Çok kefeli hassas teraziler için bir gömülü sistem tasarımı
An embedded system design for multihead precision balances
Yazar: MUHAMMET SEFA DAĞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN OKTAY ALTUN
KTO Karatay Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Gömülü sistemler = Embedded systems ; Tartım sistemi = Weighing system ; Tasarım = Design

Özet:
Günümüzde tanecikli malzemelerin paketlenmesinde seri üretim kolaylığı açısından çok kefeli teraziler tercih edilmektedir. Çok kefeli teraziler çok farklı kefe sayılarına sahip olabilmekle birlikte tipik olarak on kefeli, on dört kefeli veya on altı kefeli olabilmektedir. Çok kefeli terazilerde, tanecikli malzeme titreştirilerek porsiyonlar oluşturulmakta, bu porsiyonlar kefelerde biriktirilerek tartılmaktadır. Akabinde uygun kefeler açılmak suretiyle, hedef ağırlığı belli hassasiyette oluşturabilecek kefe kombinasyonu seçilerek istenilen ağırlığa yakın  tanecikli ürün paketleme makinesine iletilir. Tipik olarak, istenilen ağırlıkta ürün elde etmek için üç kefenin belirlenip açılması yeterlidir. Çok kefeli terazilerde, paketleme işleminde üç kefenin kullanılma algoritması paketleme işleminde tartım aşamasında gerçekleşen zorluklar paketleme sayısında azalmaların olma ihtimalini güçlendirmektedir. Buna benzer gecikme problemleri için çok kefeli terazilerde paketleme işleminde kefe sayılarının sistem tarafından otomatik belirlenmesi ile gerçekleştirilen kontrol sistemlere ihtiyaç artmıştır. Bu çalışmada, çok kefeli hassas terazinin kontrolünde kullanılacak gömülü sistem tasarımı bütüncül olarak ele alınmıştır. Yük hücrelerini de okuyan anakartın tasarımı, manyetik titreşimlerin sürücüsü, step motor sürücü kontrol kartı, ekranın ana kartla habeleşmesini sağlayan ekran kartı ve enkoderlerin kontrol kartı, dağıtıcı kartların tasarımı ve gömülü sistem yazılımının tasarımı gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
Today, multihead scales are preferred for the packaging of granular materials in terms of ease of mass production. Multihead scales may contain various pan numbers but they typically have ten pans, fourteen pans or sixteen pans, depending on their specs. In multi-pan scales, portions are created by vibrating the granular material, and these portions are weighed by accumulating on pans. Then, by opening the appropriate pans, a pan combination that can create the target weight with a certain sensitivity is selected, and the granular product close to the desired weight is transferred to the packaging machine. Typically, it is sufficient to identify and open three pans to obtain the desired weight of product. In multi-head scales, the algorithm of using three pans in the packaging process, the difficulties in the weighing phase of the packaging process strengthen the possibility of reductions in the number of packaging. For similar delay problems, the need for control systems realized by automatic determination of the number of pans by the system in the packaging process in multi-pan scales has increased. In this study, the design of the embedded system to be used in the control of the multi-head precision balance is handled in a holistic way. The design of the motherboard, which also reads the load cells, the driver of magnetic vibrations, the stepper motor driver control card, the video card that allows the screen to communicate with the main board and the control card of the encoders, the design of the distributor boards and the design of the embedded system software were designed in order to achieve a stand alone system.