T.C. MARMARA NVERSTES FEN BLMLER ENSTTS

LABVIEW PROGRAMI LE VER TOPLAMA, VER LEME VE VER ZLEMENN E-RENME OLARAK HAZIRLANMASI

Yksel GNER (Teknik retmen)

YKSEK LSANS TEZELEKTRK ETM ANABLM DALI ELEKTRK ETM PROGRAMI

DANIMAN Do. Dr. Koray TUNALPstanbul, 2005

T.C. MARMARA NVERSTES FEN BLMLER ENSTTS

LABVIEW PROGRAMI LE VER TOPLAMA, VER LEME VE VER ZLEMENN E-RENME OLARAK HAZIRLANMASI

Yksel GNER (Teknik retmen) (Enstit No: 141101220020085)

YKSEK LSANS TEZELEKTRK ETM ANABLM DALI ELEKTRK ETM PROGRAMI

DANIMAN Do.Dr. Koray TUNALPstanbul, 2005

T.C. MARMARA NVERSTES FEN BLMLER ENSTTS

KABUL VE ONAY BELGESLABVIEW PROGRAMI LE VER TOPLAMA, VER LEME VE VER ZLEMENN E-RENME OLARAK HAZIRLANMASIYksel GNERin LabVIEW Program ile Veri Toplama, Veri leme ve Veri zlemenin E-renme Olarak Hazrlanmas isimli Lisansst tez almas, M.. Fen Bilimleri Enstits Ynetim Kurulunun ...................... tarih ve ........................ sayl karar ile oluturulan jri tarafndan Elektrik Eitimi Anabilim Dal Elektrik Eitimi Programnda YKSEK LSANS Tezi olarak Kabul edilmitir.

Danman ye ye ye ye

: Do. Dr. Koray TUNALP Marmara niversitesi : Prof. Dr. rfan GNEY : Do. Dr. Fevzi BABA : :

Tezin Savunulduu Tarih : 14.12.2005

ONAYM.. Fen Bilimleri Enstits Ynetim Kurulunun .................. tarih ve ...................... sayl karar ile Yksel GNERin Elektrik Eitimi Anabilim Dal Elektrik Eitimi Programnda Y.Lisans (MSc.) derecesi almas onanmtr. Marmara niversitesi Fen Bilimleri Enstits Mdr

NSZ

Gelien teknoloji ile bilgi okyanusu inanlmaz bir hzla bymekte ve bilgiye ulamak da bir o kadar kolaylamaktadr. nternetin insan yaamndaki pay, gn getike artmaktadr. nternetin yaygnlamas ile Uzaktan-renme (E-renme) yntemlerini eitlendirmekte ve gelitirmektedir. Bylece klasik renme yntemlerinin yannda E-renme de ilgi ekici bir alternatif retim yntemi olmaya balamtr. LabVIEW programnn Trke olarak Uzaktan-renme yolu kullanlarak insanlara retilmesiyle, lkemizde nemli bir eksiklik giderilmi olacaktr. Bu alma ile nemli bir an kapanacana inanyorum. ncelikle bu almada emei geen, Ar. Gr. Sezai TAKIN ve Ar. Gr. Mehmet SUCUya ok teekkr ederim. Deneyimleri ile olduka faydal oldular. LabVIEW program demo CDleri, kaynak kitaplar ve kataloglarn temin ettiim National Instruments firmas Trkiye Datcs olan E3TAM irketi alanlarndan Murat AKINCIya ayrca teekkr ederim. Macromedia rnlerinin Trkiye Temsilcisi olan Medyasoft Bilgi Sistemlerinden Pazarlama Yneticisi Erhan ZDENe yardmlarndan dolay teekkr ederim almalarm sresince evde bana desteini hi esirgemeyen sevgili eime minnettarm. Tezimin ilk gnnden, son gnne kadar bana yol gsteren, tevik eden, fikirler veren, bkmadan, usanmadan yardmlarn esirgemeyen, Danmanm Do. Dr. Koray TUNALPe en derin sayg ve sevgilerimi sunarm.

Aralk, 2005

Yksel GNER

i

NDEKLER

SAYFA NO

NSZ .................................................................................................... I ZET .. V ABSTRACT ......................................................................................................... VII YENLK BEYANI ................................................................................................ IIX SEMBOL VE BRMLER LSTES ...................................................................... IX KISALTMALAR .................................................................................................. X EKL LSTES ............................................................................................ XII

BLM I. GR VE AMA... 1I.1. GR .. 1 I.2. AMA . 2

BLM II. MESLEK TEKNK ETMDE E-RENME .. 4II.1 MESLEK TEKNK ETM .. II.1.1 Mesleki Teknik Eitimin Amac . II.1.2 Mesleki Teknik Eitim Modelleri II.1.2.1 Klasik Mesleki Teknik Eitim .. II.1.2.3 Teknik Alanlarda Uzaktan Eitimin Klasik Eitime Gre Avantajlar ve Dezavantajlar 6 II.1.3 Elektrik Elektronik Mesleki Teknik Eitimde Kullanlan Bilgisayar Programlar . II.1.3.1 Electronic Workbench .. II.1.3.2 Cadence PSPICE . 7 7 8 4 5 5 5

II.1.2.2 Mesleki Teknik Eitimde Uzaktan Eitim 6

II.1.3.3 Quick Field 9 II.1.3.4 MATLAB 9 II.1.3.5 LabVIEW .. 10 II.2 UZAKTAN RENME VE E-RENME 11 II.2.1 Tanmlar . 11

ii

II.2.2 Uzaktan renmenin Tarihesi 12 II.2.3 E-renmenin Temel Bileenleri . 12 II.2.4 E-renmenin Yararlar . 13 II.2.5 E-renmenin Trleri . 14 II.2.5.1 E Zamanl E-renme (Senkron) .. 14 II.2.5.2 Farkl Zamanl E-renme (Asenkron) .. 14 II.2.5.3 Karma / Harmanlanm renim (Blended Learning) . 15 II.2.6 Uzaktan renim le lgili Uygulama nerileri 15 II.2.7 Dnyada Uzaktan renme 16 II.2.8 Trkiyede Uzaktan renme .. 17 II.2.9 Uzaktan renmenin Standartlar .. 19 II.3 LABVIEW PROGRAMININ TANITIMI . 20 II.3.1 Tanm . 20 II.3.2 Yaps .................................................................................................. 21 II.3.3 zellikleri .. 22 II.3.4 Kullanld Yerler .. 22 II.3.5 LabVIEW Uygulamalar .. 22

BLM III.VER TOPLAMA, VER LEME VE VER ZLEME. 24III.1 VER TOPLAMANIN TEMEL KAVRAMLARI 24 III.1.1 Transdser ve Alglayclar. III.1.2 Alan Kablolama. III.1.2.1 Grlt ve Giriim III.1.2.2 Grltnn Kaynaklar ve Tipleri .. III.1.2.3 Grltnn En Dk Seviyeye ndirilmesi .... III.1.3 Sinyal artlandrma III.1.3.1 Filtreleme. III.1.3.2 Ykseltme. 25 26 26 26 27 28 28 29

III.1.3.3 Dorusallatrma 29 III.1.3.4 Ayrma 30 III.1.3.5 Uyarm 30 III.1.3.6 Sinyal artlandrma Snflar 30 a. Takmal Kart Sinyal artlandrma . 30 b. Dorudan Balant Modller ki Telli Vericiler . 31 c. Datlm I/O Saysal Vericiler . III.1.4 Veri Toplama Donanm .. III.1.4.1 A/D Kartlar III.1.4.2 D/A Kartlar 31 32 32 34

iii

III.1.4.3 Saysal I/O Kartlar III.1.4.4 Saya / Zamanlayc I/O Kartlar .. III.1.5 Veri Toplama Yazlm . III.1.6 Ana Sistem . III.1.6.1 letim Sistemleri . III.1.6.2 Kesmelerin almas. III.1.6.3 Dorudan Hafza Eriiminin almas (DMA) III.1.6.4 Bytme Yolu Standartlar.. a. ISA Yolu .. b. Mikrokanal Yolu . c. EISA Yolu ... d. PCI, compactPCI ve PXI Yolu . III.2 VER TOPLAMA VE KONTROL KONFGRASYONU III.3.1 RS-232-C Ara Yz Standard . III.3.1.1 Elektrik Sinyal Karakteristikleri . III.3.1.2 Ara Yzn Mekanik Karakteristikleri III.3.1.3 Karlkl Deiim Devrelerinin Fonksiyonel Tanm . III.3.1.4 EIA-232 Ara Yznn alma Dizisi . III.3.2 RS-485 Ara Yz Standard . III.3.3 IEEE 488 Standard . III.3.4 20 mA. Akm Dngs .. III.3.5 Seri Ara Yz Dntrcleri .... III.3.6 Protokoller .. III.4 DAITILMI VE BAIMSIZ GNLKLER LE KONTROLRLER III.4.1 alma Metotlar III.4.1.1 PCMCIA Kartlar Kullanlarak Verinin Programlanmas ve Gnln Tutulmas .. III.4.1.2 Bamsz alma III.4.1.3 Ana Sisteme Dorudan Balant ..

34 35 36 36 36 37 39 40 40 40 40 41 42 46 47 47 48 50 51 52 53 53 54 56 56 57 58 58

III.3 SER VER HABERLEMES 45

III.4.1.4 Ana Sisteme Uzaktan Balant 58

BLM IV. TEZ ALIMALARI . 60IV.1 ARATIRMA YNTEM 60 IV.2 KULLANILAN PPROGRAMLARIN SEM KRTERLER . 60 IV.3 KULLANILAN PROGRAMLARIN ZELLKLER 61 IV.3.1 Dreamweaver . 61 IV.3.2 Authorware . 62

iv

IV.3.3 Firework 63 IV.3.4 Freehand . 63 IV.3.5 Flash . 64 IV.3.6 Swishmax 64 IV.4 ARATIRMA ARALARI 65 IV.5 KULLANILAN ETKLEM ETLER VE RNEK UYGULAMALAR 65 IV.5.1 Srkle Brak 65 IV.5.2 Hedef Alan Seimi .. 67 IV.5.3 Hedef Obje aretleme 68 IV.5.4 Canlandrmalar 69 IV.5.5 Metin Girii .. 70 IV.6 YAPILAN ALIMALAR . 71 IV.7 OLUTURULAN LABVIEW UZAKTAN RENME WEB STES BLMLER . IV.7.1 LabVIEW IV.7.2 Kurslar .. IV.7.2.1 Ders erikleri .. IV.7.2.2 Deerlendirmeler .. a. oktan Semeli b. Ksa Cevap c. Doru Yanl . IV.7.3 Projeler . IV.7.4 Balantlar IV.7.5 ndirme .. IV.7.6 Yardm IV.7.7 letiim IV.8 LABVIEW WEB STES RNEK SAYFALARI .. IV.9 RNEK UYGULAMA SANAL ENSTRMAN 72 72 74 77 78 79 79 79 80 81 82 82 84 84 86

BLM V. SONULAR .. BLM VI. TARTIMA VE DEERLENDRMELER .. KAYNAKLAR .. EKLER . EK A SZLK EK B STEDEN RNEK SAYFALAR . EK C UZAKTAN ETM CDS .. ZGEM ..v

88 91 93 96 97 115 120 121

ZET

Bu alma, LabVIEW bilgisayar program ile veri toplama konularn nternet zerinden e-renim olarak adm adm retmeyi amalamaktadr. LabVIEW program, bilgisayar yardmyla zellikle verilerin llmesi, ilenmesi ve kontroln kolaylatrmaktadr. LabVIEW, kullanm kolayl ve esneklii ile endstriyel problemlere zmler retmek iin kullanlan bir yazlmdr. LabVIEW endstriyel lme sistemlerinde bulunan sensr ve transdserlerden alnan verileri, bilgisayara girmek iin kullanlan ADC kartlar ve programdan elde edilecek ktlar otomasyon sistemine gnderen DAC kartlar ile birlikte kullanlmaktadr. LabVIEW program zerinde oluturulan Sanal Enstrmanlar (VIs), verileri ileyerek istenen klar salar. Son yllarda eitim alanndaki gelimeler uzaktan renme evresinde olumaktadr. Eitim kurumlarndaki yer sknts, ar nfus art, toplumda eitim kurumuna devam etmeden eitim alma gereksinimindeki art; uzaktan renmenin olumasndaki sebeplerden bir kadr. Sadece eitim kurumlar deil, irketler de personel eitiminde ekonomiyi n planda tutarak ve zaman kaybn engellemek iin uzaktan renimi tercih etmektedirler. Dier yandan endstrideki otomasyon sistemlerinde veri toplama, veri ileme ve veri izleme tekniklerine olan ilgi, proseslerin izlenmesi ve kontrol asndan her geen gn artmaktadr. Dnyada yaygn olarak kullanlan LabVIEW program da verilerin toplanmas, ilenmesi ve izlenmesine pratik zmler sunan bir bilgisayar programlama dilidir. Birok lkede yllardr bu alanda kullanlan LabVIEW program, lkemizde son yllarda daha fazla kullanlr olmutur. Bunun sonucunda LabVIEW programn kullanan kii saysna olan talep artmaya balamtr. Programn ngilizce vi

olmas, hakknda Trke kaynan yok saylabilecek seviyede olmas; bu programn renilmesini ve yaygnlamasn zorlatrmaktadr. Yaplan bu almada, programn Trke uzaktan eitimini yapan bir site ile bireylerin eitimi amalanmtr. Bylece hem e-retim alannda bir katk salanmakta, hem de LabVIEWn yaygn ekilde kullanm desteklenmektedir. Tezde gelitirilen LUES LabVIEW Uzaktan Eitim Sitesinde eitim modelleri iin toplam 83 blmde 750 civarnda slayt oluturulmutur. Derslerde srkle brak, metin girii, canlandrma ve hedef alan seimi gibi etkileimlerden yararlanlmtr. Deerlendirme amacyla 19 snav blm oluturulmu ve 169 soru hazrlanmtr. Deerlendirmeler; ksa cevap, oktan semeli ve doru / yanl seimi gibi eitli ekillerde tasarlanmtr.

Aralk, 2005

Yksel GNER

vii

ABSTRACT

Preparing of Data Acquisition, Data Processing and Data Monitoring as E-Learning with LabVIEW ProgramIn this study, the aim is to teach data acquisition subjects with LabVIEW program of computer using internet step by step. LabVIEW program make measuring, processing and controlling easier by the help of computer. LabVIEW was made to produced solutions for industrial problems with easy-using flexibility. LabVIEW is used with DAC cards which sends outputs from program to automation system and ACD cards which used for loading data from sensor and transducers in the industrial measurement systems. Virtual Instruments on LabVIEW program supply designed outputs by processing data. Recently, developments in the educational area have been formed in the environment of remote education. The matter of difficulty in the educational places, execessive increase of population, in society the increase in the need of having an education without joining any education instuition is a few of the reasons of remote education existence. Not only education instutiations but also companies prefer remote education to prevent wasting time and bring economy forward plan in staff education. The interest in the technologies of data acquisition, data processing and data monitoring in the industrial automation systems has been increasing day by day point of controlling and following processes. In the world LabVIEW program is also common, it is a language of scheduling computer which supplies practical solutions in the following, data processing and following. LabVIEW program which has been used in many areas in many countries has been used in our country recently. So, the demand of people who uses LabVIEW program has started to increase. Because of being the language of program is

viii

English and laching of about it, nearly non existent make this program harder in common and learnable. In this project, it was aimed to educate the people the help of providing distant education in Turkish. Thus, either it was contributed to e educational area or supported in using LabVIEW in common. About 750 presentations in 83 sections were constituted for education models in LUES in thesis. In lessons, interactions of drag and drop, text introduction, animation and select of target area was benefited. 19 exam sections were constituted to aim for evaluation and 169 questions were prepared. Evaluations what is short answer, multiple choice, true-false were planed from different form.

December, 2005

Yksel GNER

ix

YENLK BEYANI

LabVIEW Program ile Veri Toplama, Veri leme ve Veri zlemenin E-renme Olarak HazrlanmasGnmzde LabVIEW programnn veri izlemede yaygn ekilde kullanlmas, bu program iyi ekilde bilen teknik personeli meslektalarna gre bilgili klmaktadr. Buna bal olarak baz niversiteler, LabVIEW programn retmeye balamlar ve LabVIEW donanmlar ile oluturulmu laboratuvarlar kurmulardr. Gnmze kadar tamamen LabVIEW programn retmeyi amalayan, dilimize evrilmi herhangi bir kaynaa lkemizde rastlanmamtr. Sadece birka kaynakta bir blm olarak yer verilmitir. Oluturulan site Trke olup, LabVIEW program ngilizce yardm destei vermektedir ve kullanlabilecek tm komutlar da ngilizce olarak hazrlanmtr. Program renmek isteyenlerin, ayn zamanda ngilizce bilmesi, ilerini kolaylatracaktr. Sadece LabVIEW program zerine yazlm olan Trke bir kaynak olarak bu site literatrde nemli bir a kapatmaktadr. Sitede oluturulan eitim modelleri iin toplam 83 blmde 750 civarnda slayt gelitirilmitir. Derslerde srkle brak, metin girii, canlandrma ve hedef alan seimi gibi etkileimlerden yararlanlmtr. Deerlendirme amacyla 19 snav blm oluturulmu ve 169 soru hazrlanmtr. Deerlendirmeler; ksa cevap, oktan semeli ve doru / yanl seimi gibi eitli ekillerde tasarlanmtr. Bu alma ile program iin National Instruments firmasnn oluturduu kaynaklar Trkeletirilmi ve ders notlar olarak kullanlmtr. Firmann web sitesinden sunduu yardm hizmetlerinin tamamna yakn ngilizcedir. Bu alma ile lkemizde ilk defa LabVIEW programnn anlalr bir ekilde retilmesi

x

amalanmtr. Site zerinden kullanc, asenkron olarak kendi istedii zaman ve meknda dersleri grebilecek ve deerlendirilebilecektir.

Aralk, 2005

Do. Dr. Koray TUNALP Danman

Yksel GNER renci

xi

SEMBOL VE BRMLER LSTES

A + / b/s * dB # = Hz kHz Km MHz m mA rms s S/s & V %

: amper : art : bl : byte/saniye : arp : desibel : diyez : eksi : eittir : hertz : Kilohertz : Kilometre : Megahertz : metre : Miliamper : root-mean-square : saniye : samples/saniye : tire : ve : volt : yzde

Mbps : Mega bit per second

xii

KISALTMALAR LSTES

ABD A/D ADC ADL AICC AR-GE ASCII BBC BD BIOS CBT CMI COM CPU CSS D/A DAC DAQ DCE DLL DMA DOS DTE E3TAM EIA EISA FIFO GPIB

Amerika Birleik Devletleri Analog / Dijital Analog Dijital Konvertr Advanced Disributed Learning Aviation Industry Computer-Based Trainng Comrnitee Aratrma Gelitirme Karlkl Bilgi Deiimi in Standart Amerikan Kodu British Broadcasting Corporation Bilgisayar Destekli retim Basic input/output system Computer-Based Training Computer Managed Instructon Component Object Model Central Processing Unit Cascading Style Sheets Dijital / Analog Dijital Analog Konvertr Data Acquisiton Veri Haberleme Cihaz Dinamik Balant Ktphanesi Dorudan Hafza Eriimi Disk Operating System Veri Terminal Cihaz Endstriyel ve Bilimsel Test Teknolojileri Tasarm Elektronik Endstrileri Birlii Geniletilmi Endstri Standart Mimarisi lk Giren lk kar General Purpose Interface Bus

xiii

GUI HTML IBM IC IDE IEEE I/O IRQ ISA LabVIEW LMS LTSC MATLAB MCA MS ODT YS PC PCI PCMCIA PDF PHP PIC PLC PVC PXI RAM RF RTD SCORM SCXI S/H STP TCP/IP TTL TV UTP

Grafiksel Kullanc Ara Yz HyperText Markup Language International Business Machines Entegre Devre Integrated Drive Electronics Institue for Electrical and Electronic Giri / k Interrupt Rrequest Endstri Standart Mimarisi (Industry Standard Architecture) Laboratuary Virtual Instrumention Engineering Workbench Learning Management Systems Learning Technology Standards Committee MatrixLaboratory Mikrokanal Mimari Yolu Microsoft Ortadou Teknik niversitesi renci Ynetim Sistemi Personel Computer Peripheral Component Interconnect Personal Computer Memory Card International Association Portable Document Format Personal Home Page Peripheral Interface Controller Programlanabilir Lojik Kontrolr Polivinilklorid PCI eXtensions for Instrumentation Read Acces Memory Radyo Frekans Diren Scaklk Dedektrleri Shareable Content Object Reference Model Signal Conditioning eXtensions for Instrumentation rnekleme ve Tutma Koruyuculu Bkmeli ift Kablo Transmission Control Programme / Internet Protokol Transistor-Transistor Logic Televizyon Koruyucusuz Bkmeli ift Kablo

xiv

UZEM VXI XML

Uzaktan Eitim Merkezi VMEbus eXtensions for Instrumentation eXtensible Markup Language

VI (Virtual Instruments) Sanal Enstrman

xv

EKL LSTES

SAYFA NO ekil 2.1. Cadence PSpice Programnn Bilgisayarda Grn ekil 2.2. MATLAB Programndan Bir Grn ekil 2.3. E-renmede Eitmen le renciler ekil 2.4. E Zamanl E-retim ekil 3.1 PC Tabanl Veri Toplama Sisteminin Fonksiyonel Diyagram ekil 3.2 Grltnn Kayna ile Alc Arasndaki Grlt Kuplaj ekil 3.3 Takmal DAQ Kart Sinyal artlandrma ekil 3.4 Karta Monte Edilen Modler Sinyal artlandrma ekil 3.5 eitli Saysal Verici Modllerin Kull. Datlm I/O Saysal artlandrma ekil 3.6 Tipik Bir A/D Kartnn Fonksiyonel Diyagram ekil 3.7 Bir Dalga Biimi retim D/A Kartnn Fonksiyonel Diyagram ekil 3.8 Tipik Saysal I/O Kart Blok Diyagram ekil 3.9 Bir Sayacn Basitletirilmi Modeli ekil 3.10 IRQ ekil 3.11 DMA ekil 3.12 PCI Yaps ekil 3.13 Datlm I/O Sinyal Verici Modlleri ekil 3.14 Datlm Gnlk/Kontrolr ebekesi ekil 3.15 Tipik Bir Seri E Zamanl Veri Mesajnn Biimi ekil 3.16 Bir Bilgisayarla (DTE) bamsz bir kontrolrn (DCE) ekil 3.17 Bir EIA-232 Karlkl Veri Deiiminin rnek almas ekil 3.18 RS-485 ok Dl ebekeler ekil 3.19 20 mA. Akm Dngs Ara Yz ekil 3.20 RS-232/RS-485 Dntrcnn Blok Diyagram ekil 3.21 RS-232/RS-485 Dntrcnn Sinyal Ak Diyagram ekil 3.22 Bamsz Bir Gnlk/Kontrolrn Hafza Kart le Programlanmas ekil 3.23 Datlm Gnlk/Kontrolr ebekesi 8 9 11 14 25 26 30 31 31 32 34 35 35 38 39 42 43 44 46 47 51 52 53 54 54 57 59

xvi

ekil 4.1. Authorware Program le Srkle - Brak Etkileimi ekil 4.2. Srkle Brak Etkileimine Ait Ak izgisi ekil 4.3. Hedef Alan Seimi Etkileimi ekil 4.4. Authorware Programnda Hedef Alan Seimi Ak izgisi ekil 4.5. Hedef Obje aretleme Etkileimi ekil 4.6. rnek Bir Canlandrma Uygulamas ekil 4.7. Metin Girii Etkileimi ekil 4.8 LUES Site Haritas ekil 4.9. LUES Eitim Sitesinde LabVIEW Sayfalar ekil 4.10 Kurslar Alt Haritas ekil 4.11. LUES Eitim Sitesinde Kurslar Sayfalar ekil 4.12 oktan Semeli Deerlendirmeye Bir rnek ekil 4.13. Ksa Cevap Deerlendirmeye Bir rnek ekil 4.14. Doru Yanl Deerlendirmeye Bir rnek ekil 4.15 LUESte Bulunan Projeler ekil 4.16. Derslerde Kullanlan Butonlar ekil 4.17. Men Penceresi ekil 4.18. Bul Penceresi ekil 4.19. Szlk Penceresi ekil 4.20. Yardm Penceresi ekil 4.21. Bir ablondan Yeni Bir Sanal Enstrmann Almas Dersi 1. Sayfas ekil 4.22. Bir ablondan Yeni Bir Sanal Enstrmann Almas Dersi 2. Sayfas ekil 4.23. Bir ablondan Yeni Bir Sanal Enstrmann Almas Dersi 3. Sayfas ekil 4.24. Bir ablondan Yeni Bir Sanal Enstrmann Almas Dersi 4. Sayfas ekil 4.25. Bir ablondan Yeni Bir Sanal Enstrmann Almas Dersi 5. Sayfas ekil 4.26. Bir ablondan Yeni Bir Sanal Enstrmann Almas Dersi 6. Sayfas ekil 4.27. Bir ablondan Yeni Bir Sanal Enstrmann Almas Dersi 7. Sayfas ekil 4.28. Bir ablondan Yeni Bir Sanal Enstrmann Almas Dersi 8. Sayfas ekil 4.29. Bir ablondan Yeni Bir Sanal Enstrmann Almas Dersi 9. Sayfas ekil 4.30. Bir ablondan Yeni Bir Sanal Enstrmann Almas Dersi 10. Sayfas ekil 4.31. rnek Uygulama Sanal Enstrman Blok Diyagram ekil 4.32. rnek Uygulama Sanal Enstrman n Paneli

66 67 67 68 69 70 71 73 74 75 76 78 79 80 81 82 82 83 83 84 115 115 116 116 117 117 118 118 119 119 86 87

xvii

TABLO LSTES

SAYFA NO Tablo 3.1. PC Yolu Sisteminin Geliim izelgesi Tablo 3.2. EIA-232 iin yaygn DB-9 ve DB-25 pim tahsisleri Tablo 3.3. Alan Yolu Karlatrma Tablosu 41 48 55

xviii

BLM I.

GR VE AMA

I.1 GREndstride test veya lmler, ounlukla osiloskop, sinyal analizr vb. enstrmanlar kullanlarak yaplmaktadr. Ancak cihazlarn herhangi bir ihtiyaca gre deitirilmesi gerektiinde; retici firmaya bal kalmak ve donanmsal farkllklar gibi birok sorunla karlalmaktadr. Bu yzden deiikliklerin yaplmas ekonomik olmamaktadr. Tm bu sakncalar ortadan kaldrmak iin, gnmzde bilgisayar tabanl lme sistemleri ortaya kmaktadr. LabVIEW program, bilgisayar tabanl test ve lmde yeni bir kavram ortaya karmtr. Bu yeni kavram Sanal Enstrman (VI Virtual Instrument) olarak tanmlanr. Bu ekilde bilgisayar, yazlm kullanlarak istenilen test ve lm enstrmanna evrilebilmektedir. Bunu yaparken kullanlacak fonksiyonlarn, lme alan ve enstrman renkleri tamamen kullanc tarafndan belirlenir. Ortaya karlan enstrman gerek bir enstrmann tm ilevlerini hatta daha fazlasn yerine getirmektedir. rn ayn zamanda bir bilgisayar program olduu iin ihtiyaca gre deiiklik yaplmas ok daha kolay olmaktadr. LabVIEW, mhendislik ve bilim evrelerine ynelik veri toplama ve ilemeye younlam uygulamasn, grafik olarak programlanabilen karlk gelen bir platformdur. birletirerek Programc, oluturur. fonksiyonlara grafikleri

LabVIEWn kulland dil G dili olarak anlmaktadr. LabVIEW baz kstlamalar dnda, C ve PASCAL gibi dillerle yaplabilecek hemen hemen her trl bilimsel uygulamaya yatkndr. C ve PASCAL gibi yaz tabanl programlama dilleri kullanlarak uzun bir srede oluturulabilecek uygulamalar; LabVIEW ile ok daha ksa srede tamamlanabilmektedir. [1]

1

Gnmzde birok teknik mhendislik dersleri (Matematik, Saysal Tasarm, Kontrol, PLC, Mikroilemciler vb.) artk sanal ortamda, bilgisayar banda ilenmekte hatta ders ierikleri simlatrler yardmyla rencilere verilmekte ve rencinin kendi kendine tecrbe etmesi salanmaktadr. MatLAB, MathCAD, Mathematica, LabVIEW gibi programlar bu tr sanal ders malzemeleri arasnda en ok tercih edilenleridir. [1] Veri toplama, ileme ve izleme, lme yaparken uygulanan en nemli admlardr. Bu admlar en az hata ile en istenen ekilde yapabilmek iin lme yapan kiiler azami aba sarf etmektedir. Veri toplama sistemleri; eitli iaretlerin llmesi, ilenmesi, iletilmesi ve kaydedilmesi iin gnmzde yaygnlaarak kullanlmaktadr. [2] Gnmzde eitim yeniden ekillenmektedir. Eitim teknolojileri ve internet bir araya gelince, yz-yze eitim modelinin yannda, internet ortamnda web tabanl eitim sistemleri hzla gelimeye balamtr. lkemizde yaplan almalar da bu srete nemli atlmlar eklinde olmutur. Anadolu niversitesi Ak retim Fakltesi, Ak retim Lisesi biliim teknolojilerini kullanarak programlarn, bu yeni uzaktan eitim modeline uyarlamaktadr. ODT Enformatik Enstits, internet zerinden dersler ve programlar sunmaktadr. Bilgi niversitesi, Sakarya niversitesi gibi farkl niversitelerde yaplan almalar, internet destekli eitim iin verilecek rneklerden bazlardr. [3] Bilginin katlanarak artt ve bilgiye eriimin kolaylat bu yzylda, bilginin doru olarak kazanm iin, eitimin rol olduka artmtr. Bu da doal olarak, insanlarn, gelien teknolojilere ve yaam biimine uyum salamalar iin yaam boyunca eitim almalarn kanlmaz klmaktadr. [3]

I.2 AMABu tez almasnda LabVIEW programn retmek ve LabVIEW ile veri ilemek amacyla uzaktan retim yapan bir internet sitesi oluturulmutur. Bu sitede gerekli etkileimler kullanlarak, retim srecini daha ekici bir hale getirmek amalanmtr. Uygulamadaki dersler tamamlandnda, kii LabVIEW program hakknda gerekli bilgileri yeterli seviyede renmi olmaldr. Ayrca bir e-renim uygulamas olaca iin, birey renme hzn da ayarlama ansna sahip olacaktr. Konularn sonlarnda oktan semeli, doru yanl ve ksa cevap gibi deerlendirmeler yaplarak, bireyin renim sreci tamamlanacaktr. Tm bu uygulamalar oluturulurken, teknolojik gelimelerden azami lde yararlanarak, olabilecek en ideal eitim yntemleri kullanlmtr.

2

LabVIEW programnn ngilizce olmas, hakknda Trke kaynan yok saylabilecek seviyede olmas bu programn renilmesini ve lkemizde yaygnlamasn zorlatrmaktadr. Programn Trke uzaktan eitimini yapan bir site ile bireylerin eitimi amalanmtr.

3

BLM II.

MESLEK TEKNK ETMDE E-RENME

II.1 MESLEK TEKNK ETMBir lkenin ekonomik olarak gelime salayabilmesi iin; retim yapan iletmeler, fabrikalar, atlyeler, mesleki ve teknik eitim kurumlar olduka nemli bir yere sahiptir. Mesleki eitim kurumlar bu retime destek vermek ve retim sektrlerine mesleinde yetenekli teknik eleman yetitirmek amac ile kurulmulardr. Uygulama ile birlikte yrtlmesi gereken mesleki ve teknik eitim, retim yapan iletmelerin nem verdii bir konudur. nk iletmeler her zaman iin kaliteli teknik elemana gereksinim duyarlar. Mesleki teknik eitim kurumlarnn daha iyi bir eitim verebilmesi amac ile iletmelerin maddi ve manevi katklar olmaktadr. Orta ve yksek renim seviyesindeki mesleki teknik eitim kurumlar, daima fabrika, atlye gibi iletmelere yardmc olmal ve eitli konularda yol gsterici olmaldr. Eitim kurumlar yol gsterici olmasnn yan sra kaliteli bir eitim vermelidir. Bunun sonucu olarak mezun olan teknik eleman adaylar i hayatna en iyi ekilde uyum salayabilecek, mesleki teknik eitim amacna ulam olacaktr. Eitim kurumlarnn kaliteli eitim verebilmesi iin, mesleki tecrbeler ile dolu i hayatnn eitim kurumlar ile birlikte i ie olmas arttr. Ayrca eitim kurumlar teknolojideki son yenilikleri takip etmeli ve olas deiikliklere ok ksa bir srede uyum salamal, dnya zerindeki dier mesleki eitim kurumlar ile de iletiim iinde olmal ve karlkl fikir alveriinde bulunarak ortak projeler gelitirmelidir. Mezun ettii teknik elemanlar takip ederek almalar hakknda geri dnm salamaldr. Bylece mezunlar kendilerini gelitirme ans bulurlar. Mesleki teknik eitim kurumlarna daha yksek bteler salanmal, eleman ve donanm olarak

4

hibir eksii bulunmamaldr. Bylece rencilerin i hayatnda grebilecei tm alet, makine, takm ara ve gerelerini eitimleri esnasnda kullanabilmesi salanr.

II.1.1 Mesleki Teknik Eitimin AmacMeslek teknik eitim ile bireyleri ilgi, istek ve yetenekleri dorultusunda bilgi, beceri, tutum, davran ve i alkanlklarnn kazandrlmas, i ve hizmet alanlarnda gereksinim duyulan nitelikli insan gcnn yetitirilmesi amalanmtr. Ayn zamanda; srekli eitimle meslek bilgi ve becerilerinin gncelletirilmesi ve uygulanan programlarla giriimcilik bilincinin kazandrlmas ve meslek eitim alm olanlarn alanlarnda istihdamlarnn salanmas amalanmtr. stihdam edilenlerin, uluslararas standartlar ve performanslara gre gelitirme ve uyum kurslaryla eitim dzeylerinin ykseltilmesi, meslek teknik eitim srecinde teknolojinin etkin ve verimli kullanlarak eitimin ada, bilimsel ltlerde ve yksek nitelikte sunulmas da dier amalar olarak sralanabilir.

II.1.2 Mesleki Teknik Eitim ModelleriMesleki teknik eitim genellikle, klasik eitim metotlarnn uyguland eitim kurumlarnda yrtlmektedir. lkemizde Meslek Liseleri ile balayan sre, Meslek Yksek Okullar, Teknik Eitim Faklteleri ve Mhendislik Faklteleri ile devam etmektedir. Mesleki teknik eitim irketlerin ve akademik eitim kurumlarnn daha ok tercih ettii uzaktan eitim metotlaryla da yaplabilmektedir.

II.1.2.1 Klasik Mesleki Teknik EitimUygulamann mutlak ekilde gerekli olduu mesleki teknik eitim klasik eitim tarz benimsendiinde, eitim kurumlarnda eitim veren kii ile eitimi alacak kiinin ayn zamanda, ayn meknda bir araya gelerek, ayn fiziksel artlarda bir ama dorultusunda eitim srecini yaamalar anlamna gelir. Balang olarak gerekli teorik bilgiler, eitmen tarafndan anlatlarak birey bilgilendirilir. Daha sonra yaplacak uygulama ile ilgili ilem basamaklar anlatlmaldr. Gerekli yeteneklerin kazandrlmas amac ile uygulamaya geilerek, bireyin gerekli ara ve gereleri kullanmas salanr. Bu srada eitmen, eitim alan ve uygulama yapan bireyi takip ederek, olas hatalarn ve i kazalarnn nne geer. rnein, bir kiiye lehim yapmay retmeden nce, gerekli teorik bilgi olarak lehimin yapsndan, lehimin ka derecede eriyeceinden, havya eitlerinden, lehimleme eitlerinden, iyi bir lehimleme ileminin nasl olacandan teorik olarak bahsedilir. Lehimleme esnasnda olabilecek i kazalarndan ve i gvenliinden

5

bahsedilir. Yaplacak ilemler, adm adm anlatlr ve aklanr. Hatta eitmen bu srada rnek bir lehimleme ile iyi bir lehimlemenin nasl olmas gerektiini bireylere gsterir. Birey ald teorik bilgiler ile lehimleme yapabilecek kadar donatlmtr. Bireye kendisinin uygulama yapmas iin belli bir zaman verilerek, bildiklerini pratik olarak kullanmas salanr. Bu srada eitmen tarafndan gzlemlenerek, i kazalarndan ve olas lehimleme hatalarndan kanlmaldr.

II.1.2.2 Mesleki Teknik Eitimde Uzaktan EitimGnmzde mesleki teknik eitim alanlarnda uzaktan eitim niversiteler ve zel sektrde bulunan iletmeler tarafndan tercih edilmeye balanmtr. Mesleki eitim veren kurumlarn yer sknts ekmesi, klasik eitime gre daha ekonomik olmas ve bireyin istedii hzda eitim almas sebeplerden bir kadr. Mesleki Teknik Eitimin teorik bilgilerin verildii ilk ksmlarnda uzaktan retim metotlar rahatlkla kullanlmaktadr. Internet zerinden verilmesi ve daha grsel temalarla ilenmesi bakmndan, eitimi daha elenceli klmaktadr. Bireyleri daha katlmc ekilde eitmek iin etkileimlerin kullanlmas, uzaktan eitimi klasik eitimden ayran en nemli noktadr. Etkileim kullancy pasif dinleyici olmaktan kararak, dorudan yaplan etkinliin aktif bir paras haline getirir. Uygulama aamasna geildiinde bireyin eitimine devam etmesi iin en ok tercih edilen yntem klasik eitim metotlardr. nk bireyin eitimini ald donanmlara elle dokunmas, onlar grmesi, incelemesi ok etkili olmaktadr. Ancak, uzaktan eitimin uygulamalarnda gerekten gerekli ilem yaplyormu gibi, eitimin devamn salayan canlandrmalar kullanlabilir. Ancak canlandrmada gsterilen hibir deney veya ilem, laboratuvar veya atlyede yaplan gerek uygulamann nne geemez. Sadece ayn bir izgi film seyreder gibi simlasyonlar ile bireye deney uygulamas seyrettirilebilir. Tabii ki bylece bireyin deney esnasnda kazanaca beceriler, yetenekler eksik kalm olacaktr.

II.1.2.3 Teknik Alanlarda Uzaktan Eitimin Klasik Eitime Gre Avantajlar ve DezavantajlarTeknik alanlarda eitimin dier bilimlerdeki eitime gre farkllklar

bulunmaktadr. Belli bir alt yap gerektiren, uygulamaya dayal bir eitim olmas arttr. Dolaysyla eitilecek kiinin bir n eitimden gemesi arttr. Klasik teknik eitimde birey okulda teorik derslerde yetitirildikten sonra, atlye ve laboratuvar gibi uygulamal dersler ve stajlar ile gerek i hayatna hazrlanmaktadr. Uygulamal bir eitim, ekonomik zorluklar getirmektedir. Eitim kurumunda her uygulamay

6

yapabilmek byk bir baardr. Teknik eitime uzaktan eitim, bu aamalarn uygulama olmayan ksmlarnda eklenebilir. Teknik eitimin n hazrl uzaktan, ancak uygulama gerektiren blmler klasik yntemle atlye veya laboratuvarlarda gerekletirilmelidir. Baz e-renme modellerinde yaplmas gereken deneyler benzetilerek sanal ortamda uygulanmaktadr. Ancak teknik bir eleman olacak bireyin gerek aralar ile deneyi yapp sonucunu grmesi daha hazr hale gelmesini salayacaktr.

II.1.3 Elektrik - Elektronik Mesleki Teknik Eitiminde Kullanlan Bilgisayar ProgramlarElektrik ve elektronik mesleki eitiminde kullanlan bilgisayar programlar son yllarda giderek artmaktadr. Orta ve yksek dereceli mesleki eitim kurumlarnda bu trdeki programlarn retilmesi sz konusudur. Ayn zamanda zel sektrde alacak teknik elemanlarn meslei ile ilgili bilgisayar programlarn renmeleri bir zorunluluk haline gelmitir. Aadaki blmde bu trdeki bilgisayar programlarnn nemli olanlar tantlmtr.

II.1.3.1 Electronics WorkbenchBilgisayar ile elektrik ve elektronik devrelerin analizini veya tasarmn yapmak daha sonra da bu devreleri gerek devre elemanlar kullanmadan altrmak olasdr. Electronics Workbench program da bu programlardan sadece birisidir. Bilgisayar ile elektrik ve elektronik devreleri analiz etmenin eitli yararlar bulunmaktadr. [4] Electronics Workbenchin kelime anlam: Elektronik alma Masasdr. Bilgisayar yardmyla, devre tasarm yapmaya, analiz etmeye ve zerinde lm yapmaya olanak verir. [4] Electronics Workbench ile fiziki elemanlar olmadan devre tasarm yaplabilir. Baka bir ifadeyle sanal laboratuvardr. Bu programda, devre balantlar bilgisayarda yaplr. alp almad bilgisayarda kontrol edilir. Gerekli test ve lmler yaplr. Devrenin nasl alt bilgisayarda grldkten sonra istenildii takdirde fiziki olarak devre hayata geirilir. [4] Tasarm srasnda, yanl balantdan dolay devrenin almayp zaman kaybna neden olmas, malzeme veya test cihazlarnn olmamasndan dolay devrenin kurulamamas, malzemelerin yanmas, devrenin sfrdan monte edilmesi gibi zorluklar Electronics Workbench programyla ortadan kaldrlmtr. [4]

7

II.1.3.2 Cadence PSPICECadence PSpice, analog ve dijital elemanlarn birlikte bulunduu devrelerin davranlarn modelleyen bir simlasyon programdr. 1985 tarihinde oluturulan Cadence PSpice simlatr, bugne kadar en son kan iletim sistemi ve donanmlar destekleyen teknoloji portfyn genileterek srekli gelitirilmektedir. Genel amal devre program olan Cadence PSpice elektrik ve elektronik devrelerin simlasyonu ve hesaplamalar iin kullanlmaktadr. [5]

ekil 2.1. Cadence PSpice Programnn Bilgisayarda Grn

Cadence PSpice balca zellikleri unlardr : Cadence Pspice ile yksek-frekans sistemlerinden, dk-g IC

tasarmlarna kadar tm gerek analog, dijital simlasyonlar gerekletirebilme, Tasarmlarnza ait yeni ktphaneler oluturma veya mevcut

ktphaneleri kullanabilme, Sinyal oluturmak iin Stimulus Editor kullanma, Eleman karakteristii iin Model Editor kullanma, lm ve Performans analizleri, Crossproping ile g lmleri, Simlasyon zelliklerini ok kolay ayarlayabilme, Grlt, Fourier ve scaklk analizleri, Analog davran modellemeleri, Dijital kaplar iin yaylma gecikme modellemeleri,

8

Dijital netler zerindeki yk depolanmas, Analog veya dijital analiz sonularn ayn pencere iinde ayn koordinat

sistemlerinde gzlemleyebilme.

II.1.3.3 QuickFieldzellikle motor, transformatr gibi elektrik makinelerinin tasarm amal kullanlan QuickField ve benzeri programlar sanayide byk bir yere sahiptir. [6] QuickField sonlu elemanlar yntemine gre alan etkileimli bir analiz program olup; elektrostatik, elektromanyetik, gerilme vb. gibi analizlerde dahil olmak zere aadaki analizleri yapabilme zelliine sahip bir programdr. [6] Dorusal ve dorusal olmayan manyetik analiz, Zaman harmonikli elektromanyetik analiz, Elektrostatik analiz, Akm dalm analizi, Dorusal ve dorusal olmayan s transferi ve yaylm analizi, Dorusal gerilme analizi.

II.1.3.4 MATLAB

ekil 2.2. MATLAB Programndan Bir Grn

MATLAB (MatrixLaboratory) almndan da belli olduu gibi bir matris laboratuvar anlamna gelir. MATLAB program, ilk olarak 1985 ylnda C.B. Moler tarafndan gelitirilmi olup, teknik hesaplamalar ve matematiksel problemlerin zm ve analizi iin tasarlanm bir yazlm gelitirme aracdr. MATLAB, bir zamanlar mhendisliin olmazsa olmaz Fortran programlama diline alternatif olarak yazlmtr. Artk C programlama diliyle yazlm olan MATLAB, mhendislerin vazgeilmez bir programdr. [5] MATLAB program aadaki ilemleri yapmak iin kullanlabilir: Matematiksel lm ve Hesaplamalar,

9

Algoritma Gelitirme, Veri Elde Etme, Grnt leme, Saysal aret leme, Szge Tasarm, Dalgacklar, Yapay Sinir Alar, Veritaban, Optimizasyon, Modelleme ve Simlasyon.

Bu opsiyonlar ile MATLAB'da kusursuz tasarmlar yaplabilir. Ayrca MATLAB' vazgeilmez yapan durumlardan en nemlileri Toolbox 'lar ve Simulinktir. [5]

II.1.3.5 LabVIEWTest, lm, veri oluturma, ileme ve izlenmesinde kullanlan LabVIEW, ieriinde bulunan otomasyon ve lme devre elemanlar fonksiyonlarnn ekranda birbirlerine balanmas eklinde kullanlr. Geleneksel programlama dillerindeki komut veya deikenlerin satrlarca yazlmas yerine, yaplmak istenen ilem iin kullanlabilir sanal enstrmanlarn (VI) blok diyagrama yerletirilip, veriyi iletecek balantlar olduka kolay bir ekilde yaplmaktadr. nk LabVIEW program esnek, gl, kullanm rahat ve renilmesi kolay olan bir bilgisayar programdr. LabVIEW iki ksmdan oluur: n Panel ve Blok Diyagram. n panel kullanc ara yzdr. LabVIEW ile oluturulacak uygulamay kullanacak olan operatrn sisteme deerler girmesine ve klar grmesine yardmc olur. Blok diyagram ise esas ilemlerin yapld yerdir. n panelde kullanc bir taraftan kontrol salarken, dier taraftan blok diyagramda sanal enstrmanlar almaktadr. Ayrca NI firmasnn gelitirdii donanm ile gerek sistemlere hkmedebilmektedir. [7,8] LabVIEW, retkenlii arttrarak gelitirmeye harcanan zaman azaltmakta, bilgisayar ve enstrmantasyon donanmna yaplan parasal yatrm korumaktadr. Ayrca, kendi zmlerini gelitirebilmeleri iin daha geni kullanc kitlesini yetkilendirmektedir. Daha karmak gelitirme aralarna gerek kalmadan btn ilemleri tamamlayabilme esnekliine sahiptir. Eklenen gl aralar ile karmak gelitirme ilemlerini basitletirir. lme yaplan her yerde, veri izleme istenen her yerde LabVIEW kullanlabilir. Endstride otomotiv sektrnden enerji sektrne, uzay almalarndan su alt almalarna, elektrik ve elektronik teknolojisine kadar

10

birok alanda zmler sunarken her sektrden birok firma aratrma ve gelitirme almalar ile retimlerinde programdan faydalanmaktadr. [7,8]

II.2 UZAKTAN RENME VE E-RENME II.2.1 TanmlarSon yllarda bilgisayar teknolojisindeki gelimeler, zellikle internetin ortaya kmas ve ok yaygnlamas, bilgiye eriimi ok kolay ve hzl hale getirmitir. Her konuda ve inanlmaz hacimdeki bilgiye artk kolaylkla ulamak mmkndr. Dnyann her yerindeki olay, gelime, icatlardan annda haberdar olunmaktadr. Her alanda yer alan ba dndrc hzl gelimeler insanlarn okulda rendikleri bilgilerle kalmalarna olanak tanmamaktadr. Birey, her an her yerde srekli bir renme sreci iindedir. Bir yerde bilgisayar teknolojisinin salad bu bilgi patlamas ve paralelindeki srekli renme zorunluluuna yeni bilgi teknolojileri yardmc olmaktadr. Okul yaamndan sonra da eitli konular renmek isteyen insanlar, 1950lerde mektup ve radyo araclyla renmelerine devam edebilirken, imdi bilgisayarn ve iletiim alarnn salad ortamlardan yararlanarak renmelerini srdrebilmektedirler. Srekli eitim merkezlerinde yetikinlerin eitimi n planda tutulmaktadr. renen ve retmenin farkl fiziksel mekanlarda bulunduu ve mektup-radyo-tv ile balayan uzaktan eitim / uzaktan retim kavram, son yllarda biliim teknolojilerinden yararlanarak gerekletirilmekte olup elektronik renme / e-renme (e-learning) adn almaya balamtr. [9]

ekil 2.3. E-renmede Eitmen le renciler

E-renmenin eitli kaynaklarda farkl tanmlar mevcuttur. Bu tanmlardan birka aada belirtilmitir [9] : Internet, intranet veya bir bilgisayar a bulunan platform zerinde sunulan, web tabanl bir eitim sistemidir.

11

E-renme, internet teknolojileri araclyla retmen ve rencinin ayn ortamda ve ayn anda bulunmalarna gerek kalmadan (asenkron eitim) gerekletirilen eitim faaliyetleridir. retim materyallerinin elektronik olarak, Web zerinden, bir kurumun intraneti zerinden ya da CD-ROM ile datlmasna e-renme denir. E-renme, internet, bir a veya sadece bilgisayar yoluyla gerekleen renmelerdir. E-renme, eitim ieriinin, internet, intranet, uydu yayn, etkileimli TV, grsel / iitsel teyp, CD-ROM vb. yoluyla elektronik ortamda aktarmdr.

II.2.2 Uzaktan renmenin Tarihesilk olarak Wisconsin niversitesinin 1892 yl katalounda gemi olan uzaktan eitim terimi (Distance Education), yine ilk kez ayn niversitenin yneticisi William Lighty tarafndan 1906 ylnda yazlan bir yazda kullanlmtr. Daha sonra bu terim (Fernunterricht), Alman eitimci Otto Peters tarafndan 1960 ve 1970lerde Almanyada tantlm ve Fransada uzaktan eitim kurumlarna isim (Teleenseignement) olarak uygulanmtr. Uzaktan eitim terimi, tmyle anlamda olmayan deiik terimler ierir. Uzaktan eitim kapsamndaki bu terimlerden bazlar, mektupla eitim, evde alma, d alma, uzaktan retim ve uzaktan retme, uzaktan renim ya da uzakta renmedir.

II.2.3 E-renmenin Temel BileenleriE-renmenin iki temel bileeni; ierik ve renci Ynetim Sistemi olarak sralanabilir. E-renmede kullanlacak ierik, kitap sayfalarnn dorudan Webe ya da CDlere aktarmndan ok daha fazla ve deiik bir almayla oluturulmak durumundadr. Kitap sayfalarndaki kk punto ya da hareketsiz bir ka resmin bilgisayar ekranna tanmasyla oluturulan e-renme dersleri baarsz olmaktadr. Baarl bir e-renme uygulamasnn ierii bir ekiple hazrlanmal ve ekipte u uzmanlklara sahip kiiler yer almaldr: erik Uzman (konu alan uzman), Dersin retmeni, Program Gelitirme Uzman, Web Tasarmcs, Animasyon Uzman, Bilgisayar Programcs,

12

renci Ynetim Sistemi (YS), farkl zamanl veya karma eitimde rencilerin ders seimi ve derse kaydolmasna, ieriklerin sunulmasna, lme deerlendirme yaplmasna, katlmclarn ders alma srasndaki etkinliklerinin izlenip kaydedilip raporlama yaplmasna olanak salayan yazlm trdr. [9]

II.2.4 E-renmenin YararlarBata teknolojik deiimlerin hz ve karmaklnn artmas olmak zere, gerek duyulan bilgi ve becerilerin srekli deimesi, her alanda rekabetin artmas, internetin ok hzl gelierek her tr bilgiye ulamda kolaylk ve hz salamas, renmeyi yaam boyu devam etmesi gereken bir kavram haline getirmitir. Erenme yaam boyu renmeyi salayabilecek gnmzde en etkili gzken aratr. [9] E-renme unlar salar: Klasik snf eitimine gre daha fazla kiiye ulama, Kurum ya da irketin ayn anda pek ok eleman veya mterisine eitimi ulatrabilmesi, Basl malzemelerin (kitap, CD, vb.) annda gncellenememe dezavantajna karlk webteki bilginin tek kopya olmas ve annda gncellenebilmesi, Eitim maliyetlerinde azalma, ok sayda kiinin bir eitim yerine ulama, konaklama, ayrca ynetim, vb. giderlerinden tasarruf edebilme, Bireyin renme srecine etkin olarak katlmas, bylelikle kalc renmenin salanmas, Bireyin kendi hznda renmesi, Bireyin, dersi istei kadar tekrar edebilmesi, Bireyin bir seferde ne kadar almak istediine karar vermesi, Zamann ve yerini kendisinin planlamas, Bir i yerinde alan kiinin ilerini aksatmadan bilgi ve becerisini gelitirebilmesi, resmi bir programa katlp diploma, sertifika alabilmesi, Uygun grsel ve iitsel tasarmlarla renimin ekici hale getirilerek zevkli ve kalc renmenin salanm olmas, Etkileim, sadece rencinin geliim ve katlmnn izlenmesini deil; ayn zamanda rencinin, sorularna hem retmenden hem de dier rencilerden yant alabilmesini salar.

13

II.2.5 E-renmenin TrleriE-renmenin birbirini tamamlayan iki tr bulunmaktadr: E zamanl (senkron) e-renme Farkl zamanl (asenkron) e-renme

Bu iki trn birlikte kullanld bir dier tr ise karma eitim adn alr.

ekil 2.4. E Zamanl E-retim

II.2.5.1 E Zamanl E-renme (Senkron)E zamanl e-renme, farkl meknlardaki bireylerin, ayn ortamdaym gibi, karlkl etkileim iinde gerekletirdikleri renmedir. Ayn zamanda btn katlmclar birbirleriyle dorudan iletiim kurabilirler. Sanal snflar, iitsel, grsel konferanslar, internet zerinden telefon balants, etkileimli ve canl uydu yaynlar e zamanl e-renmeye rnek olarak verilebilir. Bu eitim ekliyle tartma ortam yaratlabilir, soru sorup annda yant alnabilir, annda test yaplabilir, birok renciyle ayn anda iletiim kurulabilir.

II.2.5.2 Farkl Zamanl E-renme (Asenkron)Farkl zamanl e-renme ise, katlmclarn ayn zamanda deil de belli bir zaman ertelemesinden sonra iletiimine olanak veren eitim eklidir. Kiinin kendi kendine internet veya CD-ROM vastasyla dersler almas farkl zamanl e-renmeye rnektir. [9] Internetten yaplan asenkron eitimde, renci Webte mevcut ierik, soru, altrmalara istedii zamanda ulaabilir, istedii kadar sreyle alabilir, istedii kadar tekrar yapabilir. Birey eitimdeyken, retmen birey ile iletiim kurmaz. Eitim alan birey retmene veya dier katlmclara e-posta ile soru gnderip yantn gecikmeli olarak alabilir. [9] Bu eitim ekliyle, herkes zamann kendisine gre planlayarak ve istedii yerden dersi alabilir. alma annda retmene ihtiya olmaz. retmen ya da

14

kurum, duyurular, mesajlar, dev ve snavlar rencilere iletilebilir. renci snav ve dev sorularn yantlayp retmene gnderilebilir. retmen sonular rencilere gnderebilir. [9]

II.2.5.3 Karma / Harmanlanm renim (Blended Learning)Karma ya da harmanlanm eitim, her trl teknolojinin kullanlabildii, geleneksel ve uzaktan eitimin farkl model ve aralarnn bir araya getirilerek dzenlendii, harmanland eitimdir. E-renmenin neden olduu asosyallemenin (renmenin srekli olarak tek bana ve ekran karsnda olmas), retmen ve dier rencilerle yz yze etkileememe ve konuamamann renme srecindeki olumsuz etkilerini gidermek iin karma renim gndeme gelmitir. [9] Baz evreler tarafndan en ideal eitim modeli olduu savunulmaktadr.

II.2.6 Uzaktan renim ile lgili Uygulama nerileriE-renme, renme ve retme srecine byk bir deiiklik getirmektedir. Kurulularda yrtlmeye allan her deiiklik ve yenilik, kiilerin az ya da ok direnciyle karlamaktadr. Byle projelerde baarya ulamak iin ok iyi bir proje ynetimi ve deiim ynetimi uygulanmaldr. E-renme yaklamnn, renmeyle ilgili i motivasyonu yksek olan renenlere hitap ettii unutulmamaldr. [9] E-renme uygulamalarnn balang maliyeti; bilgisayarlar ve a alt yaps kurulmas gereklilii, e-renmeyle ders alacak kiilere nce bilgisayar eitimi verilmesi gereklilii ve YS yazlmlarnn pahal olmas nedeniyle, fazla olabilmektedir. [9] E-renme modelini uygulamaya karar verenler iin aadaki uygulama nerileri maddeler halinde verilmitir: ncelikle e-renme stratejisi oluturulmal ve planlama yaplmaldr. Kurum ii alma takvimi, organizasyon ve i ak belirlenmelidir. Tantm ve oryantasyon almalar planlanmal ve uygulanmaya balanmaldr. E-renime dayal kltr deiiminin kurum iinde oluturulmas planlanmal ve uygulanmaya balanmaldr. Yetkinlikleri ve hizmet ii eitim ihtiyalarn saptamak iin Eitim htiya Analizi yaplmaldr. Eitimin amalar belirlenmelidir.

15

Eitim yntemi belirlenmelidir: E zamanl, farkl zamanl, karma, hangi eitimler, ne kadar snf eitimi, ne kadar ve ne kapsamda destek, snavlar, vb.

erik oluturulmal veya temin edilmelidir: erik kurum iinde oluturulabilir veya d kaynaklardan temin edilebilir. Gerekli ekip (ders danman, eitmen, teknisyen vb.) grevlendirilmeli ve ekibe gerekli eitimler verilmelidir. ar merkezi (eriim, parola, vb. sorunlar iin) oluturulmaldr. Forum, sohbet odalar gibi etkileimli alma ortamlar oluturulmaldr. Eer yaplacaksa yz yze eitimler planlanmaldr. Bavuru ve kayt esnasnda, rencinin bildirilmesi gerekenler belirlenmelidir. renci, kendinden neler beklendiini ve sorumluluklarn batan bilmeli ve renmelidir.

Pilot program balatlmaldr. Pilot program sonunda amalara ulaldysa, yaygnlatrmann yaplmas salanmaldr.

II.2.7 Dnyada Uzaktan renmeDnya zerinde uzaktan renme uygulamalarna gnmzde sk karlalmaktadr. Birok irket, zellikle ok uluslu byk firmalar personellerinin eitimine nem vermekte ve verilecek eitimin uzaktan eitim olmasn tercih etmektedirler. Bunun nedeni, eitim alacak personel alma ortamndan uzaklatnda sorun yaanabilmesidir. Cisco Systems, Mercedes-Benz, IBM ve BBC gibi firmalarn uzaktan renim uygulamalar, dnya zerinde yaplan almalara gzel birer rnektir. Cisco Systems; a yaplandrma ve gvenlik almalar, biliim teknolojileri, Web tasarm, zellikle Java ve UNIX konularnda tm dnyada birok kiinin eitimine fayda salamaktadr. Mercedes-Benz firmas ise alanlarnn kulland bilgisayarlar arasnda kurulu olan yerel a sisteminde dil eitiminden, kiisel geliime kadar birok konuda eitim modllerini kullanmaktadr. Ayrca ngiliz Ulusal Televizyon ve Radyo Kanal BBCnin ngilizceyi retmek amac ile birok dilde internet zerinden yapt uzaktan eitim de gz ard edilmemelidir. IBM firmas da birok alanda erenmeye destek veren kurulularn arasndadr.

16

II.2.8 Trkiyede Uzaktan renmeE-renme Trkiyede son yllarda gndemde olan olduka yeni bir konudur. E-renmenin Trkiyedeki kilometre talarndan biri YK niversiteleraras letiim ve Bilgi Teknolojilerine Dayal Uzaktan renim Ynetmeliinin hazrlanmas ve yaynlanmas olmutur. [9] Mays 2002 Trkiye Biliim uras Raporunda Trkiye 21. yzylda varln srdrebilmek iin, milli eitimini ciddi bir biimde yeniden yaplandrmak zorundadr denilmitir. O zamanki Milli Eitim Bakan Bostancolu da, 2002 - 2003 ylnda en nemli projenin e-renme olduunu belirtmitir. [9] Gnmzde Trkiyede e-renme daha ok niversiteler ve zel kurulular tarafndan kendi elemanlarnn veya mterilerinin eitimi iin kullanlmaktadr. [9] E-renmenin de iinde yer ald uzaktan eitimin lkemizdeki geliimi u ekildedir: Trkiyede uzaktan eitim ilk olarak, televizyon araclyla retim yapan Anadolu niversitesi Ak retim Fakltesi tarafndan balatlm olup devam etmektedir. nternete dayal uzaktan eitim ise 1997 ylnda Orta Dou Teknik niversitesi tarafndan balatlm olup, u anda nternete Dayal Eitim Asenkron (www.idea.metu.edu.tr), Distance Interactive Learning (www.dil.metu.edu.tr) ve Web Tabanl Asenkron Eitim gibi eitli programlarla srmektedir. ODT, kendi gelitirdii renci Ynetim Sistemi Net-Class kullanmaktadr. [9] E-renme hizmeti sunan dier baz niversiteler ve kurumlar arasnda Sakarya niversitesi, Yldz Teknik niversitesi, Sleyman Demirel niversitesi, T Uzaktan Eitim Merkezi (UZEM), Boazii niversitesi UZEM, Enocta, Unidersite, Sanal-Kampus, Ko Bryce saylabilir. [9] T UZEM Uzaktan Eitim Merkezinin sunduu eitim ve sertifika programlar arasnda C# ile .NET ortamnda Programlama, C++ ile Nesne Ynelimli Programlama Temelleri, Linux Sistem Ynetimi ve ECDL Temel Bilgisayar Okur/Yazarl saylabilir. Ankara niversitesi TMER ve Bilkent Holding Mobilsoft A.. ortakl ile oluturulan ve www.turkish-center.com adresinden yaynlanan UTM Uzaktan Trke renim Merkezi sayfalar yurt dndaki Konsolosluk Temsilcilerimize ve lkemizde grev yapan ve Trke renmek isteyen yabanc uyruklu alanlara hizmet vermektedir. Ko Holding bnyesindeki Ko Bryce firmas Harmanlanm Eitim, Uzaktan Eitim Danmanl, erik Gelitirme, TSP Eitim Servis Salaycs ve E-Oryantasyon alanlarnda hizmet vermektedir. E-renmenin, renmeyle ilgili i motivasyon, zaman iyi planlama, sorumluluk sahibi olma gibi zellikler gerektirmesi nedeniyle bu renim modelinin

17

ilkretimden

ziyade

ortaretim

ve

niversite

dzeyi

iin

uygun

olduu

dnlmektedir. [9] lkemizde gen nfus ok fazladr ve ou gen niversiteye girememektedir. Girenler ise, ihtiyac olan bilgiyi tespit edebilen, bu bilgiyi nerede arayacan bilen ve bulduu bilgileri sentezleyip yeni bilgiler retebilen, ekip almas yapabilen, bilgiyi paylaabilen, bilimsel dnebilen, yaratclklar tevik edilmi bireyler olarak gelimek yerine; snrl bir takm bilgileri ezberlemeye alm ama ounu da unutmu olarak mezun olmaktadrlar. niversiteye girememi olanlarsa, meslek sahibi veya kalifiye eleman olmadan kalmaktadrlar. [9] niversite says ne kadar artrlmaya allrsa allsn, retim yesi says ayn oranda artamadndan dersler bo geebilmekte veya bir snfta ok fazla sayda renci bulunmakta ve etkili bir renim yaplamamaktadr. Bu ekilde ileyen renme-retme sreleriyle an gerektirdii ekilde bilgiyi aratran, bulan, sentezleyen, yeni bilgi reten bireylere sahip olabilmek ok gtr. [9] Bilgi retebilenlerin rekabette nde olduu ve Trkiyenin ksaca yukarda deinilen gerei gz nne alndnda e-renme Trkiyeye byk frsatlar sunabilir. niversite lisans ve tezli yksek lisans dzeylerindeki derslerin bir ksm, tezsiz yksek lisans programlarnn belki de tm dersleri, e-renme ile ya da karma renim ile yrtlebilir. E-renme balangta yatrm gerektirse bile, sonradan, retim yesi, snf, aydnlatma, k, malzeme, ulam gibi giderlerden tasarruf salayacaktr. Byle renim grmek isteyen kiinin bilgisayar ve internet balantsna sahip olmas gereklilii en byk sorun gibi durmaktadr. Klasik snf eitiminden edilecek tasarruf ile ucuza bilgisayar temin edilmesi ve renciye ucuza satlmas olanakldr. Ayrca, pek ok byk irketin, kendisine kapasitesi az geldii iin elinden kard bilgisayarlardan da iyi bir projelendirme ile yararlanlabilir. [9] Baarya ulaabilmek iin, daha nce de belirtildii gibi, tm projenin iyi ynetilmesi kadar ders ieriklerinin sadece bilgisayar uzmanlarndan deil; eitim uzman, retmen, konu alan uzman, program gelitirme uzman, BD uzman ile oluturulmu ekipler tarafndan gelitirilmesi hayati nem tar. Ad geen uzmanlarn almasyla oluturulacak dolaysyla renme kuramlar ve retme ilkelerine uygun ierik, rencinin motive olmasn, anlaml ve kalc renmesini salayacaktr. [9] Enocta firmas tarafndan Mercedes Benz Trk A.. firmasna yaplan ve mesleki geliim, kiisel geliim, bilgisayar ve yabanc dil eitimleri veren www.mblearning.com sitesi kullanclarna hizmet vermektedir.

18

II.2.9 Uzaktan renmenin StandartlarE-renme sektr gn getike bymeye devam etmektedir. Bu sektrn ayakta kalmasna yardmc olan standartlar zaman zaman karmak olabilir. Ama ou zaman bu standartlar deneyimli bilgisayar tabanl eitim tasarmclar veya alannda henz acemi saylan Web Tabanl E-renme ierii gelitirenler iin yol gstermektedir. Bu anlayla daha zengin ve eriilebilir ierik hazrlayp yaynlanabilmektedir. [10] Bir E-renme klavuzu standart hale gelmeden nce tanmlar ad altnda ele alnr. Bu zelletirmeler IEEE gibi yetkili kurulular tarafndan deerlendirme srecinde incelenir. Aadaki rnekler bu alanda yer alan kurumlar ve E-renme evresine kattklar faydalar aklamaktadr. [10] leri Dzey Yaynlanm Eitim (Advanced Distributed Learning ADL) www.adlnet.org : Sponsorluu Amerikan hkmeti tarafndan yaplan ADLin amac Erenmenin geliimi ve uyarlanmas iin aratrmalar yrtmek ve zellikler gelitirmektir. ADLnin E-renme alannda ulamak istedii nokta, bireysel ihtiyalara bire bir uyan ve kullanm kolay, yksek kalitede eitim ve renim aralarn herkesin eriimine sunabilmektir. ADLnin aratrmalar ve tavsiyeleri zelliklerin standartlar haline dntrlmesine yardmc olur. Dnya zerinde en fazla kabul gren ADL yayn ADL Paylalan erik Nesnesi Referans Modelidir (Shareable Content Object Reference Model SCORM). SCORM tanmlar IEEE, AICC ve IMS tanmlarna ait unsurlar bnyesinde toplar ve kolaylkla uygulanabilecek metinlere dntrr. ADL var olan standartlara rnekler, en iyi uygulamalar ve netletirme abalar ile deer katar. Bu ekilde tedarikilerin ve ierik gelitirenlerin E-renme tanmlar tekrar kullanma ak, tutarl bir konuma getirmelerine yardmc olur. [10] Havaclk Endstrisi CBT Komitesi (Aviation Industry CBT Committee AICC): 1988 ylnda kurulan AICC teknoloji bazl eitimler gelitiren profesyonel bir takmdan oluan bir organizasyondur. Havaclk endstrisi iin CBT odakl klavuzlar gelitirmek organizasyonun temel hedefidir. Amalar ise tasarruf salayan, etkin ve devaml eitimler gelitirebilmektir. Yazlm ve donanm ile ilgili baz yaynlara sahip olsa da ADLnin en fazla tannmasna yardmc olan yayn bilgisayar tabanl bir eitim klavuzu olan CMIdr. [10] rnein, CMI iin AICC CMI001 klavuzu, CMInn en geni taban ve Eitim Ynetim Sistemi (Learning Management System LMS) ile iletiim kurmanza

19

yardmc olur. Bu grup ayn zamanda havaclk sektrnn hem bugn hem de gelecei iin eitimlerin gelitirilmesi dorultusunda youn bir aba harcamaktadr. Elektrik ve Elektronik Mhendisleri iin Eitim Teknolojisi Enstits Standartlar Komitesi (Institue for Electrical and Electronic Learning Technology Standards Committee - IEEE LTSC) IEEE, elektrik, elektronik, bilgisayar ve iletiim sistemleri konusunda teknik standartlar ve tavsiyeler gelitiren uluslararas bir organizasyondur. IEEE tanmlar imdiden geni apta kabul gren uluslararas standartlar haline gelmitir. IEEEin iinde yer alan Eitim Teknolojisi Standartlar Komitesi (Learning Technology Standards Committee LTSC) en iyi uygulamalar ieren tanmlar salamaktadr. [10] IMS Kresel Konsorsiyum (IMS Global Consortium IMS) IMS Konsorsiyumu, XML tabanl tanmlarn geliimi konusunda alan sat ve uygulama uzmanlarndan olumaktadr. Bu zelletirmeler kurslar, eitimler, deerlendirmeler, katlmclar ve gruplar iin gerekli olan anahtar zellikleri tanmlar. XML zelletirmesi ve En yi Uygulamalar Klavuzu (Best Practices Guidelines) Erenme meta verilerinin sunumu iin bir alt yap hazrlar. Bu da, farkl kaynaklar tanmlayan disipline edilmi bir yaklam sunar. Ayrca ok farkl sistem ve rnler arasnda deiimi salayacak ortak unsurlar tantr. E-renme kaynaklarn tanmlamak var olan kaynaklar arasnda arama yapmanza, kaynak ve verileri dei toku etmenize ve ayrca bu kaynaklarn devamllnn daha iyi ynetilmesine olanak salar. [10]

II.3 LabVIEW PROGRAMININ TANITIMI II.3.1 TanmTest, lm, veri oluturma, ileme ve takibinde kullanlan program ekillerin ekranda birbirlerine balanmas eklinde kullanlr. LabVIEW uygulama oluturmak iin komut satrlarnn yerine ikonlarn kullanld grafiksel bir programlama dilidir. Komut satrlar zerine kurulan programlama dillerindeki bilgi tespit yntemlerine karn, LabVIEW veri tespit yntemi olarak veri ak yntemini kullanr. Kolay kullanlan gl bir grafik program gelitirme ortamdr. Kaynak kodu problemleri zmek iin ematik ve ak diyagramna benzeyen sezgisel bir blok diyagram yaklam kullanlr. LabVIEW program esnek, gl, kullanm rahat ve renilmesi kolay olan bir programdr. [7,11]

20

II.3.2 YapsProgram iki ksmdan olumaktadr: n panel ve blok diyagram. n panel kullanc ara yzdr. LabVIEW ile oluturulacak uygulamay kullanacak olan operatrn sisteme deerler girmesine ve klar grmesine yardmc olur. Blok diyagram ise esas ilemlerin yapld yerdir. n panelde kullanc bir taraftan kontrol salarken, dier taraftan blok diyagramda sanal enstrmanlar almaktadr. Ayrca NI firmasnn gelitirdii donanm ile gerek sistemlere hkmedebilmektedir. [7] LabVIEW, uygulama oluturmak iin komut satrlar yerine ikonlarn kullanld grafiksel bir programlama dilidir. Komut satrlarna dayal programlama dillerindeki bilgi tespit yntemlerine karn, LabVIEW veri tespit yntemi olarak veri ak yntemini kullanr. Kolay kullanlan gl bir grafik program gelitirme ortamdr. Kaynak kodu problemleri zmek iin ematik ve ak diyagramna benzeyen sezgisel bir blok diyagram yaklam kullanlr. En fazla yrtme performans elde etmek iin LabVIEW 32 bit derleyici iermektedir. Bylece LabVIEW sanal enstrmanlar C veya C++ ile oluan programlar kadar hzl alr. LabVIEW ile kendi bana alan programlar da oluturabilirsiniz. LabVIEW programnn yazld dil G olarak anlmaktadr. [11] LabVIEW'da aralarn ve nesnelerin ayarlanmas yardm ile bir kullanc ara yz oluturulur. Kullanc ara yz n panel olarak isimlendirilmektedir. Daha sonra n panel nesnelerini kontrol etmek iin fonksiyonlarn grafiksel karlklarn kullanarak kod eklenmelidir. Blok diyagram bu kodlar kapsamaktadr. Uygun ekilde dzenlendiinde blok diyagram bir ak diyagramna benzemektedir. [7,11] Geniletilmi zel uygulamalar yapabilmek iin kiisel olarak eklenebilecek yazlm ara kutularnn kullanmna imkn tanmaktadr. Tm ara kutular LabVIEW'a kolayca birleir. [7] Dnya apnda yaplan bamsz aratrmalarda grlmtr ki, PC tabanl lm sistemleri iin en popler programlama ortam LabVIEW, C ve C++'dr. LabVIEW var olan standart C programlama dillerinin esnekliini ve kapsaml ilevselliini salarken bir yandan da kullanclara C'ye gre 5 ile 10 kat daha fazla verimlilik sunar. Cahners Research'n Eyll 1995'teki aratrmalarna gre kullanclar National Instruments'i programlamada kolaylk, kalite, yazlm gvenilirlii gibi birok konuda baarl grdklerini belirtmitir. [7,11] LabVIEW GPIB, VXI, RS232, RS485 ve dier veri ak srcleri gibi donanmlar ile haberleme iin uygun ekilde oluturulmutur. LabVIEW ayn

21

zamanda uygulamanz Web Server' kullanarak internete balamak iin, TCP/IP a ve ActiveX gibi yazlm standartlarn kullanacak ekilde tasarlanmtr. [7,11] LabVIEW kullanarak; mteri veri ak, test, lm ve kontrol uygulamalarnz iin gerekli hz salayan 32 bit derlenmi uygulamalar oluturabilirsiniz. Ayrca DLL'lere benzer yapda blnm ktphaneler ve yalnz alan uygulamalar da oluturabilirsiniz. nk LabVIEW gerek bir 32 bit derleyicidir. [7] LabVIEW ayn zamanda analiz, kontrol ve saklama uygulamalar iin kapsaml bir veri koleksiyonuna sahiptir. LabVIEW geleneksel program gelime aralar iermektedir. Daha kolay geliim gstermek iin, uygulamanzda krlma noktas oluturabilir, animasyonlar oluturabilir veya tek admlk programlar oluturabilirsiniz. [7,11] LabVIEW harici kod ya da DLL'ler, veri tabanlar, ActiveX ve daha fazlas ile iletim salayabilmeniz iin ok sayda mekanizma iermektedir. Ayrca eklenebilecek ok sayda ara, uygulamann ihtiya duyaca eitlilii salayacak yetenektedir. [7]

II.3.3 zellikleriLabVIEW, retkenlii arttrarak gelitirmeye harcanan zaman azaltr. LabVIEW, bilgisayar ve enstrmantasyon donanmna yaplan parasal yatrm korur. Ayrca, kendi zmlerini gelitirebilmeleri iin daha geni kullanc kitlesini yetkilendirir. Daha karmak gelitirme aralarna gerek kalmadan btn ilemlerimizi tamamlayabilme esnekliine sahiptir. Eklenen gl aralar ile karmak gelitirme ilemlerini basitletirir. [7,11]

II.3.4 Kullanld Yerlerlme yaplan ve veri takibi istenen her yerde program kullanlabilir. Endstride otomotiv sektrnden enerji sektrne, uzay almalarndan su alt almalarna, elektrik ve elektronik birok alanda mterilerine zmler sunmaktadr. Dnya zerinde 5 ktada her sektrden birok irket AR-GE almalarnda ve retimlerinde LabVIEW programndan faydalanmaktadrlar. [7,11]

II.3.5 LabVIEW UygulamalarLabVIEW program birok sektrde dnya zerinde kullanm alanna sahiptir. Donanmlar, yazlmlar ve servis destei ile National Instruments firmas, endstriyel birok alanda mterilerine bekledikleri zmleri sunmaktadr. 1977den beri gelitirdii rnler ile lme ve enstrmantasyonda nc kurululardan birisi

22

haline gelmitir. Birok zm uygulamas gelitirmi olan firma, lm ve otomasyon yazlmlar, veri depolama donanmlar, sinyal koullama donanmlar, grnt ileme ve hareket kontrol donanmlar, GPIB ve enstrman kontrol ve endstriyel ve haberleme donanmlar gibi rnleri mterilerine pazarlamaktadr. Bu rnleri kullanarak ezamanl hzlanan grnt elde etme, yer ekimi olmayan bir NASA aratrma aracnda scaklk verileri okumak ve analog gerilim elde etmek iin ortam artlarna dayankl bir bilgisayar iinde bir DAQ kart ve LabVIEW kullanlmtr. Bir baka uygulamada yol stndeki motorun, src ve test grevlisinin denemeleri srasnda durma sresi, fren scakl ve daha birok veri hakknda bilgi verecek fren testleri iin bir veri elde etme sistemi gelitirmek istenmitir. Bu amala salam bir alma bilgisayar, sinyal durum donanm ve yolda DAQ sistem gelitirmek iin bir giri k srcs olan LabVIEW yazlm ve NI donanmlar kullanlmtr. Dk hizalama sresi ile fiber iin lazer yntemi otomasyonu gelitirmek amac ile n panelde kullanl bir mens olan, mterilerin istedikleri enstrman ve aamalar yerletirilebilen, otomatik hassas fiber hizalama zm gelitirmek iin bir sanal enstrman oluturulmutur. eitli klimatik koullar ve farkl motor dn sistemleri altnda termodinamik bir test sras ile otomotiv hava artlandrma sistemi simulasyonunu Turin Centro Ricerche Fiat marka araba retiminde uygulanmas amalanmtr. Ayar ve veri toplama uygulamalar iin ATMIO ve National Instrument SCXI kullanlarak hem de lojik kontrol, lm ve analiz grevleri iin LabWindows/CVI yazlmn kullanarak oluturulan bir donanm platformu ile elektronik bir kontrol sistemi gelitirilmitir. Bir baka uygulamada ise, RF uzaktan kumanda paralarnn retim testleri iin drt adet test stand gelitirmek amalanmtr. UUT'ler ve test ihtiyalarnn karmakl, test stand ve rn geliiminin her ikisinin birden iki takmla birlikte koordine edilmesi gereklilii ve geni bir takmla retim ynetimi sorunlardan bazlardr. Ancak, LabVIEW ve LabVIEW Test Executive kullanlarak, testler zerine younlam, hzl bir yazlm gelitirme ile problem kolaylkla zlmtr. Bahsedilen problemler ve LabVIEW zmleri uygulamalardan sadece birkadr. Bu uygulamalar ve daha fazlasna oluturulan sitenin Projeler blmnde geni ekilde yer verilmitir. Daha fazla zm uygulamalarn National Instruments Web sitesinin Alliance Programs blmnde bulabilirsiniz.

23

BLM III.

VER TOPLAMA, VER LEME VE VER ZLEME

Son yllarda yazlm ve donanm bakmndan hzl bir geliim iinde bulunan kiisel bilgisayarlar (PC), saysal sinyal ileme, grnt ileme, veri toplama ve endstriyel kontrol ile haberleme uygulamalar iin en ok tercih edilen platform olmutur. Birok uygulamada, zellikle veri toplama ve sre kontrol iin, PCnin gc ve esneklii gz ard edilemez. PCnin bu uygulamalarda tercih edilmesinin sebebi, zel bir veri toplama ileminin belirli artlarnn mevcut yazlm ve donanmla uyum salamasdr. Veri toplama, gerek dnyadaki fiziksel byklklerin, bir bilgisayar tarafndan ilenmesi, analiz edilmesi ve saklanmas iin llen ve saysal bir biime dntrlen elektrik sinyallerine dntrld sretir. Kontrol ise, sistem donanmndan gelen saysal kontrol sinyallerinin, hareketlendirici cihazlar ya da rleler gibi kontrol cihazlar tarafndan kullanlmak zere, bir sinyal biimine dntrld sretir. Uygulamalarn byk bir ounluunda, veri toplama sistemi (DAQ), sadece veri elde etmek iin deil ayrca zerinde almak iin tasarlanr.

III.1 VER TOPLAMANIN TEMEL KAVRAMLARIPCnin gc ve esneklii zerine kurulmu olan bir veri toplama veya kontrol sistemi, farkl cihaz reticilerinden eitli donanmlarndan oluabilir. Bu ayr bileenleri tam bir alma sistemi haline getirmek gerekir. ekil 3.1de gsterildii gibi, bir veri toplama sisteminin temel elemanlar, aadaki gibidir: [12] Alglayclar ve transdserler, Alan kablolama,

24

Sinyal artlandrma, Veri toplama donanm, PC (iletim sistemi), Veri toplama yazlm.

ekil 3.1 PC Tabanl Veri Toplama Sisteminin Fonksiyonel Diyagram

Toplam sistemin her bir eleman, izlenmekte olan sreten veya fiziksel byklklerden veri toplanmas ve doru lm iin nemlidir.

III.1.1 Transdser ve AlglayclarTransdserler ve alglayclar; scaklk, basn, gerilme gibi fiziksel byklkleri, sinyal artlandrma ve veri toplama donanmlarnn kabul edebilecei elektrik sinyallerine dntrrler. Transdserler, her trl fiziksel lm gerekletirebilir ve karlk gelen bir elektrik k salayabilir. Ak lerler frekans akn hzna bal olarak deitirir, sl iftler, termistrler scakl analog sinyale dntrrler, gergi lerler gerilme kuvvetlerini lerler. Her durumda retilen elektrik sinyalleri, llen fiziksel nicelikler ile orantldr.

25

III.1.2 Alan KablolamaAlan kablolama, transdser ve alglayclardan, sinyal dzenleme donanmna ve veri toplama kartna kadar olan fiziksel balanty temsil eder. Baz durumlarda sinyal artlandrma veya veri toplama kart PCden uzakta bulunabilir. Bu fiziksel ba, bir RS-232 veya RS-485 haberleme ara yz olabilir. Kablolar, sistemin en uzun ve d etkilerden en ok etkilenebilecek elemandr. zellikle ar endstriyel ortamlarda bu etkilenme ok fazladr. Kablolarn doru topraklanmas, grltnn etkilerini azaltmada ok byk neme sahiptir.

III.1.2.1 Grlt ve GiriimBir devrede bulunan istenmeyen sinyallere grlt denir. Giriim ise grltnn istenmeyen etkisidir. Bir grlt gerilimi, devrenin almasn ar ekilde etkilerse giriim olarak adlandrlr. Fiziksel bir niceliin lld ve ok kk sinyallerin kullanld veri toplama sistemlerinde grlt tamamen yok edilemez. Ancak daha fazla giriime neden olmayacak ekilde azaltlr. Birok durumda sinyallerin zerinden gemesi gerektii kablolarn uzunluklar ve grltnn bu geni devreler zerindeki olumsuz etkileri nemlidir. [12]

III.1.2.2 Grlt Kaynaklar ve TipleriHerhangi bir grlt oluum probleminde bileenden sz edilebilir.

Grlt Kayna

Kuplaj Kayna

Alc Devre

AA G Kablolar Yksek Gerilim veya yksek akm devreleri (motorlar) Bilgisayar ekran

Ortak Empedans (letken Kuplaj) Elektrik Alan (Kapasitif Kuplaj) Manyetik Alan (ndktif Kuplaj)

Transdser Transdserden sinyal artlandrma kablosuna Sinyal artlandrma

Sinyal artlandrmadanlm sistem kablosuna

ekil 3.2 Bir Grltnn Kayna ile Alc Arasndaki Grlt Kuplaj

letken kuplaj, iki veya daha fazla sinyalin ortak bir sinyal geri dnn paylatklar zaman ortaya kar. Kapasitif kuplaj elektrik alanlarndan kaynaklanr. Bir grlt kayna ve alc devre arasndaki karlkl ve kaak kapasitanslarndan

26

d grltnn iletilmesidir. Kablolar en uzun devre elemanlar olduklarndan, kapasitif kuplaj, sinyal kayna ile lme sistemi arasndaki iletkenlerde olumaktadr. Manyetik alan kuplaj ise, bir grlt kaynandaki deien akmlar tarafndan oluturulan zamanla deien manyetik alanlarn, alc devrelerin akm dngleriyle ba kurduu mekanizmadr. Tellerin bklmesiyle manyetik grlt kuplaj azaltlabilir. [12]

III.1.2.3 Grltnn En Dk Seviyeye ndirilmesiKapasitif kuplaj sebebiyle oluan grltnn etkileri, sinyal tayan iletkenin etrafna yerletirilecek silindirik bir metal koruyucunun kullanlmasyla azaltlabilir. Kapasitif koruma olumu grlt akmlarnn gemesi iin baka bir yan yol salayarak alr. Bylece grlt akmlar, sinyal devrelerinde tanmaz. Bir koruyucunun etkili olabilmesi iin iyi topraklanmal ve iletkenin koruyucunun sonundan dna taan ksm en kk hale getirilmelidir. Ekran devamll salanmaldr. Ayrca ayn kabloda bulunan damarlarn ekranlar, birbirlerinden elektriksel olarak ayrlmaldr. [12] Kapasitif korumada topraklama konum ve says da nem tamaktadr. Bir devrenin her iki ucundaki sinyal hatlarnn topraklanmas, nemli toprak akmlarnn akmasna neden olacaktr. Bu sebepten dolay, eer her hangi bir sorumluluk bulunmuyorsa, koruyucular sadece bir noktadan topraklanmaldr. Kaynan topraksz ve sinyal ykseltecinin toprakl olduu durumda, giri koruyucu, ykselte ortak terminaline balanmaldr. Kaynan toprakl ve sinyal ykseltecinin topraksz olduu durumda ise, giri koruyucu kaynak ortak terminaline balanmaldr. Koruyucu topraklamasnn RF akmlar iin bir yol salamas ve statik yk oluturmalarn engellemesi de avantajlardan birisidir. Sinyal gerilim dm sinyalin frekansna, hat akmna ve iletken direncine baldr. Diren, indktans ve kapasitans kablonun uzunluu boyunca dalmtr. Bir kablodan en iyi performans elde etmek iin, doru tipte kablo kullanlmaldr. Dk hzda veri iletiminde, dk frekansl olan bkmeli ift kablolar kullanlmaldr. Yksek hzda veri iletiminde, yksek frekansl kablolar olan eeksenli, optik fiber kablolar tercih edilmelidir. Yksek grltl ortamlarda ise, koruyuculu bakr veya optik fiber kablolar kullanlabilir. [12] Bkmeli ift kablolar, veri iletimi iin en ekonomik zmdr. 300 metreye kadar olan haberlemelerde, 100 Mbps iletim hzna imkan salarlar. Koruyuculu (STP) ve koruyucusuz (UTP) tipleri mevcuttur. Elektromanyetik ve elektrostatik indksiyonun etkisini azaltmak iin, uzunluklar boyunca her metrede yaklak 40 kez bklrler. Bir toprak ekran veya koruyucu da, kapasitans sebebiyle oluan

27

grlty azaltmak iin etrafna yerletirilir ve PVC klf ile kaplanarak mekanik koruma salanr. [12] Eeksenli kablolar, 10 Mbps veri hzna izin vermektedir. Pahaldrlar ancak uzun mesafelerde yksek frekansl analog sinyalleri tamakta rahatlkla kullanlabilirler. Ayn eksendeki kaplayc bir silindir iinden geen merkezi bir silindirden oluur. Kaplayc silindir iletken bir malzemeden yaplmtr ve esnek olmas amacyla rgldr. ki iletkeni ayran yaltm maddesi, kablo kapasitansn ve sinyalin yaylma hzn etkiler. Bu tipteki kablolarn sonlandrmalar grlt azaltmak amacyla nem tamaktadr.

III.1.3 Sinyal artlandrmaBirok transdser sinyali, bir DAQ kartnn veya bir lme sisteminin istenen sinyali doru bir biimde elde edebilmesinden nce, artlandrlmaldr. Transdserler tarafndan retilen elektrik sinyallerinin ounlukla, veri toplama kart tarafndan kabul edilebilmesi iin analog dijital (AD) dntrcler kullanlr. Sinyal artlandrmada yaplan ilemler unlardr.

III.1.3.1 FiltrelemeFiltreleme, ykseltilmeden ve A/D dntrcye sunulmadan nce

istenmeyen grlty sinyal lmlerinden karr. Akll sinyal artlandrma modllerinde bulunan A/D dntrcleri, giriteki grltnn ortalamasn almak (filtrelemek) iin nemli bir rol oynar. Alternatif olarak, yazlm yolu ile ortalama alnmas, elektrik ebeke paraziti gibi periyodik grlt sinyallerini saysal olarak filtrelemede kullanlr. Bu yntemde, istenen sinyali elde etmek iin gerekenden daha fazla lm alnarak, istenen tek lm iin, alnanlarn ortalamas alnarak filtreleme yaplm olur. Analog filtreler en ekonomik filtreleme yntemi olarak iki eittir: Sadece pasif bileenleri kullanan pasif filtreler ve ilemsel ykselteleri kullanan etkin filtreler mevcuttur. Etkin filtreler, daha keskin bir azalma ve daha iyi bir kararllk saladklarndan; daha ok tercih edilirler. deal olarak filtreler, belirli frekans aralnn dnda bulunan frekanslardaki tm veriyi elemeli, geirilen ve filtrelenen frekanslar arasnda ok keskin bir gei salamaldr. Uygulanabilir filtrelerde bu mmkn deildir ve genelde belirli bir frekans aralnn dndaki istenmeyen tm genlik bileenleri elenmez. [12]

28

Filtrelerin ortak zellikleri: Kesici Frekans: Filtrenin etkin olduu gei frekansdr. Yksek-geiren kesici veya dk geiren kesici frekans olabilir ve genelde elde edilen kazancn bileiminin 3 dB altna dt frekans olarak tanmlanr. Azalma Frekans: Bykln frekansa kar olan grafiinin kesici frekans blgesindeki eimidir. Bu karakteristik, ideal bir filtrenin uygulanabilir (ideal olmayan) bir filtreden ayrt edilmesini salar. Azalma frekans genelde logaritmik bir lde, dB cinsinden llr. Q Kalite Faktr: Bu deiken, akort edilen bir filtrenin uyarlanabilir bir karakteristiidir ve filtrenin doruk frekansndaki kazancn ve doruk frekansnn her iki tarafndan birindeki iletim karakteristiinin azalmasn belirler.

III.1.3.2 YkseltmeYkseltme ilemi artlandrma cihaz tarafndan gerekletirilirken, iki nemli fonksiyonu yerine getirir: Sinyal lmnn znrln arttrr ve ayrca sinyal /grlt orann ykseltir. Sinyal znrln arttrmak mV mertebesindeki ok kk bir gerilim deerini V mertebesine ykseltmek anlamna gelir. En yksek znrlk; giri gerilimi salnmnn en byk deeri, ADCnin en byk giri aralna eit olacak ekilde giri sinyali ykseltilerek elde edilir. [12] Transdserler, veri toplama kartlarndan uzak konumlara yerletirildiklerinde ve sinyal lmlerinin elektriksel olarak grltl bir ortamdan iletildii durumlarda, dk seviye gerilim sinyalleri, grltden etkilenmeden ykseltilirler.

III.1.3.3 DorusallatrmaIsl iftler gibi transdserlerin k sinyalleri, belirli bir giri aralnda llmekte olan fiziksel byklkler ile dorusal olmayan bir iliki gsterirler. Veri toplama yazlm bu sinyallerin dorusallatrlmasn gerekletirir. Ancak, dorusal olmayan ilikinin tahmin edilebilir ve tekrar edilebilir olduu durumda, bu grev akll sinyal artlandrma donanm tarafndan gerekletirilir. Bu, tipik olarak, sinyal artlandrma cihaznn belirli bir transdser tipi iin programlanmasn gerektirir. Ancak bir kere tamamlandktan sonra, ana sisteme geri dndrlen veya lm srecinin bir ksm olarak saklanan lmler, llmekte olan fiziksel byklkler ile dorudan ilikilidir. [12]

29

III.1.3.4 AyrmaAyrma sahip bir sinyal artlandrc, bir sinyali kaynandan lm cihazna galvanik veya fiziksel balant olmakszn geirir. En ok kullanlan devre ayrma metotlar; opto-ayrma, manyetik ve kapasitif ayrmadr. Opto-ayrma saysal sinyaller, manyetik ve kapasitif ayrma ise daha ok analog sinyaller iin kullanlrlar. Sinyal gerilimden frekansa evrilerek fiziksel balants olmayan bir transformatr ya da kondansatr zerinden geirilerek tekrar gerilime dntrlr. Ayrma sayesinde cihaz operatrleri, pahal bilgisayar cihazlar ve DAQ kartlar; elektrostatik dearj, imek veya yksek gerilim gibi tehlikeli durumlardan korunmu olurlar. Ayrca medikal uygulamalarda ayrma, potansiyel olarak tehlikeli gerilim veya akm sinyallerinin insan vcuduna balanan alglayclara ya da transdserlere ulamasn engeller. Birde i toprak dnglerinin veya ortak mod gerilimlerinin llen sinyalin doruluunu etkilemediinden emin olmaktr. [12]

III.1.3.5 UyarmSinyal artlandrma rnleri, ayrca baz transdserler iin uyarm salar. rnein germe lme aleti (gergi ler), termistrler ve RTDler, d gerilim veya akm uyarm sinyalleri gerektirir.

III.1.3.6 Sinyal artlandrma SnflarBirok farkl firmann rettii sinyal artlandrma cihazlar, maliyet, performans, modlarite ve kullanm kolayl bakmndan farkllklar gstermektedir. Piyasada kullanlan temel eitler aada aklanmtr.

a. Takmal Kart Sinyal artlandrma:Veri toplama kartlar zerinde hazr bulunan sinyal artlandrma sistemleri en ok kullanlan eitlerden birisidir. Bu ekilde olan kartlar, transdser tipine gre eitlilik gsterirler. Bu kartlar genelde ana sisteme yakn bulunan snrl sayda transdsere sahip, kk veri toplama sistemlerinde tercih edilmektedir. [12]

ekil 3.3 Takmal DAQ Kart Sinyal artlandrma

30

b. Dorudan Balant Modller ki Telli Vericiler:Bu tipteki sinyal artlandrclar, giri portundan artlandrlmam sinyali alarak ka aktarr. Her transdser iin tek bir modl gerekmektedir. artlandrlm analog sinyal, ana sistemdeki veri toplama kartna iki hat zerinden gerilim olarak aktarlr veya karta giren standart bir akm dng sinyaline (4-20 mA) dntrlr. Bu sebepten dolay iki telli vericiler olarak adlandrlrlar.

ekil 3.4 Karta Monte Edilen Modler Sinyal artlandrma

c. Datlm I/O Saysal Vericiler:Alglayclar genellikle ana sistemden yzlerce metre uzakta montaj edilirler. Grltl ortamlarda, sl iftler ve gergi ler gibi alglayclardan alnan ok kk sinyallerin ilenmeden ana sisteme aktarlmas hatal lmlere sebep olmaktadr. Bu gibi durumlarda datlm I/O, ana sistemden uzaa yerletirilerek, alglayclardan alnan sinyali artlandrrlar. Kullanlan her alglayc iin bir modl kullanlmaktadr. Bu sistemin maliyetini arttrrken, sistem genelinde elde edilen sinyallerin kalitesini ykseltmektedir. [12]

ekil 3.5 eitli Saysal Verici Modllerin Kullanld Datlm I/O Saysal artlandrma

31

III.1.4 Veri Toplama DonanmBir veri toplama kart, AD dntrcleri kullanarak bir sistemden llen veriyi ilenmesi, saysal biime dnm, grntlenmesi, saklanmas ve analiz edilmesi iin bir bilgisayara iletir. Bunun tersi olarak bilgisayarda ilenmi sinyalleri dijital analog (DA) dntrcleri kullanarak bir sistemi kontrol edebilir. [12] Veri toplama kartlar birok firma tarafndan eitli ekillerde retilmektedir. Dorudan bilgisayarn bytme veri yoluna taklan veri kartlar, DAQ donanmnn en ok kullanlan eklidir. DAQ donanmnn bir dier ekli ise, bilgisayardan bamsz ekilde veri depolayan, RS-232 ile izlenebilen, kontrol edilebilen akll gnlkler (logger) ve kontrolrlerdir. Bu tipte olan DAQlar daha ok aratrma, gelitirme ve deney ortamlarnda kullanlrlar. Piyasada veri toplamann yan sra veri kontroln de gerekletiren kartlar, analog giri gerilim sinyallerini saysal biime dntrr ve lme amacyla analog giri devrelerini, analog k devrelerini, saya/zamanlama devrelerini ve saysal I/O ara yzlerini kapsar.

III.1.4.1 A/D KartlarAnalog giri (A/D) kartlar, d sinyal kaynaklarndan gelen analog gerilimleri ana sistem tarafndan anlalabilecek olan saysal biime dntrr. [12]

ekil 3.6 Tipik Bir A/D Kartnn Fonksiyonel Diyagram

32

Bir A/D kart zerinde giri oklayc, giri sinyali ykselteci, rnekleme ve tutma devresi, A/D dntrc, FIFO tamponu, zamanlama sistemi ve bytme yolu ara yz gibi blmler bulunmaktadr. oklayc, analog girilerden bir tanesini, kna anahtarlayan blmdr. Bu blm, zamana bal olarak oklanan bir sistem zerinde, oklu girilerin rneklemesini gerekletirir. A/D dntrc bir kanal rnekler dierine geer, bu kanalda rnekler dierine geer ve bu ekilde devam eder. Bylece her bir kanal iin rnekleme ve A/D dntrc montajna gerek kalmaz, dolaysyla maliyet der. Analog bir giriin sinyalinin llmesinde en yksek znrl elde etmek iin, sinyalin ykseltilmi aralnn A/D dntrcnn giri aral ile elemesi gerektiinden, ykselte devresine ihtiya duyulmaktadr. Veri toplama kartlar zerinde genellikle yksek performansl ykselteler tercih edilir. [12] Bir rnekleme ve tutma devresi (S/H), analog bir sinyal girii ve giri tamponundan, analog bir sinyal k ve k tamponundan, bir arj depolama kondansatrnden ve anahtarlama devrelerini kontrol eden ve srasyla girii k ile birletiren bir kontrol giriinden oluur. rnekleme modundayken, kontrol giriine uygulanan bir rnekleme komutu, dhili anahtar kapatr. Bylece, kn girii izlemesi salanm olur. Bu moda tutma kondansatr, girite uygulanan gerilim seviyesine kadar arj olur. Kontrol giriine bir tutma komutu uygulandnda, k ile giriin balants kesilerek, tutma kondansatr giri sinyal deerini korur. Gerek dnyadaki sinyaller, zamana bal olarak llebilen fiziksel parametreleri temsil eder. Bu sinyallerin bilgisayar tarafndan yorumlanabilmesi iin saysal sinyallere dntrlmeleri gerekir. A/D dntrcler, bu amala analog bir giri sinyalini ler ve saysal bir k biimine dntrr. Yksek hzl A/D kartlarnn bir karakteristii, yerleik hafzann veya bir FIFO (ilk giren ilk kar) tamponu veya tampon ifti biimindeki I/Onun eklenmesidir. Bunlar 16 bayttan 64 kbayta kadar aralktaki byklklerde olabilir. [12] A/D kartlarda oklu analog bilginin doru ve verimli bir saysal veriye dntrlmesi iin zamanlama devresine ihtiya duyulur. Saat devresi 400 kHz ile 10 MHz arasnda yerleik osilatr devresi ile veya harici kullanc tarafndan salanan bir sinyal ile oluturulabilir. Yol ara yz, karttan PCnin hafzasna veri iletmek ve karta, konfigrasyon bilgisinin ve dier komutlarn gnderilmesi iin kullanlan kontrol devrelerini ve sinyallerini salar.

33

III.1.4.2 D/A KartlarD/A kartlar ana sistemden gelen saysal sinyalleri, bir sistemi kontrol etmek veya uyarm vermek iin kullanlan k cihazlar tarafndan kullanlmas amac ile analog sinyallere evirir. Bu kartlar, dalga biimi retim kartlar ve analog k kartlar olarak iki eittir. Dalga biimi retme devresi, analog dalga biimlerinin yksek hzlarda retiminde, grlt, ses sinyalleri, g hatt sinyalleri ve kontrol sinyalleri retiminde kullanlmaktadr. Bu devre, D/A dntrc, k ykseltici, tamponu, FIFO tamponu, zamanlama sistemi ve genileme yolu ara yznden olumaktadr. Bu bileenlerin her biri, D/A kartnn analog dalga biimlerini retebildii hzn, doruluunun ve esnekliinin belirlenmesinde nemli bir rol oynar. [12]

ekil 3.7 Bir Dalga Biimi retim D/A Kartnn Fonksiyonel Diyagram

Analog k D/A kartlar, tipik olarak 2 ile 16 arasnda k kanalna sahiptir ve her birinin kendi D/A dntrcs ve gerekli olduu durumlarda k tamponu / ykselteci bulunmaktadr.

III.1.4.3 Saysal I/O KartlarSaysal I/O ara yzleri, yaygn olarak endstriyel srelerin izlenmesini ve kontroln salamak ve laboratuvarda deney yapmak ve paralel saysal I/O yetenekleri olan veri gnlkleri ve yazclar gibi evre cihazlaryla haberlemek zere PC temelli DAQ sistemlerinde kullanlr. [12] Herhangi bir DAQ kartnn saysal I/O ara yz, kartn TTL uyumlu sinyallerin giri veya kna imkn veren IClerden oluan bileenidir. Bir sinyalin mantksal dk seviyesi, 0 V ile 0,8 V arasndaysa ve mantksal yksek seviyesi 2,2 V ile 5,5 V arasndaysa bu sinyal TTL uyumlu olarak tanmlanr. Tipik olarak saysal ara yz,

34

yuvalara gruplanan saysal I/O hatlarnn saysdr. Her bir yuva genelde 4 veya 8 hattan oluur. [12]

ekil 3.8 Tipik Saysal I/O Kart Blok Diyagram

III.1.4.4 Saya / Zamanlayc I/O KartlarSaya/zamanlama devreleri, saysal olay sayma ilemi, saysal darbe zamanlamas, bir vuru ve srekli saatli klar ve karmak doluluk oranl dalga biimlerinin retilmesi gibi birok uygulama iin kullanlmaktadr. ekil 3.9da gsterildii gibi, bu uygulamalarn tm, kaynak ve geit/kap girii, tek bir k ve dahili bir n-bit saya yazmacndan oluur.k

Kaynak n-bit Sayma Yazmac Geit

ekil 3.9 Bir Sayacn Basitletirilmi Modeli

35

Saya, her gei olutuunda dahili saya yazmacn arttrarak kaynak giriindeki giri sinyal geilerini sayan ve TTL uyumlu sinyallere tepki veren ve bu sinyalleri kta veren saysal bir cihazdr. [12]

III.1.5 Veri Toplama YazlmVeri toplama kartlar yazlm olmadan altrlamazlar. PC zerinde veri toplama, veri ileme ve veri izleme yaplabilmesi iin yazlm ile birlikte kullanlmas arttr. Bu uygulama yazlm PCde bir iletim sistemi altnda alr. Uygulama yazlm, interaktif bir panel, bir giri k program, bir veri gnlks, bir haberleme ileyici veya tm bunlarn bir bileimi olabilir. Herhangi bir sistem donanmn programlamak iin farkl yazlm ekli kullanlabilir: Veri toplama kartnn yazmalarn dorudan programlamak, Genellikle donanm ile verilen ve belirli grevlerle ilgili bir yazlm uygulamas gelitirmek iin dk seviye src yazlmndan yararlanmak, Kullanma LabVIEW) hazr uygulama yazlmndan faydalanmak, (rnein

III.1.6 Ana SistemBir veri toplama sisteminde kullanlan PC, belirli bir uygulama iin verinin srekli ve doru bir ekilde elde edilme, ilenme ve saklanma hzn byk lde etkiler. Yksek hzda veri toplamada PCI kartlar, PCnin standart ISA veya EISA yollarndan daha avantajldr. Ayrca PCnin mikroilemci hz, disk eriim sresi, disk kapasitesi ve veri iletim tipleri, PCnin veri toplamadaki hzn etkiler. Kullanlan PCde kurulu olan iletim sistemi de performans etkileyen etmenlerden birisidir. DOS gibi tek grevli iletim sistemi kullanlabilecei gibi, Windows gibi ok grevli iletim sistemleri daha iyi sonular vermektedir. [13]

III.1.6.1 letim SistemleriBir iletim sistemi, bilgisayarn kaynaklarn ynetmek, komutlar ilemek ve program almasn kontrol etmek iin kullanlan yazlmdr. letim sistemi, uygulama yazlm ile belirli bir sistemin donanm arasnda bir ara yz kurulmasn salar. letim sistemleri, disk srcs, ekran ve yazc ile olan haberlemeleri ynetir. Gnmzde en popler iletim sistemleri DOS, Windows ve UNIXtir. Bunlarn birbirlerine gre avantaj ve dezavantajlar bulunmaktadr. [13]

36

DOS, her biri sistem iinde belli bir greve sahip olan eitli ana bileenlerden oluur. En nemli bileeni, DOS-BIOS, DOS ekirdei (kernel) ve komut ilemcisidir. Windows, DOSun hem ok grevliliini hem de grafiksel ara yzn oluturan ilavesidir. Grafiksel kullanc ara yz (GUI), insanlar ile bilgisayarlar arasndaki haberlemeyi salamak amacyla oluturulan sembolik bir ara yzdr. Windowsun ayn anda birok uygulamay altrma kabiliyeti (ok grevlilik) ve uygulamalar arasnda bilgi iletmesi, uygulama programlar iin avantaj salamaktadr. ok grevlilik, iletim sisteminin birok uygulama programn ayn anda altrabilme yeteneidir. Her bir uygulama kullancnn uygulamalar arasnda gei yapmasn salayan kendi pencerelerine sahiptir. [13] UNIX iletim sistemi; gl, ok kullancl ve ok grevli bir iletim sistemidir. UNIX, yeterli gerek hafzaya ve hzl bir diske sahip bilgisayarlarn hepsinde altrlabilir. UNIX kabuk yazlm, kullanc tarafndan girilen komutlar sistemin i szdizimi iin talimatlara evirir. UNIX dosya sistemi, dosyalarn sral ekilde yerletirildii, aa benzeri bir yapya sahiptir. DOStan farkl olarak, UNIXte tm donanm ve yazlm nesneleri dosya olarak deerlendirilir ve dosya gibi alrlar. Bu felsefe, tek ve homojen olan bir ara yzn, bir program ve evre cihazlar arasndaki tm haberlemeyi ynettii anlamna gelir. [13]

III.1.6.2 Kesmelerin almasKesmeler, bir bilgisayarn CPUsunun, tua basma ve COM porta gelen karakterler gibi nemli olaylarla, sadece ortaya ktklarnda ilgilenebilecei bir mekanizmadr. Bu, CPUnun bir program altrmasna ve sabit bir dikkat gerektirmeden bu gibi I/O cihazlarna gerektii gibi hizmet salamasna imkn verir. Bir kesme, bytme yolu evrimi deildir. Ancak CPU kartndaki bir evrimdir. Bytme kartlarnn PCnin hafzasna bilgi ilettii mekanizmalardr. Bir PCde ortaya kabilecek kesme grubu vardr. Donanm kesmeleri, CPUnun dikkat etmesini gerektiren I/O cihazlar tarafndan elektriksel olarak retilir. Yazlm kesmeleri ise yazlmlar tarafndan retilirler ve 256 farkl yazlm kesme eidi mevcuttur. lemcinin istisnai durumlar, yazlmda kural d bir ilem gerekletirildiinde retilir.

37

DAQ Kart VER YOLU CPU

ncelik dzenleme hatt

IRQ Hatt

Hafza ncelik ipleri

ekil 3.10 IRQ

Donanm kesmeleri maskelenebilen ve maskelenemeyen kesmeler olarak ikiye ayrlr. Maskelenemeyen kesmeler, CPUya sistem RAM parite hatalar veya g d gibi nemli durumlar bildirir. Maskelenebilir kesmeler ise daha az ncelie sahip ilem istekleridir. Sadece tek bir maskelenebilir donanm kesme hatt mevcut olduu ve CPUya hizmete ihtiyalar olduunu bildirmesi gereken birok I/O cihaz olduundan, birden fazla kesme iin PCnin kesme yapsna ncelik verme metodu olmaldr. Bu grev, I/O cihazlarndan gelen kesme taleplerini kabul eden, znelikleri belirleyerek CPUdan kesme talebinde bulunan 8259A programlanabilir kesme kontrolr PIC tarafndan gerekletirilir. [12] I/O cihaz bir kesme talebi bildirdiinde, CPUyu kesme hizmet yordamna ynlendirmek iin sral bir olay dizisi oluur. Kesme talebinin deerlendirilebilmesi iin gerekli sistem ve uzaktaki I/O cihaz balang halinde olmas gerekir. Olay dizisi u ekilde sralanr. I/O cihaz donanm, kendi IRQx hattn 1 konumuna getirerek bir kesme talep eder. Bu sinyal I/O cihazndaki kesme talep kilidi tarafndan kilitlenir ve talep resetlenene veya CPU tarafndan tannana kadar kilitli kalr. Kesme kontrolr, bu IRQx kesme talebini, gelen veya bekleyen dier talepler ile birlikte ncelik srasna sokar. Daha sonra kesme kontrolr CPUya o anda sadece bir kesme talebi olduu, daha dk ncelikli bir kesmenin yrrlkte olduu veya eitli kesmelerin beklemede olduunun ancak bu kesme talebinin en yksek ncelie sahip olduu gibi bir bilgi gnderir.

38

CPU setii kesme talebi iin iki INTA darbesi gndererek kesme talebini onaylar. Bu darbelerin ilki kontrolrdeki ncelik seviyelerini dondurur, ikincisi ise kesme tipi deerini talep eder.

Kesme kontrolr, 8 bit kesme tipi bilgisini CPUya aktarr. CPU bu bilgi ile hizmet edecei cihazn adresini belirler. ISRnin tamamlanmas zerine, halen almakta olan programn sradaki talimat gerekletirmeye devam etmesi iin CPU gerekli bilgiyi saklar. [12]

III.1.6.3 Dorudan Hafza Eriiminin almas (DMA)PC iindeki mikroilemci tarafndan kontrol edilen veri iletimleri CPUyu nemli lde megul etmektedir ve CPU bu srada baka bir ilem yapamaz. Ayn zamanda bu ilemler dk hzlardadr. Birok I/O cihaznda ve veri toplama sistemlerinde daha yksek hzda veri iletimi yaplmaldr. rnein kart hafzasndaki video kart adaptrne ekran bilgisinin iletilmesi veya uzaktaki bir I/O cihazndan PCnin hafzasna veri iletimi yksek hzlarda gerekletirilmektedir. Dorudan hafza eriimi (DMA) en yksek veri iletim hzna imkn verir. Ana sistemde hangi CPU kullanlrsa kullanlsn, hafzaya ne zaman yazlacan veya okunacan belirlemek iin adres ve veri hatlarnn kontroln salayan bir DMA aksamna ihtiya duyulmaktadr. [12]

DAQ Kart VER YOLU

CPU

ncelik dzenleme hatt

DMA Hatt

Hafza DMA ncelik ipleri

ekil 3.11 DMA

39

III.1.6.4 Bytme Yolu Standartlar a. ISA Yolu:IBM firmas 8 bit bytme yolunun ayrntlarn aklayarak, dier firmalarn uyumlu eklenti rnleri gelitirmelerini salad. Bu yol endstri s