Zde najdete informace k povinně volitelnému předmětu laboratoře B3B38LPE a B3B38LPE1, tak jak jej připravujeme pro letní semestr akademického roku 2023/2024
V rozvrhu je viditelný předmět RB38LPE - formální sloučení předmětů LPE a LPE1 (umožňující zápis studujících obou kódů předmětu na stejné cvičení...).
Nepředpokládáme zásadní změny obsahu předmětu oproti tomu, co se osvědčilo v minulých letech, viz výsledky studentské ankety: https://anketa.is.cvut.cz/html/anketa/results/semesters/B212/surveys/11/courses/B3B38LPE
https://anketa.is.cvut.cz/html/anketa/results/semesters/B222/surveys/11/courses/B3B38LPE1
Jedinou zásadní změnou bude přechod na novější a výkonnější mikrokontrolér z důvodu vývoje online programovacího prostředí (STM32G431 místo STM32F042..)
Pokud byste měli nějaké dotazy, napište prosím mail na petruvojATfel.cvut.cz.
Struktura předmětu - postup od jednoduchých pokusů se základními obvody a součástkami (RC články, tranzistory, operační zesilovače), přes různé senzory (fotodiody, ntc, mikrofon), až po složitější součástky komunikující digitálně (Wi-Fi rozhraní, OLED displej, magnetometry). Přičemž cílem bude připravit Vás na závěrečnou část semestru - řešení samostatného projektu, kde si ideálně sami vymyslíte téma a realizujete ho. Příklady z minulých let najdete níže, na moodle bude více informací a námětů. Rozsah řešených úloh bude takový, aby se to dalo zvládnout. Víme z minulých let, že je to značně individuální...
Příklad velmi pěkného závěrečného projektu zde: https://maglab.fel.cvut.cz/workshop/led-cube/
Na začátku semestru Vám zapůjčíme krabičku se součástkami na sestavení základního kitu s mikrokontrolérem STM32G431 (někteří možná znáte z Kurzu praktické elektroniky - před prvním semestrem původní variantu s STM32F042...).
Tento kit po sestavení umožňuje dvě základní funkcionality:
1) použití jako softwarově definovaný instrument (voltmetr, generátor, osciloskop...) s dodaným FW a SW.
2) platforma pro spouštění Vašich vlastních programů (vytvořených například v prostředí studio.keil.arm.com ,Arduino nebo STM32CubeIDE) - to se hodí pro spoustu hrátek s výše uvedenými součástkami.
část A - zapojení s mikrokontrolérem (ještě s původním MCU) - jednou sestavíte a již nebudete měnit, část B - prostor pro Vaše experimenty
Zde již aktuální verze s STM32G431
Abychom Vám usnadnili ladění Vámi vytvořených programů, zapůjčíme Vám malý modul, na kterém lze opět provozovat výše zmíněné softwarově definované přístroje. Budete tak moci třeba osciloskopem kontrolovat funkčnost programu (přítomnost požadovaných průběhů napětí v obvodu...)
Dále jsou k dispozici kity od firmy STMicroelectronics, které lze využít pro programování a ladění programů (přes STlink), pokud by někdo tuto variantu preferoval, stačí se zeptat cvičícího.
V laboratoři budete mít k dispozici základní set nářadí i digitální multimetr, případně páječku.
Aktuálně snad nehrozí, že by se učilo distančně, ale pokud byste chtěli více pracovat doma, tak by se Vám hodilo několik pomůcek, které zcela jistě využijete i později po skončení předmětu:
a) digitální multimetr - měření napětí a odporů - z různých experimentů budete mít směsici rezistorů různých hodnot a barevný kód není vždy snadno k přečtení, měření multimetrem je rychlá a spolehlivá metoda jak najít hledanou hodnotu. Přístroj, který Vám pro účely předmětu LPE postačí, lze zakoupit již za cca 100 Kč (v zahraničí - ebay, aliexpress..) nebo v ČR za 150 Kč.. ale doporučujeme investovat o pár stokorun více (300-500 Kč), budete mít trochu větší jistotu, že Vás multimetr nezabije nebo neshoří, když zkusíte třeba změřit napětí v zásuvce...
např. https://www.gme.cz/v/1504857/proskit-mt-1233c-digitalni-multimetr nebo https://www.tme.eu/cz/details/ut33c+/digitalni-multimetry-prenosne/uni-t/
b) základní nářadí - zkracování vodičů, jejich odizolování, zasouvání do nepájivého pole, nastavování odporových trimrů...
k tomu lze použít šroubovák střední velikosti, ploché a štípací kleště, pinzetu...
Například tyto:
https://www.gme.cz/v/1503533/proskit-1pk-037s-stipaci-kleste-bocni-110mm
https://www.gme.cz/v/1503626/proskit-1pk-106t-univerzalni-pinzeta-zahnuta
https://www.gme.cz/v/1505652/proskit-89401a-plochy-sroubovak-32x75mm
Jak bude probíhat cvičení?
Práce v laboratoři na zadaných problémech, jejich zprovoznění, stručná dokumentace (do A4 čtverečkovaného sešitu) a prezentace cvičícímu
Poslední tři až čtyři týdny semestru byste měli věnovat samostatnému projektu
Na závěr předmětu budou probíhat prezentace, kde daný projekt představíte a předvedete jeho funkčnost. Požadovaným výstupem řešení projektu bude také leták* nebo zpráva** ve formátu pdf.
*leták - typicky jedna oboustranně potištěná A4 s vysoce graficky atraktivním obsahem popisujícím a prezentujícím vzniklý "produkt"
**zpráva - typicky 4-6 stránek dlouhý dokument popisující daný projekt (včetně schémat, fotografií a screen-shotů...)
Zde je pro představu několik letáků vzniklých v minulém roce: hodiny, EKG, ladička, kompas, pěstování
Některé zprávy k projektům Dálkově řízené autíčko + + video ; balancování roviny ++ video ; řízení skleníku ++ video; robotické vozítko ; nástroj pro výuku dětí ++ video1, video2, video3 .
V roce 2023 vznikly projekty
Nástěnný plotr, Elektronika pro planimetr, Řízení skleníku, Hra s LED matrix grafickým displejem, FM rádio, Ultrazvukový parkovací senzor, Přesýpací hodiny s TFT displejem a akcelerometrem, GPS logger, Překlápěcí hodiny a mnoho dalších...
V roce 2022 vznikly projekty
Přehrávač Wav souborů s TFT displejem, Měřič pulzu, Interaktivní LED kostka, Piano, Optický theremin, Hra LOGIK, Digitální budík, EKG
V roce 2021 vznikly projekty
Řízení modelové železnice z prostředí MATLAB, Robot pro sledování čáry, Hra se skákajícím dinosaurem ovládaná přes WiFi, FFT spektrum zvuku na LCD TFT displeji, Zobrazovací jednotka řízená přes CAN pro formuli, Nástěnné hodiny s grafickým zobrazením času, Elektronicky řízená kompasová střelka, Ladička, Systém pro měření času na závodech, LIDAR s bezkontaktním napájením otočné hlavice...
V roce 2020 vznikly například tyto projekty
Riadiaca jednotka pestovacej stanice, Tester paměti, Senzor vlhkosti půdy
Mini EKG, Muzikantská ladička, Fotopletysmograf (optické měření pulzu na prstě)
Zavlažovací systém, Kompas s WiFi, Arbitrary Waveform generator
Hra "SNAKE"s bezkontakním magnetickým ovládáním, Zařízení na vyvažování roviny
Měřič postřehu, Řízení jasu displejů, Automatické ostření laserového paprsku
Měření odporu srovnávací metodou, Postřehová hra, Meteostanice
Měření rychlosti reakce, Životabudík, Model světelné fasády FEL ČVUT
Ovládání RGB LED pomocí WiFi, Memory hra, Tester reakcí
Elektrické ovládání žaluzií, Snake hra, LED panel pro fotografování
Ovládání krokového motoru, Cestovní elektrické klávesy,
Ovládání motorů RC auta, Digitální analogové hodiny
Poznámka pro zájemce z programu BIO - v průběhu semestru řešení stejných problémů/zapojení jako studenti KyR, v rámci závěrečného projektu možnost zvolit "BIO" téma, například měření rychlosti reakce, testování paměti, EKG, optické měření pulzu, snímání svalové aktivity, detekce aktivity/pádu člověka...
Poznámka pro zájemce z programu SIT - v průběhu semestru řešení stejných problémů/zapojení jako studenti KyR, v rámci závěrečného projektu možnost zvolit například téma využívající IoT, výkonnější MCU nebo prostě cokoliv, na čem se domluvíte se svým cvičícím.
Materiál pro základní modul s STM32G431 na nepájivém poli
Nepájivé pole, procesor STM32G431 na adaptoru (samostatný obrázek), USB konektor, 3.3V stabilizátor, elektrolytické a jeden keramický kondenzátor, LED, rezistory, propojovací vodiče, krokodýl na improvizované odizolování vodičů
Rozšiřující materiál pro další úlohy
WiFi modul, USB/serial modul, SPI OLED displej, modul USB přístroje s STM32F042, I2C magnetometr, operační zesilovač, audio zesilovač, tranzistory - NPN, PNP, MOSFET, diody, vysoce svítivé LED, fototranzistory, mikrofon, miniaturní reproduktor, odporové trimry, rezistory, NTC senzor+topný rezistor, vodiče pro připojení F042 osciloskopu, WiFi nebo sériového modulu, propojovací USB kabely - 2x mini, 1x micro, nejsou zobrazeny motory (krokový, komutátorový, BLDC...)
VIDEA - LPE, kat. měření, ČVUT - FEL, autor :Dr. Petrucha (vzniklé v rámci distanční výuky).
Jak sestavit nejjednodušší mikropočítač s STM32F042F6P6
Video- jak pracovat s kontaktním polem- video.
Video = jak jsou tvořeny kontakty na nepájivém kontaktní pole - začátek videa ( pouze cca 1. až 4. munuta)
Elektronické součástky pro začátečníky (33. minuta- barevné značení rezistorů)
Electrodoc - aplikace pro Android+ tabulky nástroje, výpočty (např . rezistory,...)
Návrhy a možnosti pořízení vlastního vybavení (nářadí, multimetr) pro práci - zde.
- 2272 zobrazení