Öz:Giriş: Mobil cihazların gelişmesi, nesnelerin internet üzerinden haberleşerek, kontrolünün sağlanması ve modern görsellerin tercih edilmesi grafik kullanıcı arayüz donanımlarının da gelişmesini sağlamıştır. Yeni nesil arayüz tasarımları daha modern görseller ve menüler ile internet ortamından veri transferi ve cihaz kontrolüne açık olarak gelişmektedir. Günümüzde bu işlemleri yapabilen çok sayıda markanın ürettiği cihaz ve arayüz tasarım programları mevcuttur. Bu cihazların ve tasarım programlarının seçimi bu nedenle önem arz etmektedir. Gömülü sistem kartları teknolojisindeki gelişmeler arayüz ekranlarından veri okuma, yazma, kontrol etme yeteneği açısından gelişmiş seviyeye ulaşmıştır. Bu gelişmeler hazır SCADA (merkezi denetleme ve kontrol üniteleri) ekranlarının yapabildiği işlemleri gerçekleştirebilmeye imkan sağlamaktadır. Bu işlemleri gerçekleştirmek için üzerine işletim sistemi kurulabilen cihazlar gerekmektedir. Bu cihazlar içinde Raspberry pi, Thinker board, Orange pi gibi geliştirme kartları, sahip olduğu özellikler ve kullanım kolaylığı açısından ön plana çıkmaktadır. Amaç: Gerçekleştirilen çalışmada gerçek zamanlı olarak kontrole yönelik, veri giriş çıkışının yapıldığı gömülü sistem kartlarından raspberry pi’nin desteklediği arayüz programlarının yapıları belirlenmiş ve bu programlar üzerinde yapılabilecek işlemlerin kullanılan arayüz tasarım programına göre yetenekleri ve sınırlılıklarının karşılaştırılması hedeflenmiştir. Kapsam: Gömülü sistem kartlarının kullanımının kolay, maliyetinin düşük, erişilebilir ve pratik olması, üzerine işletim sistemi kurulabilmesi, tek kartlı bilgisayarların endüstride ve akademide kullanımını artırmıştır. Yapılan çalışmada raspberry pi 3 A serisi kullanılmıştır. Kartın özellikleri incelendiğinde ARMv8 CPU A 1.2GHz 64-bit dört çekirdekli işlemcisi, 1GB Ram, 40 GPIO (genel amaçlı giriş çıkış) pini, 4 USB portu, Full HDMI portu, Ethernet portu, 3.5mm ses jakı, kamera ve ekran arayüzü, micro SD kart yuvası, 3D grafik çekirdeği bulunmaktadır. Gerçekleştirilen çalışmada donanım olarak raspberry pi kartına HDMI ile bağlantısı gerçekleştirilmiş 7inç’lik IPS dokunmatik ekran kullanılmıştır. Ekran üzerinde tasarlanan arayüz sayfasında seçilen buton, progress bar, textbox, slider gibi araçların komutlarına göre raspberry pi GPIO üzerinden kontrol gerçekleştirilmiştir. Yöntem: Yapılan çalışmada arayüz programları raspberry işletim sistemlerinde kurulmuş ve elektriksel çıkış alınmasını sağlayan GPIO kullanımına yönelik arayüz tasarım sayfaları oluşturulmuştur. Çalışmanın hedefine ulaşmak için arayüz oluşturma kolaylıkları ve zorlukları, modern görsel grafikleri, desteklediği program dilleri, GPIO veri pinlerine veri transferi, tepki süreleri gibi etkenler karşılaştırılmıştır. Kısıtlar: Gerçekleştirilen çalışmada arayüz tasarımı için kullanılan 7’inçlik ekranın çözünürlüğü, veri gönderim hızı ve raspberry pi’nin teknik özellikleri ile kısıtlanmıştır. Araştırmanın Problemi: Arayüz tasarım programlarının gömülü sistemlerde gerçek zamanlı kontrol işlemlerine yönelik yeteneklerinin ve kullanılabilirliğinin belirlenmesi. Araştırmanın Sınırları: Yapılan çalışmada raspberry kartı üzerinde çalışabilen Qt Designer, Microsoft Visual Studio, Kivy ve Tkinter arayüz tasarım programları ile sınırlandırılmıştır. Bulgular: Qt Designer arayüz tasarım programı raspberry pi üzerinde raspbian jessie işletim sistemi ile çalışabilmektedir. Arayüz görsel tasarımı içerisinde birçok görsel aracı içermektedir. Tasarım menüleri modern görseller içermektedir. Yazılım dili Linux tabanlı işletim sistemlerinde python programlama dili ile gerçekleşmektedir. Arayüz-GPIO haberleşmesinde tepki süresi tatmin edicidir. Microsof Visual Studio tasarım programı raspberry pi üzerinde Windows IOT işletim sistemi ile çalışabilmektedir. Arayüz tasarımında Visual Studio raspberry pi ile universal aplikasyon sayfası ile oluşturularak kullanılan arayüz araçları sınırlı kalmaktadır. Programlama dili C#, C,C++, python dillerini desteklemektedir. Arayüz-GPIO tepki süresi hızlıdır. Kivy programı raspberry pi üzerinde raspbian jessie işletim sistemi ile çalışabilmektedir. Kivy arayüz ekran tasarımı android işletim sistemlerindeki görsel tasarımına benzemektedir. Arayüz araçları buton bazlı oluşturulmaktadır. Textbox üzerinden veri transferi yapılması diğer programlara göre daha sınırlıdır. Görsel tasarım sayfası daha modern yapıdadır. Programlama dili python dili ile gerçekleşmektedir. Arayüz-GPIO tepki süresi diğerlerine göre daha yavaştır. Tkinter arayüz programı raspberry pi üzerinde raspbian jessie işletim sistemi ile çalışabilmektedir. Arayüz oluşturma araçları klasik yapıdadır. Yazılım dili python programlama dili ile gerçekleşmektedir. Arayüz-GPIO tepki süresi diğerlerine göre daha yavaştır. Sonuç: Gerçekleştirilen çalışmada gömülü sistem kartları üzerinde çalışabilen grafik kullanıcı arayüz ekranların tasarlanmasında günümüz ihtiyaçları ve teknolojisine göre GPIO üzerinden elektriksel kontrol işlemlerinin gerçekleştirilmesi, internet üzerinden ulaşılabilirliğin ve veri kontrolünün sağlanması, kullanıcı arayüzünün modern görselliği karşılaştırılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda kullanılan raspberry pi kartının üzerinde çalışılan iki farklı işletim sistemi olan Windows IOT ve Linux tabanlı raspbian jessie işletim sistemine göre ayrılmıştır. Windows tabanlı işletim sistemleri için Microsft Visual Studio tabanlı arayüz oluşturulması, GPIO veri kontrol kolaylığı ve tepki süresinin hızlı olması, arayüz araçlarının daha kolay kullanımı ve ekran dizaynın modernliği açısından, internet üzerinden uzak erişim sağlamasından dolayı da daha kullanışlı olduğu gözlemlenmiştir. Linux tabanlı işletim sistemleri Qt designer arayüz tasarım programının GPIO müdahalesi, modern arayüz ile veri okuma yazma işleminin gerçekleşmesi açısından Kivy ve Tkinter programlarına göre daha avantajlı olduğu görülmüştür.
Anahtar Kelimeler: Arayüz Tasarımı, Raspberry Pi, Raspberry Pi GPIO, Arayüz Programları
|
