Subject description - B3B38LPE1
Summary of Study |
Summary of Branches |
All Subject Groups |
All Subjects |
List of Roles |
Explanatory Notes
Instructions
| B3B38LPE1 | Laboratories of Industrial Electronics | ||
|---|---|---|---|
| Roles: | PV | Extent of teaching: | 0P+4L |
| Department: | 13138 | Language of teaching: | CS |
| Guarantors: | Petrucha V. | Completion: | KZ |
| Lecturers: | Drábek T., Fischer J., Janošek M., Petrucha V. | Credits: | 4 |
| Tutors: | Drábek T., Dressler M., Fischer J., Janošek M., Petrucha V. | Semester: | L |
Web page:
https://embedded.fel.cvut.cz/kurzy/LPE/LPE2023 , https://moodle.fel.cvut.cz/local/kos/pages/course/info.php?code=B3B38LPE1Anotation:
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.Study targets:
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.Content:
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) |
Course outlines:
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").Exercises outline:
Literature:
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.czRequirements:
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. Subject is included into these academic programs:| Program | Branch | Role | Recommended semester |
| BPKYR_2021 | Common courses | PV | 4 |
| Page updated 19.4.2024 17:54:04, semester: Z,L/2023-4, Z/2024-5, Send comments about the content to the Administrators of the Academic Programs | Proposal and Realization: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |