Mikrodenetleyici tabanlı kablosuz veri toplama uygulamaları


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Marmara University, Institute for Graduate Studies in Pure and Applied Sciences, Turkey

Approval Date: 2010

Thesis Language: Turkish

Student: ÖMER ERİŞ

Supervisor: Hayriye Korkmaz

Abstract:

MİKRODENETLEYİCİ TABANLI KABLOSUZ VERİ TOPLAMA UYGULAMALARI Günümüzde bilgiye her yerde, hızlı ve rahat bir şekilde ulaşmanın önemli bir hâle gelmesi, kablosuz ağ sistemlerinin büyük önem kazanmasına sebep oldu. Bugün insanların büyük bir çoğunluğunun cep telefonları sayesinde kablosuz ağ sistemlerini kullanmaları buna iyi bir örnektir. Kablosuz Ağ sistemleri, gelecekte önemini yitirmeyecek, hatta daha çok teknolojik yatırım yapılacak bir alan haline gelecektir. Kablosuz ortam kullanıcıya, kablolu bağlantı tarafından sunulan hizmetlerin benzerini vermektedir. Yer ve zaman kısıtlamalarını ortadan kaldırarak, kullanıcıya her yerde kolay bir şekilde çalışabilme imkanı sunar. Diğer kablosuz cihazlara bağlanan cihazlar, mobil çalışanlara daha kesintisiz çalışma yöntemleri sağlar. Kablosuz ortam işinizin daha becerikli ve verimli hâle gelmesi demektir. Kablosuz algılayıcılar ile veri toplama uygulamaları günümüzde, hareketli hedef takipleri, uzaktan algılama ve denetleme vb alanlarda; özellikle de medikal alanda hareketli bir hasta üzerinden algılanan biyolojik işaretleri ana üniteye aktarma konusunda sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışmada, RF (434 MHz) standardı kullanılarak biri medikal alanda, diğeri ev otomasyonu alanlarında olmak üzere iki farklı uygulama gerçekleştirilmiştir. Medikal uygulamada, pals oksimetre algılayıcısı (nabız ve insan kanındaki oksijen miktarı algılayıcısı) kullanılmaktadır, ev otomasyonu uygulaması örneği olarak da, oda sıcaklığı ölçümü için bir yarı iletken sıcaklık algılayıcısı kullanılmaktadır. Sistem içerisinde biri alıcıda, diğeri vericide olmak üzere iki adet mikrodenetleyici kullanılmaktadır. Medikal uygulamada, verici birim hasta vücudu üzerine yerleştirilmektedir. Verici birimdeki mikrodenetleyici (PIC 16F877A) parmak tip pals-oksimetre algılayıcısından ve sıcaklık algılayıcısından aldığı sinyalleri aynı birim içerisindeki RF modüle iletmektedir. Alıcı birimde ise RF modül tarafından sinyaller alınır ve daha sonra mikrodenetleyiciye iletilmektedir. Gerilim seviye dönüşümünden sonra veri seri arabirim (RS-232) üzerinden bilgisayara transfer edilmektedir. Elde edilen veri, LabVIEW yazılımı kullanılarak geliştirilen kullanıcı arayüzünde görüntülenmektedir. ABSTRACT MICROCONTROLLER-BASED WIRELESS DATA ACQUISITION APPLICATIONS Nowadays it has become important to get information everywhere in a rapid and comfortable way. As a result, wireless network systems have had an important place all over the world. Today the fact that most people use wireless networks over the cellular phones can be given as a good example. Wireless network systems will not lose their importance in the future. In fact, they will be an important technological area in which investment will be made. Wireless environments give the user the same opportunity which is served by wired connection. As place and time limitations disappear, the user can work everywhere easily. Devices connected to other wireless ones provide more ways of wireless working for mobile workers. Wireless environment means that your work will be more skillful and productive. These days the applications of data acquisition through wireless sensors are being used in the areas such as the monitoring of mobile targets, remote sensing and control, and especially in the medical area, they are often used in order to transfer the biological signals sensed from a mobile patient to the main unit. In this study, two different applications were realized using RF (434 MHz) Standard: one in the medical area and the other in the home automation area. In the medical application, pulse oximeter sensor (sensor of pulse and oxygen amount in human blood) was used; a semiconductor temperature sensor was used to measure the room temperature as an example for home automation application. Two microcontrollers are used in the system, one is in the receiver and the other is in the transmitter. In medical application, the transmitter block is attached to the patient’s body. The microcontroller (PIC 16F877A) in the transmitter, transmits the sensed signal from finger type pulse-oximeter and temperature sensors to the RF module in the same block. In the receiver block, signal is received by another RF module and then transmitted to the microcontroller. After voltage level conversion data are transferred to the computer over serial interface. Acquired data are monitored on the user interface developed by using LabVIEW software.