Seri iletişim, iki cihaz arasında veri gönderip almayı sağlayan bir haberleşme türüdür. Bu iletişim türü, cihazlar arasında uzaktan veri alışverişi yapmayı mümkün kılar. Örneğin, bilgisayara bağlı bir Arduino’nun sensörlerinden gelen verileri okumak için seri haberleşme kullanılabilir. Bu makalede, Python ve Arduino arasında veri alışverişi yapmak için gerekli adımları inceleyeceğiz.
Seri İletişim Nedir?
Seri iletişim, iki cihaz arasında veri iletiminin ardışık bitler olarak gerçekleştirilmesidir. Yani her bir veri biti sırayla gönderilir. Bu iletişim, cihazların birbirleriyle çok uzun mesafelerden veri alışverişinde bulunmalarını sağlar. Örneğin, bilgisayarınıza bağlı bir Arduino’nun sensörlerinden gelen verileri okumak için seri haberleşmeyi kullanabilirsiniz.
Seri haberleşmenin temel avantajlarından biri düşük maliyetli olmasıdır. Daha az sayıda pin kullanarak daha uzun mesafelerde iletişim kurulabilir. Seri iletişim ile veriler ardışık olarak gönderildiği için bu da daha az pin kullanımına neden olur. Ayrıca, uzun mesafelerde iletişim sağlanabilir.
Bununla birlikte, dezavantajları da vardır. Seri haberleşme, yüksek hızlarda veri iletimine uygun değildir ve iki yönlü iletişim sağlamak için ek protokoller gerektirebilir. Seri iletişimin birkaç farklı türü vardır: asenkron, senkron ve yarı senkron iletişim.
Sadece iki cihaz arasında değil, çok sayıda cihaz arasında da veri iletimi yapılabilir. Bu tür iletişime çoklu bağlantı veya çoklu nokta denir ve bu bağlantılar çeşitli donanım ve yazılım bileşenleri kullanılarak sağlanabilir. Çoklu bağlantı ile cihazlar arasında eş zamanlı olarak veri alışverişi yapılabilir.
Örneğin, bir sensör ağında birçok sensör, bir kontrol birimine veri gönderirken kontrol birimi de aynı anda sensörlerden gelen verileri okuyabilir.
Seri Haberleşme Neden Kullanılır?
Seri haberleşme, günümüzün teknoloji dünyasında birçok avantaj ve kolaylık sağlar. İşte seri haberleşmenin yaygın kullanım nedenleri:
- Veri İletimi: Seri haberleşme, veri transferini sağlar; bu, bilgisayarın belirli bir bölümüne veri göndermesi veya dışarıdan gelen verileri alması anlamına gelir.
- Uzun Mesafe İletişim: Seri haberleşme uzun mesafelerde etkili bir iletişim sağlar; bu, iki cihazın uzak mesafelerden veri alışverişi yapabilmesi anlamına gelir.
- Düşük Maliyet: Seri haberleşme, daha az sayıda pin kullanarak uzun mesafelerde veri iletimi yapabilmesi nedeniyle düşük maliyetli bir iletişim seçeneğidir.
- Aşamalı Veri Aktarımı: Veri bitleri ardışık olarak gönderildiği için seri haberleşme, aşamalı veri aktarımını destekler.
- Minimal Ek Donanım: Seri haberleşme minimal ek donanım gerektirir; bu da daha az bileşen ve maliyet demektir.
- Esneklik: Seri haberleşme, birçok cihazın birbirleriyle iletişim kurmasına olanak tanır; bu da genişletilebilirlik ve esneklik sağlar.
- Gelişmiş Protokoller: Seri haberleşme ile gelişmiş protokoller kullanılabilir; bu da veri iletimini daha güvenilir ve hızlı hale getirir.
Tüm bu avantajlar, seri haberleşmeyi özellikle endüstriyel otomasyon sistemlerinde, uzaktan izleme ve kontrol uygulamalarında, sensör ağlarında ve diğer birçok elektronik projede vazgeçilmez kılar.
Seri İletişimde Kullanılan Protokoller Nelerdir?
Seri iletişimde kullanılan birkaç ana protokol türü bulunmaktadır. Her biri farklı amaçlar ve senaryolar için tasarlanmıştır:
- Senkron ve Asenkron İletişim:
- Senkron iletişimde (UART), verilerin gönderileceği zaman belirli bir saat sinyali ile senkronize edilir; bu da daha yüksek hızlarda veri iletimine olanak tanır.
- Asenkron iletişimda (RS-232), saat sinyali yoktur; veri bitleri belirli bir zaman aralığıyla gönderilir ve başlangıç/bitiş bitleri kullanılarak senkronizasyon sağlanır.
- Kontrol Protokolleri:
- Kontrol protokolleri (I2C), cihazların birbirleriyle senkronize olmasını ve belirli komutlar üzerinden iletişim kurmasını sağlar.
- I2C, düşük hızlarda çalışan çoklu cihazlar arasında veri alışverişi yapılmasını mümkün kılar.
- Veri Protokolleri:
- Veri protokolleri (RS-232), belirli bir veri formatı ve hata kontrol mekanizması kullanarak cihazların veri alışverişinde bulunmasını sağlar.
- I2C ve UART protokollerinin her ikisi de veri protokollerine örnektir.
- Kontrol ve Veri Protokolünün Birleşimi:
- Kontrol ve veri protokolünün birleşimi (RS-485), hem kontrol sinyalleri hem de veri sinyallerini aynı hat üzerinden iletebilir; bu da daha verimli bir iletişim sağlar.
- Sinyal Protokolleri:
- Sinyal protokolleri (CAN), belirli voltaj seviyelerine göre sinyaller gönderir; bu da cihazların birbirleriyle iletişim kurmasını sağlar.
- Düşük Güç Tüketen Protokoller:
- Düşük güç tüketen protokoller (LoRa), uzun mesafelerde düşük güç tüketimi ile veri iletimi sağlar; bu da pil ömrünü uzatır.
Tüm bu protokoller, seri iletişimin verimli ve güvenilir bir şekilde gerçekleştirilmesini sağlar.
Python ile Arduino’yu Bağlamak için Gerekli Malzemeler
Python ile Arduino’yu bağlamak için gerekli malzemeler şunlardır:
- Bilgisayar: Python yüklü bir bilgisayar gereklidir. Bu bilgisayar Arduino’ya bağlanacak ve Python kodları çalıştırılacaktır.
- Arduino Kartı: Python ile etkileşimde bulunacak Arduino kartı (Arduino UNO veya herhangi bir model) gerekir.
- USB Kablo: Arduino’yu bilgisayara bağlamak için USB kablosu gereklidir. Bu kablo sayesinde Arduino’ya enerji verilecek ve bilgisayar ile veri alışverişi yapılacaktır.
- Python Yüklemesi: Python yazılımı (Python 3.x) bilgisayara yüklenmelidir; bu yazılım Python kodlarının çalıştırılmasını sağlar.
- Pip Yüklemesi: Python’un paket yöneticisi olan pip yüklenmelidir; bu sayede gerekli kütüphaneler kolayca yüklenebilir.
Tüm bu malzemeler hazırlandığında, Python ile Arduino’yu başarıyla bağlayabilir ve veri alışverişi yapabilirsiniz.
Pip Yüklemesi Nasıl Yapılır?
Pip, Python’un paket yöneticisidir ve Python ile yazılmış yazılımları yüklemek için kullanılır. Pip yüklemesi yapmak için şu adımları izleyebilirsiniz:
1. Download Page: İlk adım olarak pip yükleyicisini indirmelisiniz. Bunun için https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py adresine gidin ve get-pip.py adlı dosyayı indirin.
2. Komut İstemcisini Açma: Windows işletim sisteminde pip'i yüklemek için Komut İstemcisi'ni açın. Bunu yapmak için Win + R tuşlarına basın,