Elektronikte İlk Adımlar
Retro bilgisayarCommodore ev bilgisayarlarını elektronikle uğraşan amatörler için bu kadar çekici kılan ne? Cevap: User Port. Bu yazıda bilgisayarla yönetme ve denetleme konusunda gerekli bazı ön bilgileri bulacaksınız.
Port, Commodore 64'ün dış
dünyayla bağlantı kurmasını sağlayan çıkış kapısı. bu kapı aya, tün olası gereçleri ve kendi ği ekleri bağlam:
Gereçlerle uğraşmak kolay değil. Modern makine yönetimi dünyasına giriş için bazı basit başlangıç koşullarını yerine getirebiliyor olmanız gerekiyor: Öncelikle lehim yapmayı becerebilmeniz, elemanları (ya da kendi oluşturduğunuz devreleri) birleştirebilmeniz ve “bilgisayarlaştırma” konusunda asgari düzeyde de olsa bir bilgi sahibi olmanız gerekli.
Burada, hem makine tarzından bir model tren, düzeyine erişmeyen bir sürü söz ediyoruz. Yani hedeflediğimiz “Bilgisayar destekli” alana girebilmeniz için bilgileri zaten bu yazıda vermeye çalışacağız. Bir port, dış bağlantıların çıkış noktasıdır: Bilgisayarın içinde işlemekte olan programla dışarıda oluşturulmuş devrelerin bağlantı yeri. Portu, CIA 6526 adını taşıyan bir bağlantı yeri entegresi yönetir. Bu entegre sekiz veri hattını (port bitleri) ve birkaç başka gerekli sinyali kullanıma sunar. Hatların konumları, Commodore 64 el kitabının eklerinde gösterilmiştir. (PB0-PB7) olarak adlandırılan veri hatları giriş ya da çıkış olarak programlanabilir. Tüm fonksiyonlar, BASIC PEEK ve POKE ile sorunsuz olarak yerine getirilebilir. Aşağıda vereceğimiz bazı özellikler bizi daha yakından ilgilendiriyor: Veri yönünün programlanması.
0) ya da çıkış (1) olarak çalışabilir. Böylece sekiz hatta, en soldaki rakamın 7. hattı, en sağdaki rakamın da 0. hattı gösterdiği sekiz hanelik bir ikili sayı oluşur (bu konunun detaylı açıklaması “İkili Sayılar” başlığını taşıyan çerçeve yazıda). 0-5 hatlarını çıkış, 6 ve 7 hatlarını giriş olarak kullandığımızı varsayalım. İkili sistemde bunu gösteren sayı şu şekilde olacaktır. Ondalık olarak bu sayı 63'e karşılık gelir. Bu durumun programlanması ise şöyledir: POKE 56579, 63: REM
VERİ YÖNÜ SİCİLİ
Veri yönünün programlanması büyük bir dikkatle yapılmalıdır, çünkü bir çıkış hattı dışarıda yanlışlıkla giriş hattıymış gibi kullanılırsa, tüm çip bozulabilir. Hatların programlanması/okunması:
TALSIA
© 14 13 12 11 10 9 8
7406
© 14131211 10 8 8
pe papa e
Tiz 5 6 7
75492 © 1415312 1110 9 &
GENEL: Porttaki hatların durumları her zaman 56577 bellek adresinde kontrol edilebilir. Elde edilen ondalık sayı ikili sisteme dönüştürüldüğünde, hatlardaki akım durumlarını gösterir: 1, “high” (yüksek) anlamında, 0 ise “low” (alçak) anlamındadır (“TTL hattı” çerçeve yazısına bakınız). Çıkışları açıp kapatmak için, hatta karşılık gelen ikili sayıyı 1 ya da 0 yapmak gerekir. Bir giriş hattını 1 yapmaya çalışmak, makine tarafından görmezden gelinir. Bu konuyu daha yakından öğrenmek için “İkili Sayılar” çerçevesini okuyun. Aşağıdaki BASIC satırı, N hattında akım olup olmadığını denetler:
102 535 4 5 6 7
7407
© 8
Zi
Sİ
2545 67
İl 1
54 5 6 7
Kullanılan entegre devrelerin bağlantı konumlarının yukarıdan görünümü
IF PEEK 27N
THEN PRİNT “N HATTI HIGH”Çıkış olarak programlanmış bir N hattını yönetmek için aşağıdaki küçük program kullanılabilir
PÖKE 56577,0: REM TUM
ÇIKIŞLAR LOW OLSUN
POKE 56577, PEEK(56577) OR
2 N: REM N HATTINI
HIGH YAPIN
POKE 56577, PEEK(56577) AND
REM N HATTINI
LOW YAPIN12 Volt
Kısa devreden korunmuş 12 Volt çıkışın şeması
BAĞLANTI NASIL YAPILIYOR?
Bilgisayarın User Port'una, elektronik dükkânlarında “User Port fişi” adıyla satılan 2 çarpı 12 kutuplu bir platin fişi uyar. Commodore 64'ünüze arkadan baktığınızda, 4 pini sol altta yer alır (Commodore 64 el kitabındaki konum şemasına bakın). 6526'nın veri hatları son derece hassastır, bu nedenle de yalnızca lojik elemanlara bağlanmaya uygun-
2 30 V'dur. Aşağıda sayacağımız metodlar bu nedenle tehlikelidir: - uzun kabloların bağlanması (azami | - bir transistörün doğrudan yönetilmesi, - 5 Volt'tan yüksek akım veren devrelerin direkt bağlanması. Arabirim elemanının mutlaka ölümüne yol açan hatalar ise şunlardır: - bir ışıklı diyodun ya da başka bir yoğaltıcının direkt bağlanması, - bir çıkışın giriş olarak kullanılması, - bir çıkışın kısa devre yapması, - 5 Volt'un üzerindeki ya da negatif akımların kullanılması. Bütün bu nedenlerle, rizikoları ortadan kaldırmak için yazıda belirtilen devrelerin kullanılmasını salık veririz.
LED |
Lampe Reed ya Relais
ÇIKIŞLARIN BAĞLANMASI
Burada öncelikle sözkonusu olan, devre veriminin artırılması ve çıkış hatlarının akımlardan korunmasıdır. Kullanılabilecek elemanlar, TTL sürücü elemanları 7406, 7407 ve 75492'dir. Sonuncusu, röleler ve 10 Volt'tan daha küçük motorlar için de kullanılabilir. Bağlantı konumları 1. resimde sergileniyor. Yönetim görevleri için aşağıda belirtilen devreler kullanılabilir: - Bir çıkış sinyalinin 12 Volt seviyesine uydurulması. Bazı yönetim görevleri için, port çıkışında 5 Volt'luk akımın 12 Volt'a yükseltilmesi gerekir. Resim 2'deki devre, 7407'nin altı sürücüsünden birini ve bir direnç kullanır. Meydana gelen çıkış, tümüyle kısa devreye karşı korunmuştur. - Bir ışıklı diyodun, bir optokuplörün, bir minik ampulün ve bir Reed rölesinin yönetilmesi. 7406, 30 Volt'a kadar gerilimlere ve 40 mA'ya kadar akımlara uygundur. Bir sürücü katının devresi Resim 3'te verilmiştir. Bir entegre devrede altı sürücü bulunduğundan entegre başına altı kullanıcı bağlanabilir. - Bir verim transistörüyle yönetme. Bu yöntem, röleyle yönetmeye oranla, hiçbir mekanik parçanın hareketini gerektirmemesinden dolayı, çok daha hızlı olma avantajına sahiptir. Modern bir SIPMOS verim transistörü kullanıldığında, rahatsız edici tüm ön katlar ortadan kalkar, çünkü bu tür transistörler mikro bilgisayarların elemanlarına doğrudan bağlanabilmektedir. BSS 97 modeli 1,5 Amperlik 200 Volt'a kadar gerilimleri, BUZ 10 modeli ise 19 A-50 Volt'luk gerilimleri açıp kapatabilmektedir. 12 Volt'un üzerindeki gerilimlerde (Resim 1'de, 30 Volt'a kadar), transistörün optimal yönetilebilmesi için bir ön kat gereklidir. Resim 4'te, 12 Volt için gerekli devre şeması görülüyor. - Daha büyük yoğaltıcıların röleyle yönetilmesi. Resim 5'te, genelde olduğu gibi altı sürücü bulunan 75492 entegresiyle bir röle yönetimi örneği görülüyor. Burada rölenin beslenmesi bilgisayar tarafından üstlenildiğinden, iki ya da üç röleden fazla kullanmaya gerek yoktur. Zaten entegre devreye daha fazla yüklenmek de gereksizdir. Kullanılacak devre, Resim 3'teki gibidir. D diyodu, sistemi kapanış sırasında röle bobininde oluşabilecek olası gerilim şoklarından korur. Bu tür bir diyod, doğru akım ya da adım motorlarının bağlanmasında da kullanılmalıdır. Eğer röle kullanarak şebeke cereyanını açıp kapatmak istiyorsanız, şebeke hatlarıyla bilgisayar hatları arasında yeterli mesafenin olmasına ve rölenin özelliklerine dikkat edin. Tabii ki bu arada bilgisayarı bozulmaktan ve parazitlerden koruyun. Ve asla unutmayın: Şebeke cereyanı öldürücü olabilir.
Transisto
Daha büyük yoğaltıcıların bir MOSFET transistörüyle yönetilmesi
Giriş için basit bir şalter ya da düğme
Output.
Common
GİRİŞLERİN BAĞLANMASI
En önemli konu, hattın doğru şekilde programlanmasıdır. Bilgisayarın çalıştırılması ya da reset edilmesinden sonra tüm hatlar giriş haline gelir ve böylece bilgisayar herhangi bir hasara karşı kendiliğinden korunmuş olur. - Normal TTL sinyallerini (İlgili çerçeve yazıyı okuyun) beslemek için, ek elemanlara gerek yoktur. - Bir şalter ya da düğme, Resim 6'da gösterildiği gibi bağlanabilir.
Portbit
BC237B
N
12V sinyallerin giriş için uyarlanması
2 14 Paortbit su N 7
Sİ O,0BA mt
dış şebeke bağlantısı denemesinin şeması. Açıklaması metnin içinde
- Eğer sinyaller 12 Volt gibi yüksek bir gerilim düzeyindeyse, bir ön uyarlama katının konması gerekir. Basit bir direncin bu amaçla kullanılması tehlikeli olabilir. Resim 7'deki devrede bu iş için çok amaçlı bir NPN transistörü kullanılmıştır. Devre sinyali tersine çeviremez. Girişteki 12 Volt User Port'taki 5 Volt'a, böylece de “high” durumuna karşılık gelir. - Pozisyonların denenmesi vb. için
TTL-Hattı Entegre devreler arasındaki bu bağlantı yalnızca iki durumu tanır: “HIGH”, 1, “EVET” ve “LOW”, 0, “HAYIR”. Hangi adlandırmayı kullanacağınız, tamamen sizin tercihinize kalmıştır. “HIGH” düzeyi, hattaki gerilimin 2 ila 5 Volt arasında olmasıyla belirlenir; “LOW” düzeyi ise kural olarak 0 ila 0,4 Volt arasında, prensip olarak da 2 Volt'un altında olur.
Bu tür bir hattın kapasitesi oldukça düşüktür, tipik değerler 1 ila 10 mA arasındadır. Özellikle CIA gibi çok yüksek entegre çiplerde çıkış gerilimleri çok düşük olmak durumundadır. Sisteme yabancı yükler, yani transistörler veya LED'ler, CIA'ya bağlanmamalıdır. Bir çıkış hattında saniyeden daha uzun süreli bir kısa devre hattın bozulmasına hatta portun tamamen imha olmasına neden olabilir.
en uygun araçlar, ışık dolapları. Resim 8'de bir fototransistörle çalışan bir devre görülüyor. Mekanik olarak mümkünse, içinde bir fototransistör ya da bir ışıklı diyot olan bir çatal ışık dolabı (örneğin, CNY 37) kullanabilirsiniz. 7414 entegre devresi, normal TTL hatlarının aksine, önceden tanımlanmış değiştirme noktasına sahip altı adet Schmitt şalterine sahiptir. Yani bir entegre devre altı ışık dolabına yeterlidir. Işık ışınının kesilmesi anında User Port hattı yani 1 durumundadır.
DENEYLERİN GERİLİM BESLEMESİ
Entegre devrelerin beslenmesi için gerekli olan 5 Volt, bilgisayarın beslenmesinden elde edilebilir. Bu gerilim, Port'un 2. pininde bulunur. Motorlar, lambalar, röleler vb. için ise dış bir gerilim kaynağına gerek vardır. Bunlarla çoğunlukla 12 Volt kullanılır. Bu kaynağa sahip olmayanlar, Resim 9'da gösterildiği gibi 12
Volt/1 Amperlik bir kaynak oluşturabilirler. Bunu oluşturmak için gerekli parçalar şunlardır: Çok amaçlı bir silisyum diyot (Örn. 1N4001), 12 Volt'luk bir köprü doğrultmaç, 12 Volt ve 1 Amperlik çıkış verimine sahip bir şebeke transformatörü, 4700µF/25 Volt(C1)'lik bir elektrolitik (C2) ve 0,22 µF (C3)'lük iki kondansatör ve 1 A verimli 12 Volt'luk bir regülatör. Regülatörün bağlantı konumlarına çok dikkat etmek gerekir. Ayrıca regülatörün mutlaka bir soğutucu gövdeyle korunmuş olması gerekir.
Burada adı geçen bazı parçaların ne olduklarını bilmiyorsanız, bu sayımızda verdiğimiz küçük sözlüğe başvurabilirsiniz.
Donanımla yakından ilgilenmek arzusundaysanız, ilk küçük kısa devrede moralinizi bozmamalısınız. Ne de olsa kimse anasından usta olarak doğmaz, bu kural Commodore 64'ün donanımı için de geçerlidir.
İkili sayılar
Bir
ikili sayı yalnızca sıfırlar ve birlerden oluşur. Bu nedenle bilgisayar içindeki olayları belirtmeye son derece uygundur, çünkü bilgisayarın içinde verileri ileten TTL hatları yalnızca iki durumu alabilirler (ilgili çerçeve). Bir ikili sayının ondalık sayıya çevrilebilmesi için, dolu bitlerin değerleri toplanır. Bunlar, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2 ve 1, yani 2'nin kuvvetleridir. 7. hat/konum ondalık değer olarak 128'e karşılık gelir, sonraki bitlerin ondalık değerleri buna eklenir. Örnek: 10000010 = 128 + 2 = 130. Tek tek bitlerin denenmesi ve programlanması için, metnin içinde verilen BASIC satırlarını kullanın.
nDI