Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
AD3B35APE |
Aplikovaná elektronika |
Role: | |
Rozsah výuky: | 14KP+6KC |
Katedra: | 13135 |
Jazyk výuky: | CS |
Garanti: | |
Zakončení: | Z,ZK |
Přednášející: | |
Kreditů: | 6 |
Cvičící: | |
Semestr: | L |
Webová stránka:
https://moodle.dce.fel.cvut.cz/course/view.php?id=25
Anotace:
Hlavním úkolem předmětu je získání znalostí pro návrh reálných elektronických zařízení, především v oblasti řídicí techniky a robotiky. Oproti obdobně zaměřeným teoretickým předmětům je kladen důraz na praktické aplikace, bude proto probírána problematika od ideového návrhu přes výběr vhodných součástek až po návrh plošného spoje a mechanického řešení.
Výsledek studentské ankety předmětu je zde:
AD3B35APE
Výsledek studentské ankety předmětu je zde:
A3B35APE
Cíle studia:
Předmět je zaměřen především na získání znalostí pro samostatný návrh elektronických zařízení, zejména pro oblast řídicích systémů. V praxi to tedy ve většině případů znamená kombinaci mikrokontroléru, periferních obvodů a vstupně výstupních obvodů (tzv. embedded systémy). Oproti teoretickým elektrotechnickým předmětům bude tedy zaměřen především na reálné aplikace s použitím reálných součástek. Více než na vnitřní funkci součástek tedy bude kladen důraz na jejich reálné vlastnosti z pohledu konkrétní aplikace.
Osnovy přednášek:
1. | | Porovnání realizací logické funkce pomocí standardních resp. programovatelných logických obvodů a pomocí mikrokontroléru. Typické vlastnosti moderních mikrokontrolérů. |
2. | | Porovnání různých typů logických obvodů, používané napěťové úrovně a jejich kompatibilita (TTL, CMOS, 5V/3.3V atd.). Možnosti konverze napěťových úrovní. |
3. | | Řešení vstupních a výstupních obvodů v procesorových systémech (galvanické oddělení, ochrany vstupů a výstupů atd.). |
4. | | Připojení zobrazovačů a klávesnic (LED displeje, LCD displeje, multiplexní řízení, displeje s integrovaným řadičem, maticová klávesnice atd.). |
5. | | Návrh schémat a plošných spojů s použitím specializovaných počítačových programů (metodou CAD). Simulace elektronických obvodů. |
6. | | Zásady správného návrhu plošných spojů včetně EMC a mechatronických souvislostí. Technologická příprava dat pro praktickou výrobu. Použití SMD součástek, technologické aspekty při výrobě. |
7. | | Komunikační rozhraní používaná v procesorových systémech (RS485, RS232, I2C, SPI, CAN, Ethernet atd.) |
8. | | Praktická realizace komunikačních rozhraní (budiče sběrnice, drivery atd. a jejich připojování k mikrokontroléru). |
9. | | Moderní spínací součástky používané v řídicích systémech a jejich praktické použití (bipolární tranzistory, tranzistory MOSFET, IGBT, triaky a tyristory, relé, SSR atd.) |
10. | | Periferní obvody používané v procesorových obvodech (paměti, A/D a D/A převodníky, obvody pro komunikační rozhraní, watchdogy, dekodéry atd.) |
11. | | Řešení napájecích zdrojů (klasické napájecí zdroje, spínané zdroje, DC-DC konvertory) s použitím moderních integrovaných obvodů. |
12. | | PWM modulace a její praktické realizace. |
13. | | Využití operačních zesilovačů v mikroprocesorových systémech. Aktivní filtry. |
14. | | Integrované senzory fyzikálních veličin a jejich připojování k mikrokontroléru. |
Osnovy cvičení:
1. | | Seznámení s předmětem, pravidla bezpečnosti práce, rozdělení do skupin, zadání semestrálního projektu, ukázka typické úlohy. |
2. | | Konzultace semestrálních projektů (modifikace jednotlivých schémat zapojení, stanovení hodnot součástek). |
3. | | Dokončení návrhu semestrálního projektu, osazení všech základních přidělených bloků. |
4. | | Osazení a ověření funkčnosti všech základních přidělených bloků. |
5. | | Připojení všech základních přidělených bloků k procesorovému modulu a oživení celé úlohy jako celku. |
6. | | Vyzkoušení a testování funkce celé úlohy a provedení požadovaných měření. |
7. | | Vyzkoušení a testování funkce celé úlohy a provedení požadovaných měření. |
8. | | Konzultace a samostatná práce na návrhu vlastní konstrukce zadaného semestrálního projektu (schéma zapojení, plošný spoj, mechanické uspořádání, kompletní dokumentace). |
9. | | Konzultace a samostatná práce na návrhu vlastní konstrukce zadaného semestrálního projektu (schéma zapojení, plošný spoj, mechanické uspořádání, kompletní dokumentace). |
10. | | Konzultace a samostatná práce na návrhu vlastní konstrukce zadaného semestrálního projektu (schéma zapojení, plošný spoj, mechanické uspořádání, kompletní dokumentace). Odevzdání zprávy (1 strana) o stavu řešení (minimálně schéma zapojení, hrubé rozmístění pouzder na plošném spoji, vytypovaná krabička). |
11. | | Konzultace a samostatná práce na návrhu vlastní konstrukce zadaného semestrálního projektu (schéma zapojení, plošný spoj, mechanické uspořádání, kompletní dokumentace). |
12. | | Konzultace a samostatná práce na návrhu vlastní konstrukce zadaného semestrálního projektu (schéma zapojení, plošný spoj, mechanické uspořádání, kompletní technická dokumentace). |
13. | | Prezentace a obhajoba navrhnuté konstrukce, zápočet. |
14. | | Prezentace a obhajoba navrhnuté konstrukce, zápočet. |
Literatura:
1. | | T. Williams: The Circuit Designer's Companion, Second Edition (Paperback), 2nd edition, 20045 |
2. | | Thomas L. Floyd: Digital Fundamentals (11th Edition), 2014 |
3. | | Kraig Mitznerd: Complete PCB Design Using OrCAD Capture and PCB Editor, 2009 |
Požadavky:
Podmínkou jsou základní znalosti elektronických obvodů získaných v jiných teoretických předmětech.
Stránky předmětu:
https://moodle.dce.fel.cvut.cz/course/view.php?id=25
Poznámka:
Klíčová slova:
Elektronické zařízení, návrh a realizace, moderní elektronické součástky, návrhové programy (metodou CAD), ověřování, testování a měření.
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán |
Obor |
Role |
Dop. semestr |
Stránka vytvořena 15.5.2024 17:52:22, semestry: Z/2024-5, Z,L/2023-4, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |