Uzaktan erişimli elektronik laboratuvarı tasarımı


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Marmara Üniversitesi, Turkey

Approval Date: 2007

Thesis Language: Turkish

Student: Sezen Azaklar

Supervisor: HAYRİYE KORKMAZ

Abstract:

UZAKTAN ERİŞİMLİ ELEKTRONİK LABORATUVARI TASARIMI Günümüzdeki mevcut teknoloji ile uzaktan erişimli laboratuvar uygulamaları gerçekleştirmek mümkündür. Uzaktan erişimli laboratuvarlar sayesinde, eğitime farklı bir boyut getirilmiştir. Mevcut durumda mesleki ve teknik eğitim kurumlarında kullanılan klasik yöntem ile öğrencinin sadece üniversite ya da kurumun laboratuvarına bizzat gelmesi ve kendine ayrılan saatte yararlanması mümkündür. Diğer taraftan laboratuvarın boş zamanlarında da cihazların güvenliğini sağlayacak ya da teknik destek verecek herhangi bir öğretim elemanının yeterli sayıda bulunamaması nedeni ile laboratuvarın boş saatlerinde öğrencilerin burayı özgürce kullanabilme imkânı da ortadan kalkmaktadır. İnternet erişimli gerçek zamanlı laboratuvarlarda ise öğrencilerin, sadece ders veya uygulama saatlerinde değil; her zaman ve her yerden erişebilmeleri sağlanmaktadır. Bu gereksinim uzaktan erişimli laboratuvar tanımını ortaya çıkarmıştır. Bu çalışmada MÜ Teknik Eğitim Fakültesi Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Bölümü’nde 2. ve 3. sınıflarda okutulan sırası ile ELC211, ELC212 ve ELC317 kodlu Elektronik I-II-III derslerine ilişkin deneylerden belirlenen laboratuvar uygulamaları uzaktan erişimli hale getirilerek, internet aracılığı ile gerçekleştirilmesi sağlanmıştır. Bu laboratuvar çalışmasındaki deneyler Labview grafiksel geliştirme ortamı kullanılarak gerçekleştirilmiştir.Deneylerin internet ortamına aktarılmasında Labview programı içerisinde yer alan Web Publishing Tool seçenegi kullanılmıştır. Programın bu özelliği, oluşturulan VI’ ların internet üzerinden yayınlanmasına olanak sağlamaktadır. Elektronik IA-IB-II-III laboratuvar deneyleri için dört ayrı deney kiti tasarlanmıştır. Bu deney kartları üzerinde anahtarlar bulunmaktadır. Bilgisayarın PCI slotuna takılı veri toplama kartının sayısal çıkışları ile bu anahtarlar konum değiştirebilmektedir. Böylelikle kart üzerinde bulunan deneylerden istenilen seçilebilmekte, devre elemanları da farklı değerler alabilmektedir. Ayrıca bu laboratuvar ortamında PC tarafından kontrol edilebilen cihazlar da bulunmaktadır. Deneylerde gerekli olan besleme gerilimi için GPIB arayüzü ile PC’ye bağlanan HP 3632A güç kaynağı ve deneylerden elde edilen çıkış gerilimleri ölçmek için de GPIB arayüzü ile PC’ye bağlanan HP 34970A ölçü aleti kullanılmıştır. Öğrenciler Elektronik Laboratuvarı-IA ve I-B deney kitlerini kullanarak diyot karakteristiği, zener diyot karakteristiği, kırpıcı devresi ve doğrultmaç deneylerini gerçekleştirebilmektedir.Elektronik Laboratuvarı-II deney kitini kullanarak BJT öngerilimlendirme çeşitleri ve emiteri ortak kuvvetlendirici deneylerini gerçekleştirebilmektedir. Ayrıca Elektronik Laboratuvarı-III deney kitini kullanarak eviren işlemsel kuvvetlendirici, evirmeyen işlemsel kuvvetlendirici, İşlemsel kuvvetlendirici ile toplama ve karşılaştırma deneylerini gerçekleştirebilmektedir. Sonuç olarak, MUTEF Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Bölümü öğrencileri gerçekleştirilen bu laboratuvar ortamına zaman ve mekan sınırlaması olmaksızın internet üzerinden erişerek istedikleri deneyleri uygulama ve sonuçları görüp yorumlama imkanına sahip olacaklardır. ABSTRACT DESIGN OF A REMOTE ACCESS ELECTRONICS LABORATORY With today’s technology, it’s possible to run remote access laboratory applications. With the remote access laboratories, a different approach is introduced to education. In the current conventional method used in professional and technical education institutions, it is possible for a student to use the university’s or institution’s laboratory only in the given hours. Also, since there is a lack of teaching staff in order to give technical support, it’s not possible for the students to use these laboratories in experiments free hours. The remote access electronics laboratory, on the other hand, provides that the students can access these real-time experiments not only in the practical hours, but also remotely accesible anytime and anywhere via internet. In this study, the laboratory applications selected from the experiments related to the courses Electronics I-II-III with codes ELC211, ELC212 and ELC317 respectively which are taught in the 2nd and 3rd class course in MU Technical Education Faculty, Department of Electronics and Computer Education. The experiments in this work are developed by using the Labview graphical development platform. The experiments are transferred to the internet environment via the Web Publishing Tool of the Labview software. This feature of the software enables virtual laboratories to be published on the internet. For the Electronics IA-IB-II-III laboratory experiments, four different experiment kits are designed. There are controlling switches on these experiment cards. That are controlled by the digital output terminals of the data acquisition card mounted in the computer’s PCI slot. In this way, the desired experiment can be selected from the ones stored in the card and circuit elements may also have different values. There are also equipments controlled by the PC in this laboratory environment. HP 3632A power supply connected via GPIB interface is used to supply voltage to the circuit and HP 34970A data acquisition and switching unit connected to the GPIB interface is used to measure the output voltage of the experiments. The students can conduct the diode and zener diode characteristic experiments, clipper and rectifier circuit experiments using the Electronics Laboratory-IA and I-B experiment kits. They can conduct the types of BJT biasing and common emitter amplifier experiments using the Electronics Laboratory-II experiment kit. The students can also carry out the inverting and non-inverting amplifier, summation and comparator experiments with an operational amplifier using the Electronics Laboratory-III experiment kit. In conclusion, the students of MUTEF Electronics and Computer Education Department will have the opportunity to access this laboratory via the internet without time and place limitation and will be able to conduct virtually any of the experiments stored in the system.