Raspberry Pi ile Servo Motor Kontrolü: Python Kodu ve Uygulamalar

Raspberry Pi Nedir ve Servo Motorlar Nasıl Çalışır?

Raspberry Pi, eğitim amaçlı veya amatör projeler için tasarlanmış, kredi kartı boyutunda bir bilgisayardır. Neredeyse her türlü proje için kullanılabilen Raspberry Pi, yazılım geliştirme, robotik ve otomasyon sistemleri oluşturma gibi alanlarda oldukça popülerdir. Bu makalede, Raspberry Pi kullanarak servo motorları nasıl kontrol edebileceğinizi anlatacağız. Servo motorlar, konum kontrolü yapılabilen motorlardır ve genellikle belirli bir açıda dönecek şekilde tasarlanmışlardır. Bu özellikleri onları özellikle robotik projelerde tercih edilen bir parça hâline getirir.

Servo motorlar, genellikle bir kontrol sinyali ile kontrol edilir. Bu sinyal, bir PWM (Pulse Width Modulation) sinyali olarak gönderilir. PWM sinyali, motorun hangi açıda döneceğini belirler. Örneğin, 1.5 ms’lik bir sinyal, motorun 90 derece dönmesini sağlarken, 1 ms sinyal motoru 0 dereceye ve 2 ms sinyal de motoru 180 dereceye döndürebilir. Raspberry Pi ile bu motorları kontrol etmek için Python programı yazacağız ve GPIO pinlerini vasıtasıyla servo motorumuza sinyal göndereceğiz.

Bu yazıda, adım adım bir Raspberry Pi projesi oluşturacak ve bir servo motoru Python ile kontrol etmenin yollarını öğreneceğiz. Bu proje ile fiziksel bir mühendislik konseptini tecrübe ederken, Python kodlarınızı da geliştirme fırsatı bulacaksınız.

Gereksinimler ve Donanım Kurulumu

Raspberry Pi ile servo motor kontrolü projemizi başlatmadan önce bazı gereksinimlerimiz var. İşte bu projede ihtiyacınız olacak malzemeler:

• Raspberry Pi (herhangi bir model yeterli olacaktır, ancak Raspberry Pi 3 veya 4 tavsiye edilir)
• Servo motor (SG90 gibi küçük bir servo motor idealdir)
• Jumper kabloları
• Bir breadboard (isteğe bağlı, devreyi düzenlemek için yararlı olabilir)
• Güç kaynağı (Servo motorun ihtiyaç duyacağı gücü sağlamak için)

Şimdi donanım kurulumuna geçelim. Servo motorun bağlantı uçları genellikle üç tanedir: güç (genellikle kırmızı), toprak (genellikle siyah) ve kontrol (genellikle sarı veya turuncu) pinleri. Raspberry Pi’nizde, servo motorunuza gerekli bağlantıları sağlamak için şu adımları takip edin:

1. Servo motorun güç kablosunu Raspberry Pi’nin 5V pinine bağlayın.
2. Servo motorun toprak kablosunu Raspberry Pi’nin GND pinine bağlayın.
3. Servo motorun kontrol kablosunu çevresel bir GPIO pinine bağlayın (örneğin, GPIO 18).

Şimdi, gerekli tüm bileşenlerimizi bir araya getirdik ve projemize başlamak için donanım kurulumumuzu gerçekleştirdik.

Python ile Servo Motor Kontrol Kodu

Donanım kurulumunu yaptıktan sonra, Raspberry Pi üzerinde servo motorumuzu kontrol etmek için gerekli Python kodunu yazmaya başlayabiliriz. İlk olarak, servo motorları kontrol etmek için ‘RPi.GPIO’ ve ‘time’ kütüphanelerini kullanacağız. Bu kütüphaneleri kullanmak için Raspberry Pi’nizde şu komutları çalıştırarak kurulumu gerçekleştirin:

sudo apt update
sudo apt install python3-rpi.gpio

Kurulum tamamlandıktan sonra, Python kodumuzu yazabiliriz. Aşağıda örnek bir kod parçası bulunmaktadır:

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# Servo motorumuzu kontrol edeceğimiz GPIO pinini tanımlıyoruz
servo_pin = 18

# GPIO modunu ayarlıyoruz
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(servo_pin, GPIO.OUT)

# PWM nesnesi oluşturuyoruz (50 Hz frekans)
servo = GPIO.PWM(servo_pin, 50)

# PWM'yi başlatıyoruz (başlangıç değeri 0 derece)
servo.start(0)

try:
    while True:
        # 0 derece pozisyonu
        print("Motoru 0 dereceye döndürüyoruz...")
        servo.ChangeDutyCycle(2)  # 1 ms pulse
        time.sleep(1)  # 1 saniye bekliyoruz
        
        # 90 derece pozisyonu
        print("Motoru 90 dereceye döndürüyoruz...")
        servo.ChangeDutyCycle(7.5)  # 1.5 ms pulse
        time.sleep(1)  # 1 saniye bekliyoruz
        
        # 180 derece pozisyonu
        print("Motoru 180 dereceye döndürüyoruz...")
        servo.ChangeDutyCycle(12)  # 2 ms pulse
        time.sleep(1)  # 1 saniye bekliyoruz

except KeyboardInterrupt:
    print("Program sonlandırılıyor...")

# GPIO temizleme işlemleri
servo.stop()
GPIO.cleanup()

Bu kod, servo motorunu sırasıyla 0, 90 ve 180 dereceye döndürür. Gerekirse, kod içindeki zaman belirleyicilerini değiştirip motorun dönüş süresini ayarlayabilirsiniz. Örneğin, motoru daha yavaş döndürmek istiyorsanız, time.sleep() sürelerini artırabilirsiniz.

Proje Fikirleri ve Uygulamalar

Raspberry Pi ile servo motor kontrolü öğrendikten sonra, bu bilgileri kullanarak birçok farklı proje geliştirebilirsiniz. İşte bazı ilginç proje fikirleri:

• Otomatik Kapı Kontrol Sistemi: Bir servo motor kullanarak, bir kapının otomatik olarak açılıp kapanmasını sağlayabilirsiniz. Bu proje, uzaktan kumanda veya belirli bir zamanda otomatik açılma ve kapanma gibi özellikler içerebilir.
• Robot Kol: Birden fazla servo motor kullanarak, basit bir robot kol yaratabilirsiniz. Bu kolu farklı hareketler yapacak şekilde programlayarak, nesne taşımak veya belirli görevleri yerine getirmek için kullanabilirsiniz.
• Kamera Pan-Tilt Mekanizması: Bir kamera veya sensör modülünü servo motorlarla döndürerek, uzaktan kontrol edebileceğiniz bir kamera sistemine dönüştürebilirsiniz. Bu özellik, güvenlik veya izleme sistemleri için oldukça faydalı olabilir.

Bu projeler, hem eğlenceli hem de öğretici olacaktır. Raspberry Pi ve servo motorları kullanarak yaratıcılığınızı ortaya çıkarabilir ve yeni beceriler kazanabilirsiniz.

Sonuç

Raspberry Pi ve servo motor kullanarak basit bir kontrol sistemi oluşturmaktan öğrendiğiniz bilgileri başka projelerde de uygulayabilirsiniz. Bu yazıda, temel donanım kurulumundan başlayarak, Python kodu ile servo motor kontrolünü adım adım öğrendiniz. Donanım ve yazılım dengesini anlayarak, gelecekte daha karmaşık projeler geliştirmek için sağlam bir temel oluşturmuş oldunuz.

Unutmayın ki, pratik yapmak ve denemeler yapmak gelişiminiz için çok önemlidir. Öğrendiklerinizle yaratıcılığınızı birleştirerek, kendi projelerinizi hayata geçirebilirsiniz. Raspberry Pi topluluğuna katılmaktan ve deneyimlerinizi paylaşmaktan çekinmeyin. İyi çalışmalar!