Popis předmětu - B3B38LPE1
Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
| B3B38LPE1 | Laboratoře průmyslové elektroniky | ||
|---|---|---|---|
| Role: | PV | Rozsah výuky: | 0P+4L |
| Katedra: | 13138 | Jazyk výuky: | CS |
| Garanti: | Petrucha V. | Zakončení: | KZ |
| Přednášející: | Fischer J., Petrucha V. | Kreditů: | 4 |
| Cvičící: | Drábek T., Dressler M., Fischer J., Petrucha V. | Semestr: | L |
Webová stránka:
https://embedded.fel.cvut.cz/kurzy/LPE/LPE2023, https://moodle.fel.cvut.cz/course/view.php?id=9193Anotace:
Cílem předmětu Laboratoře průmyslové elektroniky je seznámit studenty se základními elektronickými součástkami, od jednoduchých pasivních, přes aktivní až po složitější moduly (např. senzorické, zobrazovací, komunikační). Průvodním prvkem semestru je platforma s 32-bitovým mikrokontrolérem STM32G431 s jádrem ARM Cortex M4, kterou si studenti na začátku sami postaví, průběžně ji používají pro sestavování jednoduchých obvodů a jejich testování, kdy platforma slouží i jako USB osciloskop, voltmetr a generátor. Předmět je vhodný jak pro úplné začátečníky, protože se začíná od jednoduchých zapojení a postupně se přechází ke složitějším komponentům a programování, tak pro studentky a studenty, kteří už mají nějaké zkušenosti a chtějí je prohloubit.Cíle studia:
Hravou formou se seznámit se základními elektronickými obvody, vyzkoušet si programování jednoduchých projektů s mikrokontrolérem, tak aby na konci každý zvládl navrhnout a sestavit svůj vlastní závěrečný projekt.Obsah:
V průběhu semestru postupně získáte znalosti a dovednosti jak se zapojováním obvodů tak tvorbou firmware pro mikrokontrolér (v jazyce C, s použitím online platformy Arm Keil Studio, nebo vlastní). Nabyté znalosti zužitkujete v poslední části semestru, kde během tří týdnů (případně delší doby, pokud se domluvíte se svým cvičícím) sami navrhnete závěrečný projekt, ten sestavíte, naprogramujete a zprovozníte. V rámci posledního cvičení pak proběhnou prezentace těchto projektů. Nejlepší projekty pak často prezentujeme v rámci různých akcí, kterých se škola účastní (MakerFaire, Dětská univerzita, Noc vědců apod.). Předmět je koncipován tak, že se typicky veškeré zapojování a práce na jednotlivých úlohách zvládne v laboratoři, ale nic nebrání tomu si něco dodělat i doma (bonusové úlohy), případně si vyzkoušet cokoliv jiného, veškeré potřebné vybavení je na dobu semestru zapůjčeno. Doma se očekává příprava na následující cvičení (přečtení návodu) a eventuálně doladění jednoduchých zápisků z laboratoře (typicky schéma, výpočet nebo popis naměřené hodnoty). Obsah jednotlivých týdnů semestru:| 1) | Sestavení měřící platformy s 32-bitovým mikrokontrolérem ARM STM32G431 na nepájivém propojovacím poli | |
| 2) | Měření přechodových dějů (seznámení se součástkami a použitím USB měřicího přístroje) | |
| 3) | Bipolární a MOSFET tranzistory, vlastnosti, použití (základní zapojení, použití jako zesilovač k mikrofonu i spínač) | |
| 4) | Operační zesilovač - sledovač, zesilovač, komparátor, oscilátor... | |
| 5) | Rezerva a další zapojení s operačním zesilovačem, například analogový regulátor teploty | |
| 6) | Senzory (fotodiody, fototranzistory) snímač přiblížení, sériový port (přenos dat do PC) | |
| 7) | WiFi komunikace s mobilním telefonem pomocí modulu ESP8266 (ovládání zapojení z telefonu a zobrazení naměřených dat) | |
| 8) | Digitální senzory a sběrnice - magnetometr, zobrazení dat na OLED displeji | |
| 9) | Aktuátory - stejnosměrný motorek, krokový motor, pro zájemce BLDC motory | |
| 10) | Rezerva + pájení, | |
| 11) | 12),13) Práce na individuálním závěrečném projektu | |
| 14) | Obhajoba projektu (předvedení funkčnosti, prezentace postupu řešení) |
Osnovy přednášek:
Cvičení jsou koncipována tak, aby byla přínosem pro úplného začátečníka stejně jako pro pokročilého vývojáře a programátora embedded zařízení. Bude možné projít harmonogram připravený pro studenty s minimem praktických zkušeností s elektronikou nebo se větší část semestru věnovat individuálně nastaveným projektům (pro zkušené "bastlíře").Osnovy cvičení:
Literatura:
Paul Horowitz, Winfield Hill, The Art of Electronics, Cambridge University Press; 3rd Edition, 2015 Thomas C. Hayes, Learning the Art of Electronics - A Hands-On Lab Course, Cambridge University Press; 2016 https://embedded.fel.cvut.cz/kurzy/ https://moodle.fel.cvut.czPožadavky:
Chuť a motivace naučit se něco nového. Bude Vám poskytnuto zázemí, materiál, náměty, rady, ale bude na Vás něco vytvořit. Prerekvizity předmětu - předpokládá se dřívější absolvování předmětů B3B36PRG "Programování v C" a B3B31EPO "Elektronické prvky a obvody" nebo ekvivalentních - to prakticky znamená základní teoretická znalost elektroniky a programování mikrokontrolérů v C/C++. Veškeré potřebné věci jsou na cvičeních vysvětleny, takže není třeba se LPE bát ani pokud jste výše uvedené neabsolvovali.Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Plán | Obor | Role | Dop. semestr |
| BPKYR_2021 | Před zařazením do oboru | PV | 4 |
| Stránka vytvořena 18.2.2026 05:51:21, semestry: Z/2026-7, Z,L/2027-8, L/2026-7, L/2025-6, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |