Temel Ardıuno Eğitimi

Günlük ve Saatlik Ders Planı

1. Gün: Gömülü Sistemlere Giriş, Donanım Mimarisi ve Temel Giriş/Çıkış İşlemleri

• 09:00 - 10:00 | Gömülü Sistem Kavramı ve Arduino Ekosistemi: Mikrodenetleyici (MCU) ile mikroişlemci (MPU) farkı, ATmega328P mimarisi, Arduino kart tipleri ve Arduino IDE 2.x geliştirme ortamının kurulumu.

• 10:00 - 11:00 | Temel Elektronik İlkeleri: Ohm Yasası ($V = I \times R$), akım, gerilim, direnç hesaplamaları, breadboard (devre tahtası) yapısı ve bağlantı kuralları.

• 11:00 - 12:00 | İlk Kod ve Dijital Çıkış Mantığı: C/C++ tabanlı temel kod yapısı (setup() ve loop()), pinMode(), digitalWrite(), delay() fonksiyonları ile dahili ve harici LED yakıp söndürme.

• 12:00 - 13:00 | Öğle Arası

• 13:00 - 14:00 | Temel Programlama Yapıları: Değişken türleri (int, float, boolean, char), sabitler, yerel ve genel (global/local) değişken kapsamı.

• 14:00 - 15:00 | Dijital Giriş Mantığı ve Pull-Up / Pull-Down Kavramı: Buton kullanımı, dalgalı pin (floating) sorunu, harici dirençler ve dahili pull-up (INPUT_PULLUP) direnci yapılandırması.

• 15:00 - 16:00 | Atölye ve Uygulama: Buton ile LED kontrolü, buton arkı (bouncing) problemi ve yazılımsal filtreleme (debouncing) uygulaması.

2. Gün: Seri İletişim, Analog Giriş/Çıkış ve Sinyal Yönetimi

• 09:00 - 10:00 | Seri İletişim Protokolü (UART): Serial.begin(), Serial.print(), Serial.read() fonksiyonları; Baud rate kavramı ve Serial Monitor üzerinden veri analizi/hata ayıklama (debugging).

• 10:00 - 11:00 | Analog Dünyaya Geçiş (ADC Mantığı): Analog ve dijital sinyal farkı, Arduino'nun 10-bit Analog-to-Digital Converter yapısı ($0-1023$ değer aralığı), analogRead() fonksiyonu.

• 11:00 - 12:00 | Potansiyometre ve Gerilim Bölücü Devreler: Potansiyometre ile gerilim bölücü mantığı, map() fonksiyonu ile ölçekleme ve constrain() fonksiyonu ile sınırlandırma.

• 12:00 - 13:00 | Öğle Arası

• 13:00 - 14:00 | Darbe Genişlik Modülasyonu (PWM): Dijital pinlerden analog benzeri sinyal üretimi, görev döngüsü (duty cycle), 8-bit PWM mantığı ($0-255$) ve analogWrite() fonksiyonu.

• 14:00 - 15:00 | Işık Algılama (LDR): Foto direnç (LDR) çalışma prensibi, ortam ışığına duyarlı gerilim bölücü devre kurulumu.

• 15:00 - 16:00 | Atölye ve Uygulama: LDR verisine göre PWM kullanarak LED parlaklığını otomatik ayarlayan akıllı aydınlatma prototipi.

3. Gün: Algoritmik Yapılar, Aktüatörler ve Frekans Üretimi

• 09:00 - 10:00 | Kontrol ve Karar Yapıları: if-else, mantıksal operatörler (&&, ||, !), switch-case yapısının karar algoritmalarında etkin kullanımı.

• 10:00 - 11:00 | Döngüler ve Dizi (Array) Yapıları: for, while döngüleri; tek boyutlu diziler, bellek yönetimi ve sıralı LED animasyonları.

• 11:00 - 12:00 | Ses ve Frekans Üretimi: Piezo buzzer çalışma prensibi (aktif/pasif), tone() ve noTone() fonksiyonları ile belirli frekanslarda ses/melodi üretimi.

• 12:00 - 13:00 | Öğle Arası

• 13:00 - 14:00 | Servo Motor Mimarisi ve Açısal Kontrol: Servo motorların PWM tabanlı çalışma mekanizması, harici kütüphane ekleme mantığı (#include <Servo.h>).

• 14:00 - 15:00 | Servo ve Sensör Entegrasyonu: Servo.attach(), Servo.write() metotları; potansiyometre ile servo motor kontrolü ve akım sınırlandırması (güç besleme riskleri).

• 15:00 - 16:00 | Atölye ve Uygulama: Potansiyometre kontrollü açısal servo mekanizması ve eşzamanlı buzzer uyarı sistemi.

4. Gün: Çevresel Sensörler, Ekran Entegrasyonu ve İletişim Protokolleri

• 09:00 - 10:00 | Zaman Yönetimi (Non-blocking Kodlama): delay() fonksiyonunun işlemciyi kilitleme sorunu, millis() fonksiyonu ile arka planda asenkron zamanlayıcı oluşturma tekniği.

• 10:00 - 11:00 | Mesafe Ölçümü (Ultrasonik Sensör - HC-SR04): Ses dalgaları ile mesafe hesabı, pulseIn() fonksiyonu, mesafe formülünün koda aktarımı ($d = \frac{t \times v}{2}$).

• 11:00 - 12:00 | Dijital Çevresel Sensörler (DHT11): Tek hat (1-wire) iletişimi, sıcaklık ve bağıl nem ölçümü, üçüncü parti kütüphanelerin analizi ve entegrasyonu.

• 12:00 - 13:00 | Öğle Arası

• 13:00 - 14:00 | $I^2C$ Protokolü ve LCD Ekran Kullanımı: İki telli arayüz ($I^2C$: SDA, SCL) mantığı, LiquidCrystal_I2C kütüphanesi ve adres tarama (I2C scanner).

• 14:00 - 15:00 | Ekran Arayüzü Tasarımı: Metin, sayısal değer ve özel karakter formatlama, ekran koordinatları (setCursor) ile veri güncelleme optimizasyonu.

• 15:00 - 16:00 | Atölye ve Uygulama: HC-SR04 ve buzzer ile araç park sensörü prototipi; mesafe verisinin $I^2C$ LCD üzerinde anlık görselleştirilmesi.

5. Gün: Güç Yönetimi, Röle Kontrolü ve Bitirme Projesi

• 09:00 - 10:00 | Yüksek Güç Kontrolü ve Röle Modülleri: Düşük gerilimle yüksek gerilim anahtarlama prensibi, optokuplör izolasyonu, NC (Normalde Kapalı) ve NO (Normalde Açık) kontak mantığı.

• 10:00 - 11:00 | Gelişmiş Giriş Birimleri: 4x4 Matris tuş takımı (Keypad) çalışma mantığı ve kütüphane kullanımı; kızılötesi (IR) alıcı/kumanda haberleşmesi.

• 11:00 - 12:00 | Proje Metodolojisi ve Donanım Tasarımı: Gömülü sistem projelerinde güç bütçesi (harici regülatör/adaptör ihtiyacı), şematik okuma ve devre prototipleme disiplini.

• 12:00 - 13:00 | Öğle Arası

• 13:00 - 15:00 | Kapsamlı Bitirme Projesi (Uygulama Atölyesi):

  • Senaryo: Akıllı İstasyon Sistemi: Katılımcıların sıcaklık/nem (DHT11) ve mesafe (HC-SR04) verilerini okuyarak $I^2C$ LCD ekrana yazdırması, kritik eşik değerlerinde röle ile bir yükü (örneğin fan/ışık simülasyonu) tetiklemesi ve buzzer/LED ile alarm vermesi.

• 15:00 - 16:00 | Proje Sunumları, Kod İncelemesi (Code Review) ve Değerlendirme: Projelerin test edilmesi, modüler kod yazımı/temiz kod ilkeleri üzerine geri bildirimler ve sertifikasyon değerlendirmesi.

Eğitim Seti Gereksinim Tablosu (Katılımcı Başına)

Ölçme ve Değerlendirme Kriterleri

1. Günlük Laboratuvar Performansı (%40): Her günün sonundaki 1 saatlik atölye çalışmalarında devrenin hatasız kurulması ve kodun çalıştırılması.

2. Kapsamlı Bitirme Projesi (%50): 5. gün gerçekleştirilen entegre projenin; donanım doğruluğu, millis() veya non-blocking kod mantığı, algoritmik temizlik ve sorunsuz çalışma durumu.

3. Dokümantasyon ve Kod Okunabilirliği (%10): Kod bloklarının açıklama satırlarıyla (comments) desteklenmesi ve pin tanımlamalarının standartlara uygunluğu.