AplMIT

Z MediaWiki SPŠ a VOŠ Písek
Přejít na: navigace, hledání
D10 AplMIT s1.jpg
Aplikace mikroprocesorové techniky AplMIT
Pojetí předmětu: Oddělení předmětu praktická cvičení navštěvují studenti 4.ročníku oboru vzdělávání 26-41-M/01 Elektrotechnika.
Předpoklady: Znalosti a dovednosti z MITELT2INS2, sešit z předmětu PRA (lze pokračovat)
Cílové vědomosti: Znalost problematiky vývoje mikroprocesorové aplikace.
Cílové dovednosti: Praktické aplikace teoretických poznatků při realizaci obvodů obsahující mikrořadiče.
Výsledky vzdělávání žáka:
  • navrhne vývojový diagram pro MIT sestavu
  • navrhne vhodnou sestavu uP aplikace
  • napíše program v asm pro uP 8051
  • naprogramuje mikroprocesor
  • použije robotická čidla
  • ovládá motory u robota NXT
  • naprogramuje robota v SW Lego NXT
  • vyřeší robotickou úlohu
  • vybere vhodná robotická čidla
  • ovládá motory u robota BOE-BOT
  • naprogramuje robota Boe-Bot
  • modifikuje program pro robota
Organizace výuky: 3 hodiny týdně pro jednu skupinu v jednom pololetí.
Učebna: D07
Učitel: JA
Deník:

Po každém splněném úkolu např. LOGO, Vývoj MIT aplikace, NXT, BOB atd. je nutné provést zápis dle Icon-doc.gif vzoru do deníku s použitím předpřipravené Icon-doc.gifpředlohy, a odevzdat do adresáře N:/Janousek/Temp/Trida,

Pozn.: Dokumentace se odevzdává elektroniky nejpozději do začátku následujícího vyučovacího cyklu. Při neodevzdání je práce hodnocena známkou nedostatečně.

Klasifikace:
  1. průběžně na základě praktických výsledků v hodině
  2. deník po každém úkolu
  3. plnění dílčích úkolů při realizaci povinné ročníkové práce

SP-odevzdani v2.jpg

HW: LOGORD2 kitNXTBOB + vše v učebně D10
SW: LOGOMCU 8051 IDEFlipNXT-GSTAMP
Tools: EagleProfiCADDiagram Designer

Bonus: MPLABBricxCCUPSAP

Info:

nebo na FTP.jpg v adresáři N:/janousek/mikroLAB

Cvičení
FTP.jpgPRA C4 D4 AplMit JA.doc
  1. BOZP – řády odborných učeben,
    • náplň činnosti v školním roce
    • klasifikace v předmětu
    • SOČ
    • opakování MIT, LOGO
  2. Zadání Povinné práce v předmětu Praktická cvičení s MCU
    • Výběr z témat zde, registrace a návrh schéma v Eagle (září)
    • Objednání součástek zde (říjen)
    • Návrh DPS (listopad)
    • Zpracování dokumentace dle Icon-doc.gif vzoru za použití Icon-doc.gifpředlohy.
      • Výsledek (sch, pcb, hex, (asm, c, cpp, ...= source) a pdf(doc) uložit do vlastního adresáře N:/Janousek/Temp/Trida (prosinec)
    • Výroba DPS (leden)
    • Osazení (únor)
    • Oživení (březen)
    • Účast aspoň ve výstavní části SOČ (duben)
  3. Popis vývoje MCU aplikace
  4. Programování světelné křižovatky
  5. Programování mikroprocesoru
  6. Realizace mikroprocesorové sestavy
  7. Programování aut. pračky
    • ss motor, krokový motor, servo
  8. Zpracování povinné práce (max. 1 list)
    • Hlavička (foto, název práce, třída, jméno...)
    • Blokové schéma
    • Elektrické schéma
    • Montážní schéma
    • Vývojový diagram
    • Postup vývoje MIT aplikace
      • Napsat program v IDE....
      • Zkompilovat zdrojový kód
      • Odsimulovat
      • Naprogramovat .....(MCU) v HW..... s SW....:
      • Aplikaci otestovat
    • Zdrojový program (asm, C, BAS)
    • Použitý SW:
    • Použitý HW:
    • Zdroje informací
  9. Popis robota NXT, ukázka aplikací (jízda, reakce na čidla)
  10. Vývoj aplikace s robotem NXT
  11. Zadání robotických úloh – bludiště
  12. Vývoj mit aplikace s robotem Boe-Bot
  13. Řešení úloh – bludiště, motorová sekačka, kompas
  14. Zadání robotických úloh – motorová sekačka
  15. Opakování k maturitě
  16. Opakování k maturitě
Domácí úkoly
Domácí úkoly:
  1. Odevzdat do adresáře n:\Janousek\Temp\třída\
    • povinnou práci z 1. pololetí 4.ročníku
    • SCH a DPS v Eagle
    • DOC
    • source code + hex
    • odevzdat název např.: D4_04_Novak_Jan_MCU_název.doc
  2. Překreslit zapojení s PIC v Eagle
  3. Překreslit schéma s ATmega8 a pokusit se navrhnout DPS
    • odevzdat D4_04_Novak_Jan_Atmega8.doc
  4. Odevzdat samostatně nebo za skupinu
    • SW1: pro blikání LED: D4_04_Novak_Jan_LED_blik.a51
    • SW2: pro blikání LED s tlačítkem: D4_04_Novak_Jan_LED_blik+TL.a51
    • SW3: křižovatka s 8 LED: D4_04_Novak_Jan_krizovatka.a51
  5. Vybrat zde zapojení s MCU pro svoji povinnou práci
    • odevzdat D4_04_Novak_Jan_ID_Název.sch (AVR39 Atmega8 LM35 Termometre-2)
  6. Nakreslit vývoj diagram pro aut. pračku v PICAXE
    • odevzdat D4_04_Novak_Jan_Pračka.cad
  7. SW pro pračku v asm 8051:
    • odevzdat D4_04_Novak_Jan_pracka.a51
  8. Řízení modelářských serv pomocí 8051
    • Nakreslit schéma s MCU aplikace pro řízení tří serv pomocí maticové klávesnice [1]
    • Navrhnout vývojový diagram
    • Program pro 8051 [2]
  9. Napsat program pro řízení 4x7 segmentové zobrazovací jednotky s MCU 8051 nebo Arduino.
    • Schéma zde. ATM75-sch.png
    • Program pro zobrazení nápisu SOC
    • Program pro zobrazení nápisu aktuálního roku (např. 2017)
    • Program pro zobrazování čísla 0 až F na jedné zobrazovací jednotce
    • Program pro zobrazování čísla 0 až 9 na jedné zobrazovací jednotce
    • Postupné zvyšování čísla od 0000 do 9999
    • Postupné snižování čísla od 9999 do 0000
    • Postupné zvyšování čísla od 0000 do 9999 na základě aktivace tlačítka
Náhradní práce
  1. Vypracovat test z BOZP (jen z 1. hodiny)
  2. Nakreslit blokové schéma v ProfiCAD pro naprogramování
    • 89s51 (ISP)
    • 89C51ED2 (bootloader)
  3. Navrhnout SCH a DPS pro kostku s PIC
  4. Navrhnout SCH a DPS s Arduino, ovládající
  5. Nakreslit v ProfiCAD blokové schéma pro aut. pračku D10-aut-pracka.jpg + program v 8051
  6. Porovnat parametry PIC16F84 a PIC16F57 (tj. máme program pro 16F84 a chceme zprovoznit 16F57)
  7. Navrhnout UNI modul s PICAXE-20 (náhrada PICAXE-18) sch, PICAXE-20, DPS s PICAXE-18
  8. Porovnat stejný program v asm 8051, basic pro PICAXE a v C pro AVR
  9. Shlédnout přednášku s PICAXE a přepsat všechny uvedené programy (55:29)
  10. Shlédnout některé kapitoly z A Beginners Guide překreslit SCH
  11. Donavrhnout SCH a DPS s 89S52 (download sch a pcb) pro:
    • šipku + TL
    • oboustrannou šipku
    • oboustrannou šipku + TL
    • hrací kostku + TL
    • display (1digits) + TL
    • display (2digits) + TL
    • display (1digits) + klávesnice
    • krokový motor + 4 x TL
    • ss motor + 4 x TL
    • 2 ks servo motorů + 4 x TL
    • Zaměnit v SCH a DPS 89s51 za Atmega32
  12. Porovnat PIC16F57 (pouzdro SO28W) s PIC16F84

Pozn:

  • Zameškané cvičení je možné nahradit v předem domluveném čase, pravděpodobně v ÚT do 17:00 či ve ST do 18:00, popř. se dle domluvy "nahradí" formou zpracování některého úkolu z výše uvedených.



Otázky k opakování na MAT zkoušku
Poznámka Toto jsou možná zadání u praktické maturitní zkoušky

Obsah

Teoretické otázky:

  • Úkol č.1: Navrhněte
  1. modul dvoumístné zobrazovací jednotky, kterou lze řídit maximálně 6 informačními vodiči.
  2. modul dvoumístné zobrazovací jednotky, kterou lze řídit maximálně 2 informačními vodiči (GND a Vcc se nepočítá).
  3. modul stejnosměrného motoru pro ovládání točí doleva/ doprava /netočí
  4. výstupní modul akustické signalizace jež bude obsahovat telefonní sluchátko, který bude vydávat zvuk pouze v případě, kdy na řídící vstup bude přivedna logická jednička.
  5. modul umožňující převod teplota – frekvenci, případně teplota – střída
  6. čidlo teploty, které na výstupu změní logickou úroveň z “0” do “1” při zmenšení teploty pod nastavenou mez (např 20°)
  7. čidlo světla, které na výstupu změní logickou úroveň z “0” do “1” při zvětšení osvětlení nad nastavenou mez.
  8. interface pomocí jehož lze rozšířit osmibitovou výstupní bránu na šestnástibitovou (např. pro řízení světelné křížovatky potřebují k řízení 16 signálů a máme k dispozici pouze 10.
  9. připojení automatické pračky s výstupy pro napouštění vody, čerpadlo, ohřev, prací buben a vstupy, kde se hlídá minimální hladina vody, maximální hladina vody a dosažená teplota
  10. i/o obvody umožňující připojit výkonové obvody (světelné blinkry, siréna, dveřní kontakty apod.) k mikroprocesoru


  • Úkol č.2 Proveďte návrh blokové schéma pro modul ze zadání
  • Úkol č.3 Proveďte popis funkce modulu
  • Úkol č.4 Nakreslete el. schéma v Eagle
  • Úkol č.5 Zpracujte dokumentaci

Praktické otázky:

  • Úkol č.1 Zprovozněte
  1. ovládání 7segmentového displaye ovládaného s libovolné mikroprocesorové aplikace
  2. krokový motůrek řízený MCU. Proveďte otáčení motůrku jedním směrem. Proveďte změnu směru otáčení v závislosti na sepnutí tlačítka.
  3. modul hrací kostky s MCU. Na kostce budou zobrazovány všechny hrací varianty v závislosti na zadání vstupní informace z modulu spínačů IN01.
  4. jeřáb. Proveďte otáčení jeřábu jedním i druhým tlačítkem.
  5. automatickou pračku řízenou pomocí MCU.
  6. poplašné zařízení řízené MCU. Předveďte činnost ALARMU tak, aby po zapnutí napájení LED svítila 5 s (doba imunity) a po té začala LED blikat (ALARM hlídá). V případě zmáčknutí tlačitka je vyvolán akustický poplach. Celý děj se znovu opakuje.
  7. počítadlo impulsů. Display + některé ze vstupních modulů či čidel
  8. robota NXT (BOB) pohybující se podle černé linky.
  9. robota NXT (BOB) pohybující se v bludišti od startu k cíli.
  10. robota NXT (BOB) pohybující se vpřed dokud se nepřiblíží k překážce na vzdálenost 20cm. Pak se zastaví, otočí se cca o 160° a opět pokračuje vpřed. Celý cyklus se opakuje.


  • Úkol č.2 Vyberte dle zadání vhodné komponenty
  • Úkol č.3 Nakreslete vývojový diagram
  • Úkol č.4 Napište program v vhodném vývojovém prostředí
  • Úkol č.5 Sestavu realizujte a vyzkoušejte
  • Úkol č.6 Zpracujte dokumentaci

Zdroj informací v pdf na šk. síti: PDF.gif Teoretické otázky PDF.gif Praktické otázky



Registrace povinné práce

















Témata na cvičení

Basic:

Clasic:

NEW:

Excelent:

Bloková schémata v ProfiCADu

Vývojové diagramy v PICAXE


Simulace


LOGO - úlohy na cvičení
  1. Navrhněte Kombinační logický obvod s 3vstupy, zjistěte pravdivostní tabulku. vzor: 12.06_navrh_KLO_LOGO.lsc 12.06_navrh_KLO_LOGO.lld
  2. Realizujte schodišťové zapojení pro 2 a více vstupů, t.j. kterýmkoli přepínačem-vypínačem vypnout-zapnout lit.
  3. Navrhněte stykač pro ovládání osvětlení pomocí tlačítka ZAP a pomocí tlačítka VYP + další výstup, který ovládá blikající maják
  4. Navrhněte stykač s jedním spínaným vstupem, který aktivací sepne a následnou aktivací vypne atd.
  5. Realizujte časové relé pro jeden spínaný vstup, který aktivací sepne a po 20 sec. vypne. Každá aktivace vstupu dřív než 20 sec. výstup vypne.
  6. Pojezdová brána: jeden spínaný vstup, který aktivací sepne 1 výstup. Následně vstup výstup vypne, následně vstup sepne 2. výstup, následně vstup vše vypne atd.
  7. cv6. + doba sepnutého výstupu omezena na 20 sec.

DÚ:

  1. Pojezdová brána: stejná funkce + časově omezené výstupy na 15 sec.
  2. Zpracovat PP podle vzoru
  1. Návrh KLO s LOGO! SW
  2. Pulzní generátor
  3. Impuls_01
  4. Komfortní spínač
  5. Vzorová aplikace pro vodní čerpadlo

MIT vývoj aplikace s MCU


Vývoj MIT aplikace s 8051 (AVR, PIC):
250px-Vyvojovy diagram zarovka-1-.png

Praktické úkoly:

  1. Připojte modul s LED k např: vývojové sestavě RD2 kit a naprogramujte aplikaci pro ovládání modulu.
  2. Připojte dvoumistný display k vývojové desce a zprovozněte program pro postupné zobrazování 00 ....09, 10, 11, .........99,
  3. Připojte modul 4místné zobrazovací jednotky MPX a zprovozněte program pro ovládání displeje
  4. Ovládejte modul krokového motoru
  5. Ovládejte modul stejnosměrného motoru
  6. Zprovozněte hrací kostku
  7. Zprovozněte model křižovatky v v sestavě vývojového kitu
  8. Naprogramujte MCU pro funkci jeřábu další info na Ftp.gif
  9. Zprovozněte pračku
  10. Naprogramujte odpočítávadlo. Program modifikujte v modulu SES18 tak, aby se po zapnutí objevilo na displeji číslo 60 a po jedné sekundě se obsah snižoval. Při dosažení 00 se odpočet zastaví a na výstupu P1.0 se objeví log. 1 na dobu 30 sec. info na síti

Postup vývoje MIT aplikace:

  1. SELECT COMPONENTS
  2. THE SCHEMATIC
  3. WRITE PROGRAM
  4. ASSEMBLE PROGRAM
  5. TEST PROGRAM
  6. DOWNLOAD PROGRAM


Robotika s NXT


Robotika s NXT:
Nxt-2.jpg
  • Sestavte robota, napište program a vyzkoušejte proto, aby robot:
  1. se pohyboval vpřed
  2. se pohyboval vpřed do vzdálenosti 1m
  3. se pohyboval vpřed ve čtyřúhelníku o straně cca 0,5m
  4. jel rovně a zastavil na 60 cm vzdáleném místě označeném černou lepící páskou
  5. se pohyboval dokud nebude stisknutý dotykový senzor
  6. se rozjel na zvukový povel
  7. jel ve čtyřúhelníku a zastavil se u počátečního bodu.
  8. jel v před a pokud čidlo ultrazvuku zjistí překážku se zastavil, kousek zacouval, otočil se o 160° a celý cyklus pokračoval
  9. s pomocí čidla světla pohyboval po čáře
  10. Start ve vzdálenosti 60 cm od černé linie. Robot najde dráhu a sleduje ji
  11. Naučte robota šplhat přes minimálně 2,5 cm tlustou knihu.
  12. Najde předmět, uchopí a přiveze
  13. Nakombinujte různá čidla pro pohyb robota

Robotika s BOB

Robotika s BOB:
Boebot.jpg

Úkoly jsou zcela identické jako s robotem NXT ale tentkráte s robotem BOB













Realizace povinné ročníkové práce s MCU

MIT realizace:

Náměty zde.            Registrace zde.            Objednávka součástek e-shop

Přehled povinných prací předmětu PRA

2013-PP.jpg

Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Rychlá navigace
NEJ aktivity
Utility
Archiv
Nástroje
Tisk/export