Robotik 1 · 26. hafta · Farklı Düzeylerde Robotik Uygulamalar

Ultrasonik Sensörle Mesafe Ölçme

Robotik Kodlama 1 · 26. hafta ders notu · RK1.4.1

Öğrenme çıktıları

RK1.4.1

Ultrasonik sensörün yankı ilkesiyle (ses gönderip dönüş süresini ölçerek) mesafe bulduğunu yarasa ve yunus örnekleriyle açıklar.
HC-SR04’ün VCC, Trig, Echo ve GND bacaklarını tanır ve devreyi kurar.
Süreden mesafeye formülü (süre × 0,0343 ÷ 2) kullanarak örnek hesaplar yapar.
Mesafeyi cm cinsinden seri monitöre yazan ve "yakın–orta–uzak" diye sınıflandıran programı yazar.

Bilgisayarsız sınıf alternatifi

Sınıfta yankı oyunu

Bir öğrenci "sensör", bir öğrenci "duvar" olur ve aralarındaki mesafe adımlarla ölçülür. Sensör topu yuvarlar (Trig), duvar geri yuvarlar, sensör topu yakalar (Echo); bir öğrenci kronometreyle gidiş–dönüş süresini tutar. Mesafe artırılınca sürenin de arttığı ve süre ikiye bölününce yalnızca gidiş süresinin bulunduğu görülür.

Konu anlatımı

Önce konuyu aç, sonra sorulara dokun: cevap altında açılır. Soru işaretli kutulara dokununca cevap görünür.

01HC-SR04 ultrasonik sensör · numaralı tanıtım

1Verici (Trig)İnsan kulağının duyamadığı ses dalgası gönderir.Dokun, adını gör
2Alıcı (Echo)Engelden yansıyan sesi yakalar.Dokun, adını gör
3Kristal (saat)Sensörün zamanlamasını sağlar.Dokun, adını gör
4Pinler: Vcc · Trig · Echo · GNDVcc 5V'a, GND toprağa; Trig ve Echo dijital pinlere bağlanır.Dokun, adını gör

Görseldeki numaralara ya da listedeki satırlara dokun; parçanın adı ve görevi açılır.

02Yankı ile mesafe

?Ultrasonik ses nedir?

Frekansı insan kulağının duyabileceği sınırın (yaklaşık 20 kHz) üstünde olan sestir. Yarasalar, yunuslar ve HC-SR04 sensörü bu sesi kullanır.

?Yarasa yankıyla nasıl yol bulur?

Kısa ve tiz sesler çıkarır, sesler çevredeki cisimlere çarpıp geri döner. Yankının ne kadar sürede ve hangi yönden geldiğine göre engelin ve avın yerini anlar.

?HC-SR04 nasıl çalışır?

Arduino Trig bacağına kısa bir sinyal gönderince sensör 40 kHz’lik bir ses dalgası yayar. Echo bacağı, yankı geri dönene kadar geçen süre boyunca YÜKSEK kalır; Arduino bu süreyi ölçer.

Anahtar kavramlar: UltrasonikYankıTrigEcho

03Süreden mesafeye

Soru işaretli kutulara dokun.

?0,0343 sayısı nereden geliyor?

Ses havada saniyede yaklaşık 343 m, yani mikrosaniyede 0,0343 cm yol alır. Süreyi bu hızla çarpınca sesin aldığı toplam yolu buluruz.

?Neden 2’ye bölüyoruz?

Ses önce engele gider, sonra geri döner; ölçülen süre bu iki yolun toplamıdır. Sensörle engel arasındaki mesafe bu yolun yarısıdır.

Yankı süresi	Hesap	Mesafe
583 µs
1166 µs
2915 µs
5831 µs

04Bağlantı tablosu

Soru işaretli kutulara dokun.

?Ultrasonik mesafe bloğu ne yapar?

Trig’e sinyal gönderir, Echo’dan süreyi ölçer ve formülü bizim yerimize uygulayıp sonucu cm ya da inç olarak verir. Biz yalnızca pin numaralarını ve birimi seçeriz.

Arduino başladığında

sürekli tekrarla

mesafe ▾ değişkenini ultrasonik mesafe · trig 7 · echo 6 · cm yap

seri monitöre mesafe yaz

0.5 saniye bekle

Bacak	Arduino’da	Görevi
VCC
Trig
Echo
GND

05Yakın – orta – uzak

?İç içe "eğer–değilse" neden gerekiyor?

Tek bir "eğer–değilse" yalnızca iki durumu ayırır. İkinci soruyu "değilse" kolunun içine koyarak üç bölge elde ederiz.

?Mesafe tam 20 cm ise hangi mesaj yazılır?

"20’den küçük mü?" sorusunun cevabı hayırdır; ikinci soru "100’den küçük mü?" evet olduğu için "Orta mesafe" yazılır.

Arduino başladığında

sürekli tekrarla

mesafe ▾ değişkenini ultrasonik mesafe · trig 7 · echo 6 · cm yap

seri monitöre mesafe yaz

eğer (mesafe) < (20) ise

seri monitöre Çok yakın! yaz

değilse

eğer (mesafe) < (100) ise

seri monitöre Orta mesafe yaz

değilse

seri monitöre Uzak yaz

0.5 saniye bekle

Biliyor muydun?

Sensörü karşıya dik tutun. Eğik yüzeyler sesi başka yöne yansıttığı için yankı sensöre dönmeyebilir.

Ders akışı

40 dakikalık bir ders saati için planlandı. Adımın başlığına dokun, ayrıntılar açılsın.

5dk

Isınma: Yarasa karanlıkta nasıl görür?

"Yarasalar zifiri karanlıkta nasıl olur da duvara çarpmadan uçar?" diye sor. Boş bir koridorda el çırpınca duyulan yankıyı hatırlat. Yarasaların ve yunusların ses gönderip yankıyı dinleyerek engeli ve avı bulduğunu, bugünkü sensörün de aynı yöntemi kullandığını anlat.

9dk

Keşif: Yankı ilkesi ve formül

HC-SR04’ün bir "hoparlörü" (Trig) ve bir "kulağı" (Echo) olduğunu göster. Sesin engele gidip döndüğünü, bu yüzden ölçülen sürenin gidiş–dönüş toplamı olduğunu vurgula. Formülü birlikte uygulayın: 1166 µs × 0,0343 ÷ 2 ≈ 20 cm. Neden 2’ye böldüğümüzü topu duvara atıp geri tutarak canlandırın.

8dk

Keşif: Devre ve ilk ölçüm

Tinkercad’de 4 pinli ultrasonik mesafe sensörünü breadboard’a yerleştir: VCC → + hattı, Trig → pin 7, Echo → pin 6, GND → − hattı. Mesafeyi seri monitöre yazan programı çalıştırın; simülasyonda sensörün önündeki hedef noktayı sürükleyerek mesafeyi değiştirin.

Arduino başladığında

sürekli tekrarla

mesafe ▾ değişkenini ultrasonik mesafe · trig 7 · echo 6 · cm yap

seri monitöre mesafe yaz

0.5 saniye bekle

13dk

Etkinlik: Yakın – orta – uzak

Gruplar mesafeyi üç bölgeye ayıran programı iç içe "eğer–değilse" bloklarıyla yazar: 20 cm’den az "Çok yakın!", 100 cm’den az "Orta mesafe", değilse "Uzak". Hedefi farklı mesafelere sürükleyip bölge sınırlarını (19, 20, 99, 100 cm) test ederler ve sonuçları tabloya yazarlar.

Arduino başladığında

sürekli tekrarla

mesafe ▾ değişkenini ultrasonik mesafe · trig 7 · echo 6 · cm yap

seri monitöre mesafe yaz

eğer (mesafe) < (20) ise

seri monitöre Çok yakın! yaz

değilse

eğer (mesafe) < (100) ise

seri monitöre Orta mesafe yaz

değilse

seri monitöre Uzak yaz

0.5 saniye bekle

5dk

Değerlendirme: Tahmin et, hesapla

Öğretmen yankı süreleri söyler (583 µs, 2915 µs, 5831 µs). Gruplar formülle mesafeyi hesaplar (≈ 10, 50, 100 cm) ve her mesafenin hangi bölgeye düştüğünü söyler.

Doğru mu, yanlış mı?

Dersin sonunda tahtada ya da öğrencinin kendi cihazında çözülür.

1. Ultrasonik ses, insan kulağının duyamayacağı kadar yüksek frekanslı sestir.

Cevabı göster

Doğru · İnsan kulağı yaklaşık 20 kHz’e kadar duyar; ultrasonik ses bunun üstündedir.

2. HC-SR04 yaklaşık 40 kHz frekansında ses gönderir.

Cevabı göster

Doğru

3. Trig bacağı yankıyı dinler, Echo bacağı ses gönderir.

Cevabı göster

Yanlış · Tersi doğrudur: Trig (tetik) ses gönderme komutunu alır, Echo (yankı) yankının dönüş süresini bildirir.

4. Sensörün ölçtüğü süre, sesin yalnızca engele gidiş süresidir.

Cevabı göster

Yanlış · Ölçülen süre gidiş ve dönüşün toplamıdır; bu yüzden hesapta 2’ye böleriz.

5. Ses havada saniyede yaklaşık 343 metre yol alır.

Cevabı göster

Doğru

6. Yankının geç gelmesi engelin uzakta olduğunu gösterir.

Cevabı göster

Doğru

7. Ultrasonik sensör yumuşak bir yastığı da taş duvar kadar kolay algılar.

Cevabı göster

Yanlış · Yumuşak ve eğik yüzeyler sesi emer ya da başka yöne yansıtır; yankı zayıf gelir ve ölçüm hatalı olabilir.

8. Yunuslar da yarasalar gibi yankıyla yön ve av bulur.

Cevabı göster

Doğru

9. HC-SR04’ün VCC bacağı GND’ye bağlanır.

Cevabı göster

Yanlış · VCC besleme bacağıdır ve 5V’a bağlanır; GND bacağı GND’ye bağlanır.

26. hafta günlük planı

2026–2027 1. düzey Seçmeli Robotik Kodlama 1 dersi 26. hafta günlük planı. Okul ve öğretmen bilgileriyle doldurulmuş Word dosyası için etkileşimli sürümde Evraklar › Günlük planlar bölümünü kullanın.

2026–2027 EĞİTİM ÖĞRETİM YILI …………………………

SEÇMELİ ROBOTİK KODLAMA 1. SEVİYE DERSİ GÜNLÜK PLANI · 26. HAFTA

BÖLÜM I · DERSE İLİŞKİN BİLGİLER
Ders	Seçmeli Robotik Kodlama 1. Seviye	Sınıf / Düzey	1. düzey (seçmeli)
Hafta / Tarih	26. Hafta · 5–9 Nisan (NİSAN)	Süre	2 ders saati (40' + 40')
Tema	FARKLI DÜZEYLERDE ROBOTİK UYGULAMALAR
Konu	Ultrasonik Sensörle Mesafe Ölçme
BÖLÜM II · ÖĞRENME ÇIKTILARI VE KAYNAKLAR
Öğrenme çıktısı	RK1.4.1 Yazılım geliştirme ile robotik sistemleri entegre ederek temel düzeyde ürün geliştirebilme
Süreç bileşenleri	Ultrasonik sensörün yankı ilkesiyle (ses gönderip dönüş süresini ölçerek) mesafe bulduğunu yarasa ve yunus örnekleriyle açıklar. HC-SR04’ün VCC, Trig, Echo ve GND bacaklarını tanır ve devreyi kurar. Süreden mesafeye formülü (süre × 0,0343 ÷ 2) kullanarak örnek hesaplar yapar. Mesafeyi cm cinsinden seri monitöre yazan ve "yakın–orta–uzak" diye sınıflandıran programı yazar.
Araç, gereç ve kaynaklar	Akıllı tahta ve Tinkercad sınıf hesabı · Metre ya da cetvel · Top ve duvar (yankı benzetmesi için) · Varsa bir HC-SR04 sensörü · Bilişim Ders Notları ders sayfası, sunum ve etkinlikler (bilisimdersnotlari.com)

BÖLÜM III · ÖĞRENME-ÖĞRETME UYGULAMALARI
Süre	Etkinlik akışı
1. ders 5 dk	Isınma: Yarasa karanlıkta nasıl görür? "Yarasalar zifiri karanlıkta nasıl olur da duvara çarpmadan uçar?" diye sor. Boş bir koridorda el çırpınca duyulan yankıyı hatırlat. Yarasaların ve yunusların ses gönderip yankıyı dinleyerek engeli ve avı bulduğunu, bugünkü sensörün de aynı yöntemi kullandığını anlat.
1. ders 9 dk	Keşif: Yankı ilkesi ve formül HC-SR04’ün bir "hoparlörü" (Trig) ve bir "kulağı" (Echo) olduğunu göster. Sesin engele gidip döndüğünü, bu yüzden ölçülen sürenin gidiş–dönüş toplamı olduğunu vurgula. Formülü birlikte uygulayın: 1166 µs × 0,0343 ÷ 2 ≈ 20 cm. Neden 2’ye böldüğümüzü topu duvara atıp geri tutarak canlandırın.
1. ders 8 dk	Keşif: Devre ve ilk ölçüm Tinkercad’de 4 pinli ultrasonik mesafe sensörünü breadboard’a yerleştir: VCC → + hattı, Trig → pin 7, Echo → pin 6, GND → − hattı. Mesafeyi seri monitöre yazan programı çalıştırın; simülasyonda sensörün önündeki hedef noktayı sürükleyerek mesafeyi değiştirin.
1. ders 13 dk	Etkinlik: Yakın – orta – uzak Gruplar mesafeyi üç bölgeye ayıran programı iç içe "eğer–değilse" bloklarıyla yazar: 20 cm’den az "Çok yakın!", 100 cm’den az "Orta mesafe", değilse "Uzak". Hedefi farklı mesafelere sürükleyip bölge sınırlarını (19, 20, 99, 100 cm) test ederler ve sonuçları tabloya yazarlar.
1. ders 5 dk	Değerlendirme: Tahmin et, hesapla Öğretmen yankı süreleri söyler (583 µs, 2915 µs, 5831 µs). Gruplar formülle mesafeyi hesaplar (≈ 10, 50, 100 cm) ve her mesafenin hangi bölgeye düştüğünü söyler.
2. ders 10 dk	Tekrar: Sunum 10 slaytlık ders sunumu akıllı tahtada açılır; önceki saatte öğrenilen kavramlar öğrencilerle birlikte tekrar edilir.
2. ders 20 dk	Uygulama: Etkinlikler Akıllı tahtada etkileşimli etkinlikler oynanır: HC-SR04 ultrasonik sensör: numarayı parçayla eşleştir; Bacak → görev; Bir mesafe ölçümü; Yankıyı iyi yansıtır mı?; Doğru mu, yanlış mı?; Kutuyu aç: konu soruları; Harf karıştırma: anahtar kavramlar.
2. ders 10 dk	Değerlendirme 9 soruluk doğru-yanlış testi tahtada birlikte çözülür; yanlış cevaplar gerekçeleriyle tartışılır.
Farklılaştırma	Bilgisayarsız sınıf alternatifi: Sınıfta yankı oyunu. Bir öğrenci "sensör", bir öğrenci "duvar" olur ve aralarındaki mesafe adımlarla ölçülür. Sensör topu yuvarlar (Trig), duvar geri yuvarlar, sensör topu yakalar (Echo); bir öğrenci kronometreyle gidiş–dönüş süresini tutar. Mesafe artırılınca sürenin de arttığı ve süre ikiye bölününce yalnızca gidiş süresinin bulunduğu görülür.

BÖLÜM IV · ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
Ölçme araçları	Kontrol listesi, dereceli puanlama anahtarı, öz ve akran değerlendirme
Doğru-yanlış soruları	Ultrasonik ses, insan kulağının duyamayacağı kadar yüksek frekanslı sestir. (D) HC-SR04 yaklaşık 40 kHz frekansında ses gönderir. (D) Trig bacağı yankıyı dinler, Echo bacağı ses gönderir. (Y) Sensörün ölçtüğü süre, sesin yalnızca engele gidiş süresidir. (Y) Ses havada saniyede yaklaşık 343 metre yol alır. (D) Yankının geç gelmesi engelin uzakta olduğunu gösterir. (D) Ultrasonik sensör yumuşak bir yastığı da taş duvar kadar kolay algılar. (Y) Yunuslar da yarasalar gibi yankıyla yön ve av bulur. (D) HC-SR04’ün VCC bacağı GND’ye bağlanır. (Y)
Dersin uygulanmasına ilişkin açıklamalar	Tinkercad’de "Ultrasonik Mesafe Sensörü (4 pinli)" bileşenini seçin; simülasyon sırasında sensöre tıklayınca önünde sürüklenebilir bir hedef belirir. HC-SR04 yaklaşık 2 cm ile 4 m arasını ölçer; 2 cm’den yakın cisimlerde ölçüm güvenilir değildir.

…………………………Bilişim Teknolojileri Öğretmeni

UYGUNDUR05.04.2027…………………………Okul Müdürü

Bu dersi sınıfta işleyinSunum, tahta modu ve etkileşimli etkinlikler için.

Etkileşimli sürümü aç →