Mikrodenetleyici Temelli Sistemlerde Dspic Kullanımı ve Örnek Uygulama Geliştirme Süreci

Use of Dspic in Mıcrocontroller Based Systems and Sample Application Development Process

Özet

Günümüzde birçok endüstriyel uygulamada mikrodenetleyici tabanlı kontrol ve izleme sistemleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada, son zamanlarda kullanımı gittikçe yaygınlaşmakta olan dsPIC (Digital Signal Controller) mikrodenetleyicisi ele alınmıştır. dsPIC, özellikle yüksek hız ve tepki zamanı gerektiren uygulamalarda düşük maliyetli ve etkili çözümler sunmaktadır. Ülkemizde yüksek hızlarda çalışabilen ve analog çözünürlüğü yüksek dsPIC denetleyicilerinin kullanımının yaygınlaşması yüksek hassasiyetli sistemlerin geliştirilmesini sağlayacaktır. Bu amaçla çalışmada dsPIC tabanlı uygulama geliştirme süreci ayrıntılı bir şekilde ele alınmış ve örnek uygulamalarla dsPIC'in nasıl kullanılacağı ortaya konulmuştur. Bu amaçla öncelikle, bilgisayar ile iletişime olanak sağlayan RS-232 protokolü, darbe genişlik modülasyonu ve analog/dijital dönüşüme ait kütüphanelerin C dili ile nasıl oluşturulacağı bilgisayar kontrollü bir DA kapalı döngü hız kontrol sistemi üzerinden örneklendirilmiştir. Aynı uygulama, çok sık kullanılan PIC (Peripheral Interface Controller) mikrodenetleyicisi ile de gerçekleştirilerek karşılaştırmalı performans analizi yapılmıştır. Sunulan bu çalışmanın özellikle uygulama çözümü geliştirme sürecinde akademisyen ve mühendislere önemli katkılar sağlayacağı düşünülmektedir. Ayrıca çalışma eğitim amaçlı olarak lisans ve ön lisans düzeyindeki ilgili derslere bir kaynak teşkil edecektir.

Abstract

Nowadays, microcontroller based control and monitoring systems are being used in several industrial applications. This study deals with dsPIC (Digital Signal Controller) microcontroller, usage of which is becoming more widespread. As compared to similar ones, dsPIC offers more efficient solutions especially in the applications which require high speed and high response time. However, it is observed that use of dsPIC has not been studied sufficiently in Turkey, whereas many researchers have used it in many kinds of industrial solutions as seen in international literature. For this reason, this study addresses dsPIC based application development process in detail, and its usage is put forward with sample experimental applications. Firstly, some general examples like creating a serial communication with a PC using RS-232 protocol, generating pulse width modulation signals and realizing analog/digital conversions are exemplified on a sample experimental set which focuses closed-loop speed control of a DC motor over the computer. Dynamic libraries of these sample applications are produced in C programming language. In order to make a comparative performance analysis, the same applications are also developed by PIC (Peripheral Interface Controller) microcontroller which is used very commonly in industrial applications. It is considered that the study presented in this paper will provide useful contribution to academicians and engineers especially in the process of producing solutions for industrial applications. Furthermore, the system presented can be used for educational purposes in graduate and undergraduate courses of engineering colleges.