: Bant kısmını kasnaklar yardımıyla döndüren elektrik motorundan ve kontrol ünitesinden oluşur. l Mekanik Ünite: Gövde ve banttan oluşan ana kısımdır. 5

Kontrol panelinde bulunan üniteler l l Km sayacı: Koşulan süre boyunca alınan yolu gösteren ünite. Kalori ölçer: Koşulan süre boyunca harcanan enerjinin miktarını kalori cinsinden gösteren ünite. (Yapılan kalorimetre ortalama 80 kg ağırlığındaki bir insanın saatte 720 kkal harcadığı varsayılarak tasarlanmıştır. ) l l l l Termometre: Koşulan ortamın sıcaklığını gösteren ünite. Motor hız kontrol ünitesi: Koşu bandının hızını dijital olarak kontrol eden ünite. Hız Göstergesi: Koşu bandının hangi hız kademesinde döndüğünü gösteren ledli ve sayısal gösterge ünitesi. Zamanlayıcı: Koşulmak istenen sürenin gerçek zamanlı saate göre ayarlandığı ve süre bitiminde ikaz veren kontrol ünitesi. Acil durum anahtarı (Emergency): Acil bir durum anında panel üzerindeki anahtarın çekilmesiyle birlikte motoru hangi hızda olursa olsun durduran bir güvenlik elemanıdır. Açma/Kapama: Koşu bandına enerji gelmesini sağlayan anahtardır. Saat: Zamanı gösteren ünitedir. 6

Motor ve Kontrol Ünitesi Çalışmada kullanılan DC motorun etiket verileri aşağıdaki Tablo 1’de verilmiştir. Tablo 1. DC Motor Etiket Verileri Giriş voltajı Akım (Boşta) Akım (Yükte) Devir (RPM) 220 V DC 6, 25 A 8, 10 A 4200 Yapılan devrenin motor kontrol ünitesi; l PIC 16 F 84 Mikrodenetleyicili darbe üreteci ve güç kontrol katı, l Tristörlü sürücü devre, l Gerilim kontrol katı olmak üzere üç bölümden oluşmaktadır. 7

PIC 16 F 84 Mikrodenetleyicili Darbe Üreteci ve Güç Kontrol Katı l DC motor kontrol ünitesinin ilk bölümünü oluşturan PIC 16 F 84’ten oluşan mikrodenetleyicili sistem Şekil 2’de verilmiştir. Şekil 3. PIC 16 F 84 Mikrodenetleyicili Darbe Üreteci ve Güç Kontrol Devresi 8

Tristör sürücü devresi Şekil 3. Tristör Sürücü Devresi 9

Gerilim Kontrol Katı l l l Çıkışına 220 Voltluk DC motorun bağlı bulunduğu bu kat, kontrol ünitesinin üçüncü kısmını oluşturmaktadır. Bu katta, iki adet tristör, iki tane 10 Amperlik diyot ve 400 Voltluk bir kondansatör bulunmaktadır. DC motorun hız kontrolü tristörün kapı ucuna PIC’ten gelen sinyalin genişliği (Darbe genişlik modülasyonu) ile yapılmaktadır. PIC’ten gelen sinyal optik yalıtıcı üzerinden kapı ucuna gelmekte ve motorun hızı artırılıp azaltılmaktadır. 10

Gerilim Kontrol Katı Şekil 4. Tristörlü Gerilim Kontrol Devresi 11

Tablo 2. Koşu Bandının Motor Devir ve Gerilim Değerleri KADEME ( 0. . 9) DEVİR ( d/d) GERİLİM(V) 0 1 2 8 11 14 9. 2 11. 5 13. 02 3 4 5 6 7 8 9 18 35 540 1410 2330 3305 3843 15. 17 23. 15 28. 19 74 135 187 230 12

SONUÇLAR Bu çalışmada; klasik bir koşu bandı l Mikrodenetleyicili düzenek, l DC Motor l Kontrol Paneli eklenerek motorlu koşu bandına dönüştürülmüştür. Motor hızı PIC 16 F 84’de darbe genişlik modülasyonu kullanılarak kontrol edilmiştir. 13

ÖNERİLER l İlave düzenekle eğim ayarı yapılabilir. l Çeşitli hız ve zaman aralıklarını kapsayan program hafızası oluşturulabilir. 14

15

Kalorimetre Devre Şekil Kalorimetre Devre Şeması 16