Motorlu Vantilatör: Tasarım
Robotik Kodlama 2 · 4. hafta ders notu · RK.2.1.2
- DC motorlu masa vantilatörü projesinin bileşen listesini gerekçeleriyle hazırlar.
- Arduino pininin motoru neden doğrudan süremeyeceğini akım değerleriyle açıklar; transistörün ve L293D sürücünün görevini ayırt eder.
- Transistörlü motor devresinde diyotun ve ortak GND'nin neden gerekli olduğunu söyler.
- Vantilatörün çalışma mantığını akış şemasıyla gösterir.
Vana ile su deposu
Tahtaya büyük bir su deposu (pil), bir boru (motor yolu) ve boruda bir vana (transistör) çizilir. Bir öğrenci "Arduino" olur, yalnızca vananın kolunu çevirebilir; boruyu dolduracak gücü yoktur. Başka bir öğrenci "motor" olur ve vana açılınca döner. Vana birden kapanınca borudaki suyun geri çarpması "ters gerilime" benzetilir; bir öğrenci "diyot" rolünde bu geri gelen suyu güvenli bir yan yola yönlendirir. Ardından gruplar aynı öğeleri kâğıttaki devre şemasında işaretler.
Konu anlatımı
Önce konuyu aç, sonra sorulara dokun: cevap altında açılır. Soru işaretli kutulara dokununca cevap görünür.
01Proje: masa vantilatörü
- 1PervaneMotor miline takılır; kanatların eğimi havayı öne iter.Dokun, adını gör
- 2Koruma kafesiDönen kanatlara parmak ya da saç kaçmasını önler; güvenlik için zorunludur.Dokun, adını gör
- 3DC motorElektrik enerjisini dönme hareketine çevirir; hızı PWM ile değişir.Dokun, adını gör
- 4Aç/kapa butonuHer basışta vantilatörü açar ya da kapatır (giriş, pin 2).Dokun, adını gör
- 5PotansiyometreÇevrildikçe A0'daki değer değişir; program bunu hıza çevirir.Dokun, adını gör
- 6Arduino UNOButonu ve potu okur, sürücüye PWM sinyali gönderir.Dokun, adını gör
- 7Pil yuvası (4 × AA)Motoru ayrı besler; yaklaşık 6 V verir.Dokun, adını gör
Numaralara dokun; parçaların görevini öğren.
?Projenin amacı nedir?
?Tasarım aşamasında hangi belgeler hazırlanır?
02Bileşen listesi
Soru işaretli kutulara dokun.
?Neden 1 kΩ ve 10 kΩ dirençler de listede?
| Bileşen | Adet | Neden gerekli? |
|---|---|---|
| Arduino UNO | ||
| DC motor + pervane | ||
| TIP120 (ya da L293D) | ||
| 1N4007 diyot | ||
| Buton + 10 kΩ direnç | ||
| Potansiyometre · 4 × AA pil |
03Neden motor sürücü gerekir?
?Arduino pini ile motor arasındaki akım farkı ne kadardır?
?Transistör bu sorunu nasıl çözer?
?Diyot neden ters bağlanmış gibi duruyor?
04Transistör mü, L293D mi?
Kartlara dokun.
?Vantilatör için hangisini seçmeliyiz?
05Vantilatörün akış şeması
?Tasarımın ilk sürümünde neden iki buton var?
?"durum" değişkeni ne işe yarar?
Biliyor muydun?
Dereceli puanlama (tasarım): Bileşen listesi gerekçeli mi? · Şemada sürücü, diyot ve ortak GND var mı? · Akış şeması baştan sona izlenebiliyor mu? Her ölçüt 1–3 puan.
Ders akışı
40 dakikalık bir ders saati için planlandı. Adımın başlığına dokun, ayrıntılar açılsın.
5dkIsınma: Yaz sıcağında sınıf
"Sınıfta havalandırma için küçük bir vantilatör yapsak hangi parçalara ihtiyaç duyarız?" sorusunu sor. Öğrencilerin önerilerini tahtada iki sütuna ayır: "elimizde olan" ve "bilmediğimiz". Proje çizimini açarak bugünkü hedefin yalnızca tasarım olduğunu, kurulumun sonraki haftalarda yapılacağını belirt.
10dkKeşif: Motor neden pine bağlanmaz?
Pinin güvenle yaklaşık 20 mA verdiğini, küçük bir DC motorun ise 150–300 mA, ilk kalkışta daha fazlasını çektiğini tahtaya yaz. "Musluk ve vana" benzetmesini kullan: Arduino pini vanayı çeviren el, transistör vana, pil ise büyük su deposudur. Devre şemasındaki numaralar üzerinden akımın izlediği iki yolu (küçük kumanda yolu, büyük motor yolu) farklı renklerle göster.
15dkEtkinlik: Bileşen listesi ve akış şeması
Gruplar çalışma kâğıdına bileşen listesini "parça – kaç tane – neden gerekli" sütunlarıyla doldurur. Ardından vantilatörün mantığını akış şemasıyla çizer: Başla → buton basıldı mı? → durum değiştir → durum açık mı? → potu oku → motor hızını ayarla. Öğretmen bir grubun şemasını tahtaya yansıtıp sınıfça adım adım "çalıştırır".
6dkEtkinlik: Akran tasarım incelemesi
Gruplar tasarım kâğıtlarını yan grupla değiştirir. İnceleyen grup üç soruya bakar: Sürücü var mı? Diyot doğru yönde mi? GND'ler ortak mı? Eksik bulduğu her madde için yapışkan not bırakır.
4dkDeğerlendirme: Tasarım dereceli puanlaması
Gruplar tasarımlarını "bileşen listesi – devre şeması – akış şeması" ölçütlerinde 1–3 arası puanlar; öğretmen iki grubun puanını gerekçesiyle sorar. Çıkış sorusu: "Diyot olmasaydı ne olurdu?"
Doğru mu, yanlış mı?
Dersin sonunda tahtada ya da öğrencinin kendi cihazında çözülür.
1. Bir Arduino dijital pini güvenli olarak yaklaşık 20 mA akım verebilir.
Cevabı göster
Doğru · En fazla 40 mA'dır ama sürekli bu sınırda çalıştırmak pini yıpratır.2. Küçük bir DC motor, Arduino pininin verebileceğinden çok daha fazla akım çeker.
Cevabı göster
Doğru3. Transistör, küçük bir akımla büyük bir akımı açıp kapatan elektronik bir anahtardır.
Cevabı göster
Doğru4. Motorun yanına bağlanan diyot motoru daha hızlı döndürmek içindir.
Cevabı göster
Yanlış · Diyot hızı değiştirmez. Motor durduğunda bobinde ters gerilim oluşur; diyot bu gerilimi söndürerek transistörü ve Arduino'yu korur.5. Transistörün tabanı (B) Arduino pinine doğrudan, dirençsiz bağlanmalıdır.
Cevabı göster
Yanlış · Tabana yaklaşık 1 kΩ direnç konur. Direnç olmazsa pinden fazla akım çekilir; hem pin hem transistör zarar görebilir.6. Motor pille beslenirken pilin eksi ucu ile Arduino'nun GND'si birleştirilmelidir.
Cevabı göster
Doğru · Ortak GND olmazsa transistörün tabanına gelen sinyalin ölçüleceği ortak bir referans olmaz.7. L293D, içinde iki H-köprüsü bulunan ve iki motoru iki yönde sürebilen bir entegredir.
Cevabı göster
Doğru8. Vantilatör yalnızca tek yönde döneceği için tek bir transistör yeterlidir.
Cevabı göster
Doğru · Yön değiştirmek gerekmiyorsa H-köprüsüne gerek yoktur; transistör yalnızca aç-kapa ve hız (PWM) işini görür.9. Tasarım aşamasında akış şeması çizmek zaman kaybıdır; doğrudan kod yazmak daha iyidir.
Cevabı göster
Yanlış · Akış şeması programın mantığını kod yazmadan önce görünür kılar. Hatalar kâğıtta bulunursa benzetimde ve gerçek kurulumda çok daha az zaman harcanır.4. hafta günlük planı
2026–2027 2. düzey Seçmeli Robotik Kodlama 2 dersi 4. 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 2. SEVİYE DERSİ GÜNLÜK PLANI · 4. HAFTA
| BÖLÜM I · DERSE İLİŞKİN BİLGİLER | |||
|---|---|---|---|
| Ders | Seçmeli Robotik Kodlama 2. Seviye | Sınıf / Düzey | 2. düzey (seçmeli) |
| Hafta / Tarih | 4. Hafta · 5–9 Ekim (EKİM) | Süre | 2 ders saati (40' + 40') |
| Tema | MOTOR UYGULAMASI | ||
| Konu | Motorlu Vantilatör: Tasarım | ||
| BÖLÜM II · ÖĞRENME ÇIKTILARI VE KAYNAKLAR | |||
| Öğrenme çıktısı | RK.2.1.2 Motor projesini tasarlama, bileşenleri seçme, yazılım bloklarını yerleştirme | ||
| Süreç bileşenleri |
| ||
| Araç, gereç ve kaynaklar | Akıllı tahta · Varsa DC motor, TIP120 transistör, 1N4007 diyot, 4'lü AA pil yuvası, pervane (yoksa görselleri) · Eski bir USB vantilatör ya da oyuncak araba motoru (gösterim için) · Bileşen listesi ve akış şeması çalışma kâğıdı · Bilişim Ders Notları ders sayfası, sunum ve etkinlikler (bilisimdersnotlari.com) | ||
| BÖLÜM III · ÖĞRENME-ÖĞRETME UYGULAMALARI | |
|---|---|
| Süre | Etkinlik akışı |
| 1. ders 5 dk | Isınma: Yaz sıcağında sınıf "Sınıfta havalandırma için küçük bir vantilatör yapsak hangi parçalara ihtiyaç duyarız?" sorusunu sor. Öğrencilerin önerilerini tahtada iki sütuna ayır: "elimizde olan" ve "bilmediğimiz". Proje çizimini açarak bugünkü hedefin yalnızca tasarım olduğunu, kurulumun sonraki haftalarda yapılacağını belirt. |
| 1. ders 10 dk | Keşif: Motor neden pine bağlanmaz? Pinin güvenle yaklaşık 20 mA verdiğini, küçük bir DC motorun ise 150–300 mA, ilk kalkışta daha fazlasını çektiğini tahtaya yaz. "Musluk ve vana" benzetmesini kullan: Arduino pini vanayı çeviren el, transistör vana, pil ise büyük su deposudur. Devre şemasındaki numaralar üzerinden akımın izlediği iki yolu (küçük kumanda yolu, büyük motor yolu) farklı renklerle göster. |
| 1. ders 15 dk | Etkinlik: Bileşen listesi ve akış şeması Gruplar çalışma kâğıdına bileşen listesini "parça – kaç tane – neden gerekli" sütunlarıyla doldurur. Ardından vantilatörün mantığını akış şemasıyla çizer: Başla → buton basıldı mı? → durum değiştir → durum açık mı? → potu oku → motor hızını ayarla. Öğretmen bir grubun şemasını tahtaya yansıtıp sınıfça adım adım "çalıştırır". |
| 1. ders 6 dk | Etkinlik: Akran tasarım incelemesi Gruplar tasarım kâğıtlarını yan grupla değiştirir. İnceleyen grup üç soruya bakar: Sürücü var mı? Diyot doğru yönde mi? GND'ler ortak mı? Eksik bulduğu her madde için yapışkan not bırakır. |
| 1. ders 4 dk | Değerlendirme: Tasarım dereceli puanlaması Gruplar tasarımlarını "bileşen listesi – devre şeması – akış şeması" ölçütlerinde 1–3 arası puanlar; öğretmen iki grubun puanını gerekçesiyle sorar. Çıkış sorusu: "Diyot olmasaydı ne olurdu?" |
| 2. ders 10 dk | Tekrar: Sunum 9 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: Transistörlü devre: numarayı parçayla eşleştir; Parça hangi görevi üstlenir?; Tasarım sırası; 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: Vana ile su deposu. Tahtaya büyük bir su deposu (pil), bir boru (motor yolu) ve boruda bir vana (transistör) çizilir. Bir öğrenci "Arduino" olur, yalnızca vananın kolunu çevirebilir; boruyu dolduracak gücü yoktur. Başka bir öğrenci "motor" olur ve vana açılınca döner. Vana birden kapanınca borudaki suyun geri çarpması "ters gerilime" benzetilir; bir öğrenci "diyot" rolünde bu geri gelen suyu güvenli bir yan yola yönlendirir. Ardından gruplar aynı öğeleri kâğıttaki devre şemasında işaretler. |
| BÖLÜM IV · ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME | |
|---|---|
| Ölçme araçları | Kontrol listesi, dereceli puanlama anahtarı, öz ve akran değerlendirme |
| Doğru-yanlış soruları |
|
| Dersin uygulanmasına ilişkin açıklamalar | Gerçek kurulumda TIP120 bulunamazsa aynı devre L293D'nin tek kanalıyla ya da BC337 + 1N4007 ile kurulabilir. Tinkercad Devreler'de "NPN transistör" ve "Diyot" parçaları vardır; gelecek haftaki benzetim için öğrencilere bu parçaların adlarını şimdiden göstermek arama süresini kısaltır. |