POWER ON RESET NEDİR, NE KADAR GEREKLİDİR.

Resetleme işlemi:
Bu işlem bir kaç şekilde yapılır. Bu kullanıcının isteyerek yaptığı resetleme (MCLR, CLR, RST gibi pimlerden yapılan elle resetleme ve güç kesilerek yapılan resetleme)
Kullanıcı istemeden yapılan resetleme işlemleri de vardır. ( WDT reset, Brown out(BOR), güçteki dalgalanmalar gibi)
Bunlara ek olarak bir de POWER ON RESET vardır. Kullanıcının düzgün bir çalışma başlatmak istediği için ilk güç verildiğinde gecikmeli bir şekilde devreyi resetlemesi diyebiliriz.
Power on reset, Programlı ya da programsız entegrelerin, ilk enerji verildiği andaki hareketlerini düzenleyen bir gecikmeli reset devresidir.
Bu, tek entegre şeklinde olabildiği gibi, komponentleri birleştirip yapabileceğiniz bir devre de olabilir. Entegre şeklinde örnek data
Önemi :
Bu tip devreleri kullanmadığımızda doğabilecek sorunlar, bazen tehlike yaratabilir.
Mesela bir röle devreniz var. Entegreden komut bekliyor. Başlangıçta devreye enerji verdiğimizde ilk hareket olan röleyi çekme komutu çalışmadı. Arkasından gelen komutlar da röle çekmediyse sorun yaratabilecektir. Şayet Röle, önemli bir yere kumanda ediyorsa, tehlike yaratabilir.
Tabii ki bu iş için özel olarak üretilen entegreler başka fonksiyonlara da sahip olabiliyor. Mesela devrenizi pil ile beslediniz ve pil deşarj oluyor. Yavaş yavaş gerilim düşüyor. Gerilim düştükçe programınızda saçmalamaya başlıyor. Bu tip durumlarda entegrenin çalışma voltajının altına düşüp düşmediğini kontrol edip düştüyse işlemi tamamen durdurur. Bu şekilde güvenli bir şekilde sistem durmuş olur.
Ayrıca besleme geriliminiz, devrenizdeki bazı sorunlar yüzünden dalgalanmaya başladı ve normal çalışma koşullarını sağlamadı, hemen reset durumuna geçer.
Bu grafik başlangıç çalışma durumunu ve resetleme durumunu gösteriyor.
Yukarıdaki grafikte mavi alan çalışması gereken gerilim aralığını gösteriyor. System supply denilen yükselme, bizim güç kaynağımızı temsil ediyor. Gerilimin yükselme zamanında sistemimiz çalışırsa sorun oluşabilecek durumdadır.
Bu reset entegrelerinde, normal gerilime yükseldikten sonra, zamanlayıcı kısım saymaya başlar. Sayma işleminin sonunda reset signal kısmında gördüğünüz gibi tek bir yükselme olur.Bu pals yollama şekli reset entegrelerine göre değişir.
Active HIGH ve Active LOW olarak çıkış belirlenir. Genelde Active LOW olanlar kullanılır.
Örnek entegre iç yapısı ve çıkışları aşağıdaki gibidir. Çıkış mosfetleri entegreye göre değişmektedir. Bazılarında tek mosfet vardır open drain dediğimiz bağlantı şeklini kullanır. bazıları ise active high ve low olarak push pull olabilir.
Active HIGH : VCC sıfırlama eşik voltajının altındayken yüksek kalır. VCC ye bağlanarak resetleme.
Active LOW : VCC sıfırlama eşik voltajının altındayken düşük kalır. GND ye çekilerek resetleme.
Eşik Gerilimi : Normal çalışma voltajının alt ve üst sınırları. Mesela 5V luk bir devrenin 4.5V ile 5.5V arasında çalışması demek eşik gerilimlerinin 4.5V ve 5.5V olması demektir.

2 çeşit bağlantı olduğunu söylemiştik biz bunları nasıl kullanabiliriz?
Tabii ki bu bağlantı şekillerine ek olarak devrenizin resetleme şekli nasılsa, ona göre Active HIGH ve Active LOW sistemine de dikkat etmeniz gerekir.
Aşağıdaki resimdeki gibi bağlantı yapabilirsiniz. Open drain dediğimiz bağlantı da 1 adet direnç ile vcc gerilimine bağlanması gerekir. Sağdaki durum open drain çıkışı olan entegreye aittir.
Burada MR pimini görüyorsunuz. Manual RESET demektir. Bu şekilde bir entegre kullanıyorsanız kendi işlemcinizin reset pimini kullanmanıza gerek kalmadan RESET entegreleri üzerinden butona basarak sisteminizi RESETleyebilirsiniz.

Bu tip RESET devrelerine, şu ana kadar ihtiyacınız olmamıştır. Fakat ileride bu tip devrelere ihtiyacınız olabilir.
Belki de siz hissetmemiş olabilirsiniz ya da sadece pille denemeler yapmışsınızdır.

Power on reset ihtiyacı nereden çıktı ona bakalım.

Aşağıdaki eğri bize voltajın 0V tan yavaş yavaş yükselerek 5V civarına çıkmasını gösterir. Bu şekilde yavaş yükseliyorsa gerilim istenen düzeye gelmediyse de entegre çalışmaya başlar ama tam kapasite çalışacak durumda olmadığından, baştaki işlemler sorun olabilir. PİL ile beslediğinizde anahtar kapandığında 5V hemen devreye geldiğinden, sorun görünmeyebilir. PİL den beslemelerde sorun pilin deşarj olarak belli bir değerin altına düşmesinde ortaya çıkar.

Aşağıdaki RESET devresi, tek transistörlü bir devredir. Bu devredeki C2 kondansatörü R22 direnciyle birlikte gerekli başlangıç gecikmesini sağlar.
Bu değerler ile yaklaşık 5-10sn arası devre çıkışını LOW seviyesinde tutar. Resetlemek istediğiniz sistem ya da mikrodenetleyicinin reset işlemini nasıl gerçekleştirdiğini bilmelisiniz. Buradaki devre gecikme süresi içinde 0=LOW pozisyonunda kalır. Sizin istediğiniz gecikme süresince 1=HIGH ise, O zaman bu transistörün emetöründeki direnci çıkarıp kollektörüne takabilirsiniz. Bu şekilde KONTROl ucunu kollektörden almanız gerekecektir.
D1 diyodu neden konuldu. Çünkü bazen resetlediğimiz sistemden devremize bir akım akışı olabilir. Bunu engellemek isteyebiliriz. Diyot da bu iş için burada kullanıldı. Sizler kullanmayabilirsiniz ya da resetleme şeklinize göre ters yöne çevirebilirsiniz. R2 direnci ise stabilite için konmuştur. Buradaki küçük de olsa birbirini etkileyen gerilimlerin şaseye aktarılmasını sağlar. Bu devre kendi başına bazı devrelerde yeterli gelse de benim yapmış olduğum resetleme işleminde kendi başına yeterli gelmedi.  Ek devreler ihtiyacım oldu. Bunu da bir sonraki devrede görebileceksiniz.

Yukarıdaki devreye neden ihtiyacımız oldu. Yapmış olduğum 7474 entegre kontrollü 220V triyaklı lamba kontrol devresi gayet güzel çalışıyordu. Fakat bir eksik vardı. Ben evde yokken elektrikler kesilip geldiğinde, ilk açılışta entegre resetlenemediği için o anda istediği konumu seçiyordu. Bu da lambaların ben evde yokken açık kalması demekti.
Sonuçta bir devre yapıyorsak çıkışının da bizim kontrolümüzde olması gerekir. Bu devre ilk açılışta, o andaki şartlarına göre bir çıkış sağlıyordu.
Power on reset devresi ile elektrik geldiğinde, istediğim konumda olmasını sağlayacaktı.
Dedim ya, programlı ya da programsız entegrelerin her birinin resetleme işlemi farklı olabilir  7474  devresinde resetleme, aşağıdaki tabloya göre bakarsanız, CLR ucunu LOW yapmamız yetecek gibi. Fakat işin aslı öyle olmuyor.

Sadece LOW yapmak yetmiyor sinyalin düşen kenarı ya da çıkan kenarında durum değiştiriyor. Yani bir pals vermemiz gerekiyor. Bunu da verebilmek için kontrollü bir osilatör yapıp, transistörlü reset devremizin kontrolünde bir çıkış vererek sistemi resetlememiz gerekmektedir.
Bundan dolayı aşağıdaki şemada göreceğiniz 4011 ve 7400 entegreleri ile yapılmış 2 osilatör devresi oluşturdum. istediğinizi kullanabilirsiniz. Hatta 555 li osilatör devresi de yapabilirsiniz 1-2Hz lik olsa yetecektir.
Bu entegreler NAND denilen kapı devreleri entegreleridir. Osilatör şekilleri birbirine benzese de, farklılık arz eder. Çünkü entegrelerin iç yapısı gereği aynı devre diğerine olmayabilir. Ya da ekstra eleman gerekebilir. Buradaki devreyi NAND kapısıyla kurdum fakat sizler başka entegreler ve başka kapılarla osilatör oluşturabilirsiniz. Önemli olan çıkışını kontrol edecek devredir.

Devrenin resmini ve proteus çizimini konunun altındaki linkten elde edebilirsiniz.
PRE = H CLR=L olan 2. satır RESETLEME anıdır.

Resim de kalın çizginin üst tarafındaki kapı devreleri 4011 cmos entegresine ait osilatördür. Bu sadece gösterme amaçlı buraya yerleştirildi. Devrenin çalışmasını proteus çalışma videosunda çalışmasını göreceksiniz.
Ortadaki kapı devreleri ise 7400 entegresi kullanılarak oluşturulan, osilatör devresidir. Kontrol nerede derseniz, sağdaki 2 kapı kontrol için, soldaki 2 kapı ise osilatör için kullanılmıştır.
Transistörlü devrenin KONTROL çıkışı U2:C kapısının girişine verilmiştir. Kontrol ucu 1=HIGH seviyesine çıkasıya kadar osilatör palsleri 7474 entegresinin CLR girişine uygulanır. Kontrol ucu 1=HIGH olduğunda ise osilatör sinyali durur ve CLR ucu HIGH seviyesindedir. Sistemimiz normal çalışma işlemine güvenli bir şekilde dönmüş demektir.
Yukarıdaki tablodan görüldüğü üzere, Normal çalışma koşullarında PRE, CLR uçları HIGH seviyesinde olmalı ve CLK girişine gelen palsin yükselen kenarında devre kontrol etmeye başlar.
7474 entegresi ile yapılan 220V lamba kontrol devresini ve anlatımını buradan görebilirsiniz. 

CMOS tipi entegre bilgileri

Entegrelerin çalışma gerilimlerine göre LOW ve HIGH seviyeleri değişmektedir. Yukarıdaki tablo CMOS tipi entegrenin datasheet’inden alınmıştır. Çalışma gerilimlerine karşılık olarak LOW seviyesi belirtilmiştir. Bu tabloya göre 5V luk bir gerilimle çalıştırıldığında 1.5V ve altındaki gerilimler LOW olarak algılanacaktır. Proteus genel bir kabul yaparak videoda göreceğiniz gibi 3.5V olarak algılasa da gerçek devrede bunun böyle olmadığını tablodaki değerlerin gerçekleştiğini, gerçek devrenin videosunda görebilirsiniz.
7400 entegresinde LOW Limit 0.8V ve altıdır.
Bu tip durumlardan dolayı elinizdeki malzemenin datasheetlerini incelemeniz gerekmektedir. maksimum gerilim, maksimum akım, çıkış tipi gibi konular, diğer bağlantılı olan komponentlerin seçiminde büyük rol oynar. 

Power on reset hakkında bilgi için buraya bakabilirsiniz.
4011 datasheet, 7400 datasheet

Bu devre kullanılarak hazırlanan, AYDINLATMA DEVRESİNİN Tüm dosyalarına buradan ulaşabilirsiniz.

7474 entegresi ile yapılan 220V lamba kontrol devresini ve anlatımını
buradan görebilirsiniz. 

Video_1 : Proteus çalışması.

Video_1 : Gerçek devrenin çalışması.

Tüm dosyalara buradan ulaşabilirsiniz.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir