Hafta 1–5, tek sayfada.

Fiziksel programlama, yazılımın fiziksel dünyayla etkileşim kurmasıdır: sensörden veri alınır, program işler, LED/motor/buzzer/ekran gibi bir çıktı kontrol edilir.

Girdi → İşlem → Çıktı. Girdi: buton, ışık, sıcaklık, mesafe, ses. İşlem: mikrodenetleyici okur, karşılaştırır, karar verir. Çıktı: LED, motor, buzzer, röle, ekran, kablosuz iletişim.

Robot türleri: mobil (tekerlekli/paletli), endüstriyel (üretim kolları), insansı, hizmet (temizlik, taşıma), otonom (algılayıp karar veren). Ortak nokta: algıla, işle, fiziksel çıktı üret.

Elektrik devresi akımın dolaşabildiği kapalı yoldur: enerji kaynağı, iletken yol, devre elemanı, referans noktası (GND). Yol açık kalırsa akım akmaz.

• Gerilim (V): potansiyel fark, volt. Akım (I): geçen yük, amper. Direnç (R): akımı sınırlar, ohm.
• Diyot akımı tek yönde iletir. LED ışık yayan diyottur: uzun bacak anot (+), kısa bacak katot (−), katot tarafında düz kenar. Ters bağlanırsa yanmaz.
• Direnç kullanımları: LED akımını sınırlamak, gerilim bölücü, pull-up/pull-down, giriş pinini kararlı okumak.
• Transistör: küçük kontrol sinyaliyle büyük akımı anahtarlar veya yükseltir. Motor/röle sürmek, pini korumak için.
• Breadboard: lehimsiz deney kartı. Orta delikler kısa gruplar halinde bağlı, yan raylar + ve GND, entegreler orta kanalı aşar.
• Seri: aynı akım yolu, toplam direnç artar. Paralel: uçlar aynı iki noktada, gerilim kollarda aynı. LED'in direnci LED'e seri bağlanır.

Arduino açık kaynaklı bir geliştirme platformudur. Mikrodenetleyici buton/sensör okur, basit kararlar verir, LED/buzzer/motor/ekran sürer. Fikri hızlı denemeye yarayan bir prototipleme aracıdır.

Tinkercad Circuits tarayıcıda devre kurup simüle eder; blok veya metin tabanlı kod yazılabilir.

Simülasyonun avantajları: malzemeye zarar vermeden hata görmek, hızlı değiştirmek, kod ve devreyi aynı ekranda görmek, ortak çalışmak, tasarımı önceden doğrulamak. Ama gerçek devrenin yerini tamamen almaz; fiziksel test de gerekir.

Tinkercad akışı: yeni devre → Arduino UNO + breadboard → elemanları yerleştir → güç ve GND → kod paneli → simülasyonu başlat → gözle, düzelt, tekrar dene.

const int ledPin = 8;
void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(ledPin, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(ledPin, LOW);
  delay(1000);
}

• setup() program başında bir kez çalışır; pin modları burada ayarlanır.
• loop() sürekli tekrarlanır; davranış burada tanımlanır.

Dijital veri iki durumdur: LOW/HIGH, 0/1 (buton, anahtar, hareket var mı?). Analog veri bir aralıkta değişir; UNO'da 0–1023 (potansiyometre, LDR, sıcaklık, ses düzeyi).

Zincir: Girdi (sensör algılar) → Okuma (pin sayıya çevirir) → Karar (eşik/kural) → Çıktı (LED, ses, motor, ekran).

Buton: pin boşta kalmamalı, bu yüzden pull-up veya pull-down gerekir. INPUT_PULLUP ile basılı durum LOW okunur. Önce "basılı durum hangi değer?" sorusunu yanıtla.

const int buton = 2;
const int led = 8;
void setup() {
  pinMode(buton, INPUT_PULLUP);
  pinMode(led, OUTPUT);
}
void loop() {
  int durum = digitalRead(buton);
  digitalWrite(led, durum == LOW ? HIGH : LOW);
}

const int pot = A0;
const int led = 9;
void setup() {
  pinMode(led, OUTPUT);
}
void loop() {
  int ham = analogRead(pot);
  int parlaklik = map(ham, 0, 1023, 0, 255);
  analogWrite(led, parlaklik);
}

Sensörle çalışma döngüsü: Bağla (güç, GND, sinyal) → Gözle (ham değeri farklı koşullarda kaydet) → Kalibre et (alt-üst sınır, eşik) → Tepki ver. Aynı sensör farklı ortamda farklı değer verebilir.

Potansiyometre ayarlanabilir gerilim bölücüdür: 3 bacak (5 V, GND, orta uç). Orta uç A0'a gider. Ses, süre, parlaklık, zorluk ayarı için uygun. Kalibre ederken min, orta, max konumda ölç: map(ham, 0, 1023, 1, 10).

LDR ışığa göre direnci değişen bir dirençtir. Tek başına ölçüm vermez; 10 kΩ sabit dirençle gerilim bölücü kurulur. Işık artınca değerin artacağını ölçmeden varsayma; yön bağlantıya göre değişir.

const int ldr = A0;
const int led = 9;
void loop() {
  int isik = analogRead(ldr);
  int parlaklik = map(isik, 0, 1023, 255, 0);
  parlaklik = constrain(parlaklik, 0, 255);
  analogWrite(led, parlaklik);
}

• Eşik tabanlı: altında bir durum, üstünde başka (aç/kapa). Sürekli kontrol: çıktı kademeli değişir (parlaklık, hız, renk).
• Kararlı ölçüm: birkaç ölçümün ortalaması, eşikte titreme varsa iki ayrı sınır (histerezis), kısa kablo + sağlam GND, gerçek ortamda yeniden kalibrasyon.
• RGB: A0→D9 kırmızı, A1→D10 yeşil, A2→D11 mavi. Ortak anot RGB LED'de değerler terslenmeli.

Ses sensörü (dijital modül): VCC → 5 V, GND → GND, DO → dijital pin. Modüldeki potansiyometre algılama eşiğini ayarlar. DO yalnızca "eşik aşıldı / aşılmadı" bilgisi verir; ses dalgasını kaydetmek başka bir şeydir.

HC-SR04: TRIG'e kısa darbe → ultrasonik dalga → nesneden yansır → ECHO'nun HIGH kaldığı süre ölçülür → gidiş-dönüş ikiye bölünür. mesafe ≈ süre × 0,034 / 2 (cm).

long mesafeCm() {
  digitalWrite(trig, LOW); delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trig, HIGH); delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trig, LOW);
  long sure = pulseIn(echo, HIGH, 30000);
  return sure * 0.034 / 2;
}

bool acik = false;
void loop() {
  if (digitalRead(ses) == HIGH) {
    acik = !acik;
    digitalWrite(led, acik);
    delay(250); // aynı olay birkaç kez sayılmasın
  }
}

long d = mesafeCm();
if (d > 25) {
  digitalWrite(yesil, HIGH);
} else if (d > 10) {
  digitalWrite(sari, HIGH);
  tone(buzzer, 900, 100);
} else {
  digitalWrite(kirmizi, HIGH);
  tone(buzzer, 1400);
}