Elektronik Temelleri¶

Robot yapmak için elektronik mühendisi olmanıza gerek yok! Ama robotunuzun hangi parçalardan oluştuğunu ve bu parçaların nasıl çalıştığını bilmeniz şart. Bu bölümde robot yapımında kullanacağınız temel bileşenleri tanıyacaksınız.

Elektronik dünyasına girmeden önce şunu bilin: Robot elektronik parçaların bir araya gelerek oluşturduğu sistemdir. Her parçanın kendine özel görevi vardır ve hepsi birlikte robot yapar.

Elektrik Nedir?¶

Elektrik, robotunuzun yaşam kaynağıdır. Tıpkı insanın yemek yemesi gibi, robot da elektrik ile beslenir.

Elektriğin robotunuz için önemli üç özelliği var:

Voltaj (V): Elektriğin "gücü"dür. Robotunuzda genelde 3.3V, 5V, 9V veya 12V görürsünüz. Voltaj ne kadar yüksekse, o kadar güçlü parçalar çalıştırabilirsiniz.

Akım (A): Elektriğin "miktarı"dır. Motor gibi güçlü parçalar fazla akım çeker. LED gibi basit parçalar az akım çeker.

Güç (W): Voltaj x Akım = Güç. Robot ne kadar güç harcarsa, batarya o kadar çabuk biter.

Bu üçünü anlamanız önemli çünkü robot tasarlarken "bu motor kaç volt ister?" veya "bataryam kaç saat dayanır?" gibi sorular soracaksınız.

Robot Anatomy: Ana Bileşenler¶

Her robot temel olarak aynı parçalardan oluşur. Bu parçaları tanıyın:

Mikrodenetleyici (Robot Beyni)¶

Robotun beynidir. Programınızı çalıştırır, kararlar verir, diğer parçaları kontrol eder.

Ne işe yarar: - Sensörlerden veri okur - Bu verilere göre karar verir
- Motorlara ne yapacağını söyler - Driver Station ile haberleşir

Örnekler: Arduino Uno, NodeMCU, ESP32 Enerji: 3.3V veya 5V, çok az akım (50-200mA)

Mikrodenetleyici robotun kalbidir. Bu olmadan robot sadece elektronik parça yığını olur.

Motor (Robot Kasları)¶

Robotun hareket etmesini sağlar. Elektriği mekanik harekete çevirir.

Ne işe yarar: - Tekerlekleri döndürür - Robot kolunu hareket ettirir - Gripper açıp kapatır

Örnekler: DC motor, servo motor, step motor Enerji: 5V-12V, yüksek akım (500mA-10A)

Motor olmayan robot hareket edemez. Motor seçimi robotunuzun hızını ve gücünü belirler.

Motor Sürücü (Güç Kontrolcüsü)¶

Mikrodenetleyici direkt motor çalıştıramaz. Motor sürücü araya girer.

Ne işe yarar: - Mikrodenetleyiciden küçük sinyal alır - Bu sinyali büyük güce çevirir - Motorun hızını ve yönünü kontrol eder - Mikrodenetleyiciyi korur

Örnekler: L298N, Motor Shield, ESC Enerji: Motor voltajında çalışır

Motor sürücü olmadan motor ya çalışmaz ya da mikrodenetleyici yanar.

Pil/Batarya (Enerji Kaynağı)¶

Robotun elektrik ihtiyacını karşılar. Doğru pil seçimi kritiktir.

Ne işe yarar: - Tüm sisteme elektrik verir - Portable çalışma imkanı sağlar - Güç kesintisinde sistemi korur

Pil Türleri:

Alkalin Pil (AA/AAA): En yaygın tip. Test ve prototype için uygun. Voltaj sabit kalır, ama kapasitesi sınırlı. - Voltaj: 1.5V (yeni), 1.2V (boşalmış) - Kapasite: AA için ~2500mAh, AAA için ~1000mAh - Avantaj: Kolay bulunur, güvenli - Dezavantaj: Ağır, düşük kapasiteli

NiMH (Nikel Metal Hidrat) Pil: Şarj edilebilir, daha çevreci. MEB Tasarla Geliştir Robot Yarışması'nda güvenlik sebebiyle sadece NiMH piller kullanılmasına izin verilir. - Voltaj: 1.2V (nominal), tam şarjda 1.4V - Kapasite: AA için 1900-2700mAh - Avantaj: Şarj edilebilir, çevreci, güvenli - Dezavantaj: Kendiliğinden boşalır, voltaj alkaline göre düşük - MEB Yarışması: Bu yarışmada SADECE NiMH pil kullanabilirsiniz!

Lityum İyon (Li-ion) Pil: Çok yaygın, telefon-laptop pillerinde kullanılır. Yüksek enerji yoğunluğu. - Voltaj: 3.7V (nominal), tam şarjda 4.2V - Kapasite: Büyüklüğe göre 500-5000mAh+ - Avantaj: Hafif, yüksek kapasite, uzun ömür - Dezavantaj: Özel şarj devresi gerekir, güvenlik riski

Lityum Polimer (LiPo) Pil: Hafif ve güçlü. Yarış robotları ve drone'larda popüler. - Voltaj: 3.7V hücre, 7.4V (2S), 11.1V (3S), 14.8V (4S) - Kapasite: 500-8000mAh yaygın - Avantaj: Çok hafif, yüksek güç verir, kompakt - Dezavantaj: Özel bakım gerekir, güvenlik riski

Güvenlik Notu: Li-ion ve LiPo piller yanlış kullanıldığında tehlikelidir (şişme, yangın riski). MEB yarışmasında bu nedenle sadece güvenli NiMH piller izin verilir.

Kapasite Nedir: mAh (miliamper-saat) ile ölçülür. 2000mAh pil, 1 saat boyunca 2000mA (2A) akım verebilir, ya da 2 saat boyunca 1000mA verebilir.

Sensör (Robot Duyuları)¶

Robotun çevresini algılamasını sağlar. Fiziksel dünyayı elektrik sinyaline çevirir.

Ne işe yarar: - Mesafe ölçer (ultrasonik, lidar) - Hareket algılar (encoder, IMU)
- Çevreyi görür (kamera, renk sensörü) - Koşulları ölçer (sıcaklık, nem)

Örnekler: HC-SR04, MPU6050, kamera modülü Enerji: Genelde 3.3V veya 5V, az akım

Sensör olmayan robot kör, sağır robottur. Çevresini anlayamaz.

Encoder (Pozisyon Takipçisi)¶

Motorun ne kadar döndüğünü sayar. Hassas hareket için şarttır.

Ne işe yarar: - Motor kaç tur döndü sayar - Robot ne kadar mesafe gitti hesaplar - Motorun hızını ölçer - Hassas pozisyonlama yapar

Türleri: - Optik encoder: Işık geçirgen disk - Manyetik encoder: Mıknatıs disk - Dahili encoder: Motor içinde gömülü

Enerji: 3.3V veya 5V, çok az akım

Nasıl Bağlanır?¶

Güç Bağlantıları¶

Akü → Motor Sürücü → Motor
  ↓
Akü → Mikrodenetleyici → Sensörler

Kırmızı kablo: Artı (+), güç Siyah kablo: Eksi (-), toprak
Renkli kablolar: Sinyal kabloları

Sinyal Bağlantıları¶

Mikrodenetleyici → Motor Sürücü (PWM, yön sinyalleri)
Mikrodenetleyici ← Sensörler (veri okuma)
Mikrodenetleyici ← Encoder (pozisyon bilgisi)

Her bağlantının kendine özel amacı vardır. Yanlış bağlantı parça yakabilir!

Pratik İpuçları¶

Güç Yönetimi¶

Farklı voltajlar: Mikrodenetleyici 5V, motorlar 12V isteyebilir. Farklı güç kaynakları kullanın.

Akım hesabı: Tüm parçaların akım tüketimini toplayın. Akü bu akımı verebilmeli.

Güç anahtarı: Robotunuzda ana güç anahtarı bulundurun. Acil durumda kapatabilmeniz şart.

Güvenlik¶

Kısa devre: Artı ile eksiyi direkt bağlamayın! Parçalar yanar.

Ters bağlantı: Artı-eksiye dikkat edin. Ters bağlantı parça öldürür.

Sigorta: Önemli devrelerde sigorta kullanın. Akım fazla olursa sigorta yanar, pahalı parça korunur.

Ölçüm Araçları¶

Multimetre: Voltaj, akım, direnç ölçer. Robotçinin en önemli aleti.

Kullanım: - Batarya bitti mi? Voltaj ölçün - Motor çalışmıyor mu? Akım ölçün
- Kablo kopuk mu? Direnç ölçün

Montaj İpuçları¶

Breadboard: Lehimsiz deney tahtası. Hızlı test için ideal.

Jumper kablo: Hazır bağlantı kabloları. Pratik ama gevşek.

Lehim: Kalıcı bağlantı için. Güçlü ama değiştirmek zor.

Kablo düzeni: Kabloları düzenli çekin. Karışık kablo hata yapar.

Yaygın Hatalar¶

Güç Hataları¶

Yetersiz akü: Motor yavaş çalışır, sistem resetlenir - Çözüm: Daha büyük kapasiteli akü

Voltaj düşmesi: Sistem kararsız çalışır - Çözüm: Kalın kablo, kondansatör ekle

Aşırı güç: Parçalar ısınır, yanar - Çözüm: Sigorta, doğru voltaj kullan

Bağlantı Hataları¶

Gevşek bağlantı: Arada çalışır, arada çalışmaz - Çözüm: Bağlantıları sıkıştır

Yanlış pin: Kod doğru ama bağlantı yanlış - Çözüm: Pin numaralarını kontrol et

Toprak problemi: Garip hatalar, sistem donması - Çözüm: Tüm toprakları birleştir

Hangi Parça Ne Zaman?¶

Hızlı Prototip İçin:¶

Mikrodenetleyici: Arduino Uno (kolay, yaygın)
Motor: Küçük DC motor + L298N
Güç: 4xAA NiMH pil
Sensör: Ultrasonik HC-SR04

MEB Yarışma Robotu İçin:¶

Mikrodenetleyici: ESP32 (WiFi + güçlü)
Motor: Gear motor + encoder
Güç: NiMH pil paketi (güvenli, yeterli)
Sensör: IMU + kamera + ultrasonik

Sonraki Adımlar¶

Elektronik temellerini anladığınıza göre, şimdi daha detaylı konulara geçebiliriz:

Mikrodenetleyici - Arduino, NodeMCU, ESP32 detayları
Motor ve Sensörler - Motor türleri, enerji tüketimi, sensör çeşitleri
Programlama Temelleri - Bu parçaları nasıl kodlarız?

Robot elektronik aslında lego gibidir - parçaları doğru şekilde birleştirdiğinizde muhteşem şeyler yaratabilirsiniz!