MSP430 Launchpad Keypad Kullanımı Şifreli Kilit Uygulaması

Merhabalar, bu yazımda daha öncesinde istek üzerine yapmış olduğum şifreli kilit uygulamasından bahsedeceğim. Bildiğiniz gibi internet üzerinde çeşitli denetleyiciler (atmel, pic v.s.) ile yapılmış bir sürü şifreli kilit uygulaması mevcut. Benim yaptığımda benzer, basit bir şifreli kilit uygulamasıdır. Uygulamanın ana özelliği baskı devre olarak yapılmış olmasıdır. Bunun yanı sıra tasarımdan dolayı sadece 3/4 adet kablo kullanarak devre üzerinde msp430′a program atıp debug yapabilirsiniz. Ayrıca msp430 ile keypad kullanımı ve çalışma esnasında flash hafızaya yazma, okuma işlemlerine örnek olabilecek fonksiyonlar bulunmaktadır.

MSP430 ile Şifreli Kilit Tasarımı

Yaygın olarak kullandığımız üzere MSP430 Launchpad ile ek donanımlar bağlayarak çeşitli MSP430 uygulamaları yapabiliyoruz. Bunun yanı sıra bir ürün geliştirmemiz, yada bir ödev,proje v.s. için gerektiğinde baskı devre yapmak kaçınılmaz oluyor. İnternette diğer mikrodenetleyicilere nazaran MSP430′a ait çok baskı devreli uygulamalar yok. Bende bu yüzden dolayı bu uygulamayı paylaşma ihtiyacı duydum.

Her mikrodenetleyicinin yapısal birkaç farklılığından dolayı baskı devre tasarımı farklılık gösterebiliyor. Örneğin MSP430′lar için en önemli unsur programlama devresi ve besleme geriliminin 3.3v olmasıdır. Bunlara dikkat ederek diğer mikrodeneltiyiciler ile yapılmış baskı devreli uygulamaları MSP430′lar içinde uygulayabiliriz. Bu anlatılanların hepsinden önce baskı devre tasarımı ve PCB çizim programları hakkında bilgi sahibi olmanız gerekmektedir. Bu uygulamaya ait baskı devre Proteus/Are programı(v7.7) ile tasarlanmıştır.

Çoğu MSP430 denetleyici Spy-Bi-Wire denilen protkol ile devre üzerinde programlanıp hata ayıklaması(debug) yapılabilir. Yukarıdaki küçük devreye baskı devre tasarımınızda yer vererek uygulamanıza devre üzerinde program/debug özelliği kazandırabilirsiniz. Devre görülen reset ve test pinleri kullanılan MSP430′un pinleridir. Gnd pini devrenin Gnd hattıdır. Ayrıca opsiyonel olarak launchpad üzerinde bulunan 3.3V gerilim kullanılabilir eğer devreniz harici beslenmiyorsa. Harici olarak besleniyorsa kullanmanıza gerek yok. Devredeki diyot piyasada kolay bulunan herhangi bir silisyum diyot olabilir. Diyodun amacı launchpad ve devrenin harici beslemesi aynı anda bağlanırsa launchpad’i korumaktır.

Yukarıda şekilde şifreli kilit uygulamasının detaylı deve şeması görülmektedir. Görüldüğü üzere devrede şifre girilmesi için 4×4 16 tuşluk keypad, 3 adet uyarı LED’i Kapı açmak için röle, uyarı için buzzer, besleme elemanları, MSP430G2452 ve birkaç yardımcı eleman bulunmaktadır. Görüldüğü üzere prog/debug devresi uygulama şemasında bulunmaktadır. Bu sayede devre üzerinde programlama yapabiliriz. Diğer önemli kısım ise MSP430′un beslemesini sağlayan kısımdır.

Devre 12V adaptör kullanılarak tek bir gerilim ile çalışmaktadır. MSP430′lar 3.3V ile çalıştıkları için bu 12V gerilim 3.3V regülatör kullanılarak 3.3V gerilim elde edilmiştir. Ben elimde bol olduğu, smd kılıflı ve az yer kaplamasından dolayı NXP‘nin NX1117C33Z regülatör entegresini tercih ettim. Siz kendi uygulamanıza göre piyasada daha rahat bulunan 7833 gibi regülatörleri kullanabilirsiniz. Devrenin önemli kısımları bunlardır. Onun dışında keypad, led, röle gibi diğer elemanların bağlantısı diğer mikrodenetleyicilerde kullanılan benzer bağlantılardır. Devre şemasını kendinize göre düzenleyebilirsiniz. Örneğin ben 4×4 keypad, 3 LED ve buzzer kullandım. Siz kendi uygulamanızda 3×4 keypad daha az yada çok sayıda led kullanabilirsiniz, sesli ikaz kullanmayıp buzzeri iptal edebilirsiniz.

Şifreli Kilit Uygulamasının Baskı Devre Tasarımı

Yukarıda şekilde uygulamaya ait ares programında çizilmiş baskı devre şeması görülmektedir. Fazla eleman olmadığından dolayı uygulamanın çizimi kolay basit bir baskı devresi vardır. Baskı devre kart boyutları yaklaşık 78x80mm’dir. Baskı devre tek katlı çizilmiştir. 3.3V regülatör entegresi ve birkaç kapasitör smd olarak çizilmiştir. Onun dışında diğer elemanlar delik içi montajlıdır. Şekilde görüldüğü üzere keypad, ISP soket, röle çıkışı, adaptör çıkışı için dışarıya soket bağlantıları eklenmiştir. Bu sayede tasarım daha sade olur ve kablo karmaşası olmaz.

Yukarıda 2 şekilde baskı devrenin 3 boyutlu hali görülmektedir. Ares programının bir özelliği olan bu görünüm baskı devrenin 3 boyutlu modelini çıkarır. Bu sayede kartınızın gerçekte nasıl görüneceği hakkında fikir sahibi olursunuz. Bana göre çok kullanışlı bir özelliktir.

Uygulamanın açıklamalı C kodu ve proteus ares pcb, proteus simülasyon dosyaları;