Z MediaWiki SPŠ a VOŠ Písek
Plán
|
T0 - BOZP – řády odborných učeben
T1 - Vývoj MIT aplikace s UNI deskou
T2 - Realizace mikroprocesorové sestavy
T3 - Programování světelné křižovatky
T4 - Programování aplikace automatické pračky
T5 - Zpracování povinné práce
T6 - Návrh a editace el. schéma a DPS s prvky SMD
T7 - SMT – význam a výhody, pájení
T8 - Zpracování povinné práce
T9 - Vývoj aplikace s robotem – zadání úloh 1
T10 - Vývoj aplikace s robotem – zadání úloh 2
T11 - Vývoj aplikace s robotem – zadání úloh 3
T12 - Zpracování povinné práce
T13 - Opakování k maturitě
|
Domácí úkoly 2020
|
T9 - Vývoj aplikace s robotem – zadání úloh 1
- V IDE (MCU8051IDE, TinkerCad) navrhněte a otestujte zapojení s mikroprocesorem, který bude ovládat 2 motory (robota), který bude jezdit 30 vteřin nestále do čtverce o straně 50 cm. Každý úspěšný experiment zpracujte v postupně rozšiřující dokumentaci. Tu zde odevzdejte jako součást textu.
- nejlepší řešení:
- V IDE (MCU8051IDE, TinkerCad) navrhněte a otestujte zapojení s mikroprocesorem, který bude ovládat 2 motory (robota). Robot bude obsahovat čidlo překážky (dotyku apod.) Pokud robot při jízdě narazí na překážku, couvne, otočí o o 120°st. a rozjede se znovu vpřed. Opět platí, že každý úspěšný experiment zpracujete v postupně rozšiřující dokumentaci a tu zde odevzdejte.
- V IDE (MCU8051IDE, TinkerCad) navrhněte a otestujte zapojení s mikroprocesorem, který bude ovládat 2 motory (robota). Robot pojede čáře.
- Napište program dle zadání v příloze
T10 - Vývoj aplikace s robotem – zadání úloh 2
T11 - Vývoj aplikace s robotem – zadání úloh 3
T12 - Zpracování povinné práce
T13 - Opakování k maturitě
|
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 MIT • ELT2 • INS2, 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 vzoru do deníku s použitím předpřipravené předlohy, 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:
|
- průběžně na základě praktických výsledků v hodině
- deník po každém úkolu
- plnění dílčích úkolů při realizaci povinné ročníkové práce
|
HW:
|
LOGO • RD2 kit • NXT • BOB + vše v učebně D10
|
SW:
|
LOGO • MCU 8051 IDE • Flip • NXT-G • STAMP
|
|
Tools: Eagle • ProfiCAD • Diagram Designer
Bonus: MPLAB • BricxCC • UP • SAP
|
Info:
|
nebo na v adresáři N:/janousek/mikroLAB
|
|
Cvičení
|
PRA C4 D4 AplMit JA.doc
- BOZP – řády odborných učeben,
- náplň činnosti v školním roce
- klasifikace v předmětu
- SOČ
- opakování MIT, LOGO
- 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 vzoru za použití předlohy.
- 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)
- Popis vývoje MCU aplikace
- Programování světelné křižovatky
- Programování mikroprocesoru
- Realizace mikroprocesorové sestavy
- Programování aut. pračky
- ss motor, krokový motor, servo
- 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
- Popis robota NXT, ukázka aplikací (jízda, reakce na čidla)
- Vývoj aplikace s robotem NXT
- Zadání robotických úloh – bludiště
- Vývoj mit aplikace s robotem Boe-Bot
- Řešení úloh – bludiště, motorová sekačka, kompas
- Zadání robotických úloh – motorová sekačka
- Opakování k maturitě
- Opakování k maturitě
|
Domácí úkoly
|
Domácí úkoly:
- 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
- Překreslit zapojení s PIC v Eagle
- Překreslit schéma s ATmega8 a pokusit se navrhnout DPS
- odevzdat D4_04_Novak_Jan_Atmega8.doc
- 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
- Vybrat zde zapojení s MCU pro svoji povinnou práci
- odevzdat D4_04_Novak_Jan_ID_Název.sch (AVR39 Atmega8 LM35 Termometre-2)
- Nakreslit vývoj diagram pro aut. pračku v PICAXE
- odevzdat D4_04_Novak_Jan_Pračka.cad
- SW pro pračku v asm 8051:
- odevzdat D4_04_Novak_Jan_pracka.a51
- 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]
- Napsat program pro řízení 4x7 segmentové zobrazovací jednotky s MCU 8051 nebo Arduino.
- Schéma zde.
- 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
|
|
Otázky k opakování na MAT zkoušku
|
Poznámka
|
Toto jsou možná zadání u praktické maturitní zkoušky
|
Teoretické otázky:
- modul dvoumístné zobrazovací jednotky, kterou lze řídit maximálně 6 informačními vodiči.
- modul dvoumístné zobrazovací jednotky, kterou lze řídit maximálně 2 informačními vodiči (GND a Vcc se nepočítá).
- modul stejnosměrného motoru pro ovládání točí doleva/ doprava /netočí
- výstupní modul akustické signalizace jež bude obsahovat telefonní sluchátko, který bude vydávat zvuk pouze v případě, kdy na řídící vstup bude přivedna logická jednička.
- modul umožňující převod teplota – frekvenci, případně teplota – střída
- čidlo teploty, které na výstupu změní logickou úroveň z “0” do “1” při zmenšení teploty pod nastavenou mez (např 20°)
- čidlo světla, které na výstupu změní logickou úroveň z “0” do “1” při zvětšení osvětlení nad nastavenou mez.
- 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.
- 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
- 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:
- ovládání 7segmentového displaye ovládaného s libovolné mikroprocesorové aplikace
- krokový motůrek řízený MCU. Proveďte otáčení motůrku jedním směrem. Proveďte změnu směru otáčení v závislosti na sepnutí tlačítka.
- modul hrací kostky s MCU. Na kostce budou zobrazovány všechny hrací varianty v závislosti na zadání vstupní informace z modulu spínačů IN01.
- jeřáb. Proveďte otáčení jeřábu jedním i druhým tlačítkem.
- automatickou pračku řízenou pomocí MCU.
- 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.
- počítadlo impulsů. Display + některé ze vstupních modulů či čidel
- robota NXT (BOB) pohybující se podle černé linky.
- robota NXT (BOB) pohybující se v bludišti od startu k cíli.
- 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: Teoretické otázky Praktické otázky
|
Testové otázky
|
- HW: Nakreslete minimální schéma MIT aplikace s MCU, ke které bude připojena jedna vstupní periferie a dvě výstupní (výběr dle vlastního uvážení). Včetně vyřešeného zdroje pro napájení MCU. K dispozici zdroj nestabilizováného stejnosměrného napětí +9 až 12 V a součástky dle vlastního výběru.
- SW: Napište program pro řízení LED, která bude blikat s cca frekvencí 1Hz jen při aktivovaném tlačítku
- HW: Nakreslete schéma 7segmentového displeje připojeného k MCU
- SW: Napište program, u kterého se vždy po aktivaci tlačítka změní stav na displeji o jedničku větší (0, 1, 2, 3, 4, 5 a zase od začátku)
- HW: Nakreslete schéma zapojení krokového motoru k MCU
- SW: Napište program, pro krokový motor, který se bude cca 10 sekund točit jedním směrem a dalších 10 sekund opačným.
|
Témata na cvičení
Basic:
Clasic:
NEW:
Excelent:
Bloková schémata v ProfiCADu
Vývojové diagramy v PICAXE
Elektrická schéma v EAGLE
Simulace
LOGO
- Navrhněte Kombinační logický obvod s 3vstupy, zjistěte pravdivostní tabulku. vzor: 12.06_navrh_KLO_LOGO.lsc 12.06_navrh_KLO_LOGO.lld
- Realizujte schodišťové zapojení pro 2 a více vstupů, t.j. kterýmkoli přepínačem-vypínačem vypnout-zapnout lit.
- Navrhněte stykač pro ovládání osvětlení pomocí tlačítka ZAP a pomocí tlačítka VYP + další výstup, který ovládá blikající maják
- Navrhněte stykač s jedním spínaným vstupem, který aktivací sepne a následnou aktivací vypne atd.
- Realizujte časové relé pro jeden spínaný vstup, který aktivací sepne a po 20 sec. vypne. Každá aktivace vstupu dřív než 20 sec. výstup vypne.
- Pojezdová brána: jeden spínaný vstup, který aktivací sepne 1 výstup. Následně vstup výstup vypne, následně vstup sepne 2. výstup, následně vstup vše vypne atd.
- cv6. + doba sepnutého výstupu omezena na 20 sec.
DÚ:
- Pojezdová brána: stejná funkce + časově omezené výstupy na 15 sec.
- Zpracovat PP podle vzoru
- Návrh KLO s LOGO! SW
- Pulzní generátor
- Impuls_01
- Komfortní spínač
- Vzorová aplikace pro vodní čerpadlo
|
MIT vývoj aplikace s MCU
Robotika s NXT
- Sestavte robota, napište program a vyzkoušejte proto, aby robot:
- se pohyboval vpřed
- se pohyboval vpřed do vzdálenosti 1m
- se pohyboval vpřed ve čtyřúhelníku o straně cca 0,5m
- jel rovně a zastavil na 60 cm vzdáleném místě označeném černou lepící páskou
- se pohyboval dokud nebude stisknutý dotykový senzor
- se rozjel na zvukový povel
- jel ve čtyřúhelníku a zastavil se u počátečního bodu.
- jel v před a pokud čidlo ultrazvuku zjistí překážku se zastavil, kousek zacouval, otočil se o 160° a celý cyklus pokračoval
- s pomocí čidla světla pohyboval po čáře
- Start ve vzdálenosti 60 cm od černé linie. Robot najde dráhu a sleduje ji
- Naučte robota šplhat přes minimálně 2,5 cm tlustou knihu.
- Najde předmět, uchopí a přiveze
- Nakombinujte různá čidla pro pohyb robota
|
Robotika s BOB
Úkoly jsou zcela identické jako s robotem NXT ale tentkráte s robotem BOB
|
Realizace povinné ročníkové práce s MCU
Přehled povinných prací předmětu PRA