Mikrodenetleyici¶
Robot beyni olan mikrodenetleyici, robotunuzun kalbidir. Bu küçük çip içinde bilgisayar, motor sürücü, sensör okuyucu - hepsi var. Mikrodenetleyici olmadan robot sadece hareketli bir oyuncak olur.
Bu bölümde hangi mikrodenetleyiciyi ne zaman kullanacağınızı, her birinin avantaj ve dezavantajlarını öğreneceksiniz.
Mikrodenetleyici Nedir?¶
Mikrodenetleyici, tek bir çip içine sığdırılmış eksiksiz bilgisayar sistemidir. İçinde işlemci, bellek, giriş-çıkış pinleri ve saat devresi bulunur.
İşlemci (CPU): Programı çalıştırır. Hesaplamalar yapar, kararlar verir. Robot ne yapacağını burası belirler.
Bellek (Memory): Program kodunu ve verileri saklar. İki tür bellek var: program bellеği (kodunuz burada) ve veri belleği (değişkenler burada).
Giriş-Çıkış (I/O) Pinleri: Dış dünyayla bağlantı kurar. Sensor okur, motor çalıştırır, LED yakar. Robot ile çevre arasındaki köprü.
Saat Devresi (Clock): İşlemcinin nabzıdır. Ne kadar hızlı çalışacağını belirler. 16MHz demek saniyede 16 milyon işlem demek.
Mikrodenetleyici normal bilgisayardan farklı olarak gerçek zamanlı çalışır. Sensör değerini okuduğunda hemen yanıt vermek zorunda, bekleyemez.
Platform Karşılaştırması¶
| Platform | İşlemci Hızı | RAM | WiFi | Bluetooth | Kullanım Alanı |
|---|---|---|---|---|---|
| Arduino Uno | 16MHz | 2KB | Hayır | Hayır | Başlangıç, eğitim |
| Arduino Nano | 16MHz | 2KB | Hayır | Hayır | Küçük projeler |
| NodeMCU | 80MHz | 80KB | Evet | Hayır | WiFi projeler |
| ESP32 | 240MHz | 320KB | Evet | Evet | Profesyonel |
| ESP32-S3 | 240MHz | 512KB | Evet | Evet | MEB Yarışması Önerilen |
MEB Tasarla Geliştir Robot Yarışması'nda varsayılan mikrodenetleyici ESP32-S3'tür. Bu platform yarışma gereksinimlerini karşılamak üzere seçilmiştir.
Arduino Uno¶
Arduino dünyasının en popüler kartıdır. Milyonlarca kişi Arduino Uno ile robotiğe başlamıştır.
Avantajları¶
- Çok kolay öğrenilir: Binlerce tutorial var
- Stabil çalışır: Hiç sorun çıkarmaz
- Geniş pin sayısı: 14 dijital + 6 analog pin
- Shield'ler var: Hazır eklenti kartları
- Güçlü topluluk: Her soruna çözüm bulursunuz
Dezavantajları¶
- Yavaş işlemci: 16MHz günümüzde az
- Az bellek: 2KB RAM büyük projeler için yetersiz
- WiFi yok: İnternete bağlanamaz
- Bluetooth yok: Kablosuz iletişim yok
- Büyük boyut: Kompakt projeler için uygun değil
Teknik Özellikler¶
Çip: ATmega328P
İşlemci: 8-bit, 16MHz
Flash Bellek: 32KB (program)
RAM: 2KB (değişkenler)
EEPROM: 1KB (kalıcı veri)
Dijital Pin: 14 (6'sı PWM)
Analog Pin: 6
Voltaj: 5V
Güç Tüketimi: ~45mA
Ne Zaman Kullanılır?¶
- Eğitim amaçlı projeler
- Shield kullanmak istediğinizde
- Basit otomasyon sistemleri
- Prototip geliştirme
NodeMCU¶
ESP8266 çipli bu kart WiFi ihtiyacınız olan projeler için bir seçenektir. Arduino Uno'dan çok daha güçlüdür.
Avantajları¶
- WiFi dahili: İnternete direkt bağlanır
- Güçlü işlemci: 80MHz, çok hızlı
- Fazla bellek: 80KB RAM, büyük projeler yapabilir
- Arduino uyumlu: Aynı kodlarla çalışır
- Breadboard uyumlu: Kolay test
Dezavantajları¶
- 3.3V sistem: 5V sensörlerle sorun yaşar
- Pin sayısı az: 11 dijital pin
- Güç tüketimi yüksek: WiFi açıkken batarya çabuk biter
- Karmaşık: Yeni başlayanlar için zor olabilir
Teknik Özellikler¶
Çip: ESP8266
İşlemci: 32-bit, 80MHz (160MHz boost)
Flash Bellek: 4MB (program)
RAM: 80KB (değişkenler)
Dijital Pin: 11
Analog Pin: 1
Voltaj: 3.3V
WiFi: 802.11 b/g/n
Güç Tüketimi: ~80mA (WiFi açık)
WiFi Özellikleri¶
- Station modu: Mevcut WiFi'ye bağlanır
- Access Point modu: Kendi WiFi ağı oluşturur
- HTTP Server: Web sayfası sunabilir
- HTTP Client: API'lere bağlanabilir
- WebSocket: Gerçek zamanlı iletişim
ESP32¶
En güçlü mikrodenetleyici platformlarından biridir. WiFi + Bluetooth + çift çekirdek kombinasyonu sunar.
Avantajları¶
- Çift çekirdek: Aynı anda iki iş yapabilir
- Çok güçlü: 240MHz işlemci
- Çok bellek: 320KB RAM
- WiFi + Bluetooth: Her türlü kablosuz
- Çok pin: 30+ pin mevcut
- ADC/DAC: Analog okuma/yazma
- Dokunma sensörü: Kapasitif dokunma
Dezavantajları¶
- Karmaşık: Öğrenmesi zor
- Güç tüketimi yüksek: Çift çekirdek + WiFi + Bluetooth
- Pin voltaj farklılıkları: Bazı pinler sadece 3.3V
Teknik Özellikler¶
Çip: ESP32-WROOM-32
İşlemci: Dual-core 32-bit, 240MHz
Flash Bellek: 4MB (program)
RAM: 320KB (değişkenler)
Dijital Pin: 30+
Analog Pin: 18 (12-bit ADC)
PWM: 16 kanal
Voltaj: 3.3V
WiFi: 802.11 b/g/n
Bluetooth: v4.2 BR/EDR + BLE
Güç Tüketimi: ~160mA
ESP32-S3 (MEB Yarışması Önerilen)¶
ESP32-S3, MEB Tasarla Geliştir Robot Yarışması için seçilen varsayılan mikrodenetleyicidir. ESP32'nin geliştirilmiş versiyonudur.
ESP32-S3 Avantajları¶
- Daha fazla RAM: 512KB (ESP32'de 320KB)
- Gelişmiş WiFi: Daha hızlı bağlantı
- USB Native: Direkt USB programlama
- Daha fazla pin: 45 GPIO pin
- AI desteği: Yapay zeka işlemleri için optimize
- Güvenlik: Gelişmiş şifreleme özellikleri
Teknik Özellikler¶
Çip: ESP32-S3-WROOM-1
İşlemci: Dual-core 32-bit, 240MHz
Flash Bellek: 8MB (program)
RAM: 512KB (değişkenler)
PSRAM: 8MB (opsiyonel ek bellek)
Dijital Pin: 45 GPIO
Analog Pin: 20 (12-bit ADC)
PWM: 8 kanal
Voltaj: 3.3V
WiFi: 802.11 b/g/n
Bluetooth: v5.0 LE
USB: Native USB 1.1
MEB Yarışması İçin Neden ESP32-S3?¶
- WiFi Driver Station: Web tabanlı kontrol sistemi için gerekli
- Yeterli bellek: Karmaşık robot algoritmaları için
- Çift çekirdek: Hem komunikasyon hem robot kontrolü
- Bluetooth: Gamepad bağlantısı için alternatif
- Çok pin: Sensör ve motor bağlantıları için
- Güvenilir: Endüstriyel kalitede platform
MEB yarışmasında başka mikrodenetleyici kullanmakta özgürsünüz, ancak varsayılan platform ESP32-S3'tür ve tüm örnekler bu platform için optimize edilmiştir.
Gelişmiş Özellikler¶
Çift Çekirdek Kullanımı¶
ESP32 ve ESP32-S3'te iki çekirdek vardır. Bir çekirdekte WiFi işlerini, diğerinde robot kontrolünü çalıştırabilirsiniz.
Bluetooth Özellikleri¶
Hem klasik Bluetooth hem de Bluetooth Low Energy (BLE) desteği vardır. Gamepad bağlantısı için kullanılabilir.
WiFi Access Point¶
Robot kendi WiFi ağını oluşturabilir. Driver Station bu ağa bağlanarak robot kontrolü yapar.
Gerçek Zamanlı İşlemler¶
FreeRTOS işletim sistemi sayesinde çoklu görev yönetimi yapabilirsiniz.
Sonraki Adımlar¶
Mikrodenetleyici seçimini yaptığınıza göre, şimdi daha detaylı konulara geçebiliriz:
- Motor ve Sensörler - Hareket ve algılama sistemleri
- Programlama Temelleri - Kod yazma temelleri
- Pratik Örnekler - İlk robot projesi
Robot beyni seçimi tamamlandı. Artık bu beyni nasıl kullanacağınızı öğrenme zamanı!