ČVUT v Praze - Fakulta elektrotechnická
Katedra měření

Kurz praktické elektroniky 2020

Kurz praktické elektroniky 2020 – KPE2020

Kurz je určen pro studenty nastupující do prvního ročníku bak. studia na ČVUT – FEL, kteří mají zájem si doplnit teoretické znalosti i získat praktické dovednosti při práci v oblasti elektroniky a současně se seznámit se základy programování vestavných systémů v C/C++ s využitím on-line IDE mbed při práci s 32-bitovým procesorem s jádrem ARM – Cortex-M0.

Náplní kurzu jsou teoretické přednášky i praktická laboratorní cvičení. Forma přednášek je velmi blízká té, která se používá na FEL v normální výuce, takže účast na KPE2020 může sloužit také jako příprava na vysokoškolský způsob výuky, jenž je poněkud odlišný toho, na který jsou studenti zvyklí ze střední školy.

V rámci kurzu budu v laboratořích také pomáhat studenti-lektoři, absolventi bakalářského studia na ČVUT – FEL, takže je možno se jich ptát na poznatky a doporučení týkající se studia v prvním ročníku. Cílem kurzu je nejen naučit elektroniku, ale  díky týdenní společné výuce v laboratoři umožnit studentům navázat bližší kontakt a přátelství, které jim mohou pomoci společně překonávat úskalí budoucího studia v daném programu.


Aktualizace 26. 8. 2020 - organizační informace a příprava - zde


Aktualizace 25. 8. 2020

Kurz se zahajuje vždy v pondělí (31. 8. a 7. 9.) v učebně C2-82 v 9.00 hod. Další praktická výuka pokračuje od cca od 10.45 hod v počítačových učebnách A4-402, A4-405, A3-412.  Odpolední výuka začíná v C2-82 ve 13.00 hod a od cca 14.30 hod pokračuje v A4-402, A4-405, A3-412 až do 16 hod.
Další dny probíhá výuka obdobně.
Vždy ve středu od 17 hod do 20 hod je v plánu společná večeře v restauraci v Masarykově koleji. Slavnostní ukončení kurzu bude vždy v pátek v cca 15 hod.


Aktualizace 27. 7. 2020

I po posledním navýšení je kapacita ve 2. turnusu pro KyR již zaplněna. Přijímáme příhlášky náhradníků. V prvním turnusu s navýšenou kapacitou je volných posledních několik málo míst. Přihlášení studenti v příštích dnech od jednotlivých garantů obdrží e-mail s informacemi ohledně kurzu a také s internetovým odkazem na výukové materiály ke kurzu.


Aktualizace 14. 7. 2020

Kapacita kurzu pro program BIO je zcela naplněna. Nicméně zájemci o kurz se mohou i nadále přihlašovat jako náhradníci. Ze zkušeností víme, že na ně obvykle přijde řada.


Aktualizace 4. 7. 2020

Z důvodu velkého zájmu o kurz z řad studentů programu KyR, jsme pro tento program zvýšili kapacitu v každém termínu o 10 studentů.


Aktualizace 2. 7. 2020

Akci KPE2020 plánujeme na září 2020, kdy doufáme v částečné odeznění problému – Koronavirus. Zatím jsou (z hlediska hygienických opatření) otevřené otázky povoleného počtu účastníků v přednáškové učebně, počtu studentů ve výukových laboratořích, povolená vzdálenost mezi studenty a další opatření, která mohou ovlivnit  způsob a formu průběhu kurzu. Zatím platí omezení na 15 osob v laboratoři.


OTEVŘELI JSME ZÁPIS DO KURZU!

Kurz je určen pouze pro studenty přijaté na FEL do příslušných studijních programů, kteří jsou v termínu kurzu na FEL již zapsáni. Z hlediska bezpečnostních podmínek student, který je sice přijat na FEL, ale ještě se na FEL nezapsal, formálně není studentem FEL a nemůže pracovat v laboratořích. Přihlášení – pouze na jeden termín, jen vážní zájemci, z důvodu omezené kapacity.

Pro účast na kurzu je nutné být zapsán na FEL, tedy využít příslušný termín zápisu na FEL počátkem července.

 

Studenti programu KyR (Kybernetika a robotika) mají na výběr ze dvou termínů 31. 8. až 4. 9. 2020 (kapacita 24 účastníků) a 7. 9. až 11. 9. 2020 (kapacita 24 účastníků).

Přihlašování na kurz zdepro studenty programu KyR (termíny kurzu 31. 8. až 4. 9. a 7. 9. až 11. 9. 2020)

 

V letošním roce (2020) se kurzu opět účastní program EEM (Elektrotechnika, energetika a management), kde Katedra elektrických pohonů a trakce pro účastníky organizačně zajišťuje kurz v termínu 7. 9. až 11. 9. 2020 (kapacita 20 účastníků).

Přihlašování  na kurz zde pro studenty programu EEM (termín kurzu 7. 9. až 11. 9. 2020)

 

V letošním roce (2020) se ke kurzu připojují i programy BIO (Lékařská elektronika a bioinformatika) a EK (Elektronika a komunikace), kdy se studenti programu BIO mohou účastnit kurzu v termínu 31. 8. až 4. 9. 2020 (kapacita 18 účastníků). Pro studenty programu EK je vyhrazen termín 7. 9. až 11. 9. 2020 (kapacita 20 účastníků).

 Přihlašování na kurz zdepro studenty programu BIO (termín kurzu 31. 8. až 4. 9. 2020)

 Přihlašování na kurz zdepro studenty programu EK (termín kurzu 7. 9. až 11. 9. 2020)

 



Další – již pátý – běh kurzu praktické elektroniky organizuje Katedra měření ČVUT FEL v Praze pro studenty 1. ročníku programu KyR, nastupující na FEL. Garantem kurzu pro studenty programu KyR je prof. Ing. Jan Holub, Ph.D. (holubjan@fel.cvut.cz), koordinátor, komunikace: Ing. Tomáš Drábek (tomas.drabek@fel.cvut.cz)

Informace pro studenty programů EEM, EK a BIO

Pro studenty 1. ročníku programu EEM připravuje  kurz Katedra elektrických pohonů a trakce. Garantem kurzu pro studenty programu EEM  je Ing. Jan Bauer, Ph.D.(bauerja2@fel.cvut.cz), organizace Ing. Tomáš Košťál

Pro studenty 1. ročníku programu EK připravuje kurz Katedra mikroelektroniky.
Garantem kurzu pro studenty programu EK je Ing. Vladimír Janíček, Ph.D. (janicev@fel.cvut.cz)

Pro studenty 1. ročníku programu BIO připravuje kurz Katedra měření ve spolupráci s garantem programu BIO, prof. Ing. Romanem Čmejlou, CScGarantem kurzu pro studenty programu BIO je doc. Ing. Jan Fischer, CSc, (fischer@fel.cvut.cz), koordinátor, komunikace: Ing. Tomáš Drábek (tomas.drabek@fel.cvut.cz)


Kurz určen především pro studenty z gymnázií, kteří nemají praktické zkušenosti v oblasti elektroniky.
Mimo výuku je náplní kurzu i seznámení studentů s režimem a úskalími studia na FEL. Snahou je též vytvořit kontakt a přátelské vztahy mezi novými studenty tak, aby se naučili mj. pracovat a studovat společně a překonávali tak lépe náročný přechod na náročnou vysokou školu, kterou ČVUT – FEL určitě je.

Kurz navazuje na zkušenosti z předchozích kurzů praktické elektroniky konaných v r. 2016, 2017, 2018 a 2019. Každý účastník si na nepájivém kontaktním poli sestaví mikroprocesorem řízený jednoduchý laboratorní přístroj F0-Lab, který obsahuje funkce voltmetru, impulsního generátoru a digitálního osciloskopu. Zbývající volná část kontakního pole slouží pro zapojení elektrických obvodů při experimentech. Pro napájení, ovládání a zobrazení výsledků jednotlivých přístrojů v F0-LAB (impulsní generátor, osciloskop, voltmetr, případně i spektální anylyzátor, čítač a logický analyzátor) slouží počítač PC s OS (Win XP, WIN 7, Win10).

                                                                            Přístroj F0-Lab sestavený na nepájivém poli

Prostřednictvím F0-Lab se studenti seznámí s vybranými partiemi z fyziky s ohledem na elektroniku, dále se základními principy elektroniky  a principy funkce přístrojů i jejich použitím.

Budou probírány základy obvodové techniky s pasivními prvky a realizovány jednotlivé experimenty. Další část se bude věnovat oblasti použití aktivních prvků, jako jsou tranzistory a operační zesilovače, s kterými se realizují základní jednoduché obvody a zařízení.
Platforma F0-Lab bude následně také využita pro úvodní krátké seznámení s programováním zabudovaného 32-bitového mikrořadiče (STM32F042) s jádrem ARM Cortex-M0 v jazyce C/C++ s využítím on-line IDE mbed, (mbed.org), příp.  https://developer.mbed.org/platforms/ST-Nucleo-F042K6/.
Kurz je určen pro ty, kdo si chtějí prohloubit znalosti, nebo kteří dosud nemají praktické zkušenosti v oblasti elektroniky. Obsah je zaměřen na získání praktických zkušeností s elektronickými obvody, s jejich sestavováním, oživováním a testováním.

Protože při kurzu budou také pomáhat naši studenti-lektoři (studenti FEL, kteří podobný kurz absolvovali již dříve),  je možno se ptát nejen na elektroniku, ale i na věci spojené se studiem v prvním ročníku na FEL.

Kurz je bezplatný. Navíc – úspěšní učastníci kurzu obdrží kit F0-Lab pro svou další domácí práci při studiu na FEL.

Kurz bude probíhat v budově T2, Technická 2, Praha Dejvice. Přednášky budou v učebně C2-82 a praktická cvičení v učebnách A3-115, A4-402, A4-405, A3-412, případně dalších laboratořích.

Kurz začíná každý den od 9 hod (oběd mezi 12 a 13 hod.) a obvykle končí v 16 hod. V pondělí se výuka protáhne až do cca 17:00. Ve středu je na programu neoficiální večeře od 17 hod do cca 20 hod. V pátek kurz končí v 15 hod.

(Pozn.  Covid 19. Počty učástníků v laboratoři  budou za předpokladu uvolnění podmínek Covid 19. Doposud platí omezení na 15 osob v laboratoři.)

 

                                     Práce s F0-Lab v laboratoři při kurzu v r. 2018

                                                 Vývoj úlohy s F0-Lab při KPE2019

              Schéma obvodu optické závory pro měření rychlosti pohybu při KPE2019

    Experiment při měření rychlosti pomocí optické závory a osciloskopu F0-Lab při KPE2019

                                          Ovládací program přístroje F0-Lab při KPE2019

Výuka v počítačové laboratoři při KPE2019; učitel a studenti-lektoři pomáhají účastníkům kurzu při vývoji

 

Příprava na kurz

Dostali jsme dotaz ohledně přípravy na tento kurz a přípravy na studium na FEL obecně.

Pokud se chcete připravit na kurz, je dobré si zopakovat fyziku věci kolem elektřiny, tedy Ohmův zákon, pojmy odpor, vodivost, kapacita.
Pokud máte zájem, objevila se pěkná knížka pro „bastlíře“ Martin Malý: Hradla, volty jednočipy – Úvod do bastlení (volné "stažení" v PDF),  kde najdete  informace kolem základních elektronických součástek. Prezetuje se zde též nepájivé kontaktní pole, které se na kurzu používá. Doporučujeme se do této knížky před kurzem podívat.
V kurzu se budou používat součástky: nepájivé kontaktní pole, LED, tranzistory NPN, Si dioda, fototranzistory,  potenciometrický trimr, stabilizátory napětí HT7533 a TL431, kondenzátory, operační zesilovač LM324, mikrořadič STM32F042F6P6.

Pro práci v laboratoři může být také pomocí aplikace pod Androd s názvem Electrodoroid zde.

Pro hlubší seznámení s elektronikou (vysoce nad rámec kurzu) je vhodná výborná kniha Vobecký, Záhlava: Elektronika – Součástky a obvody, principy a příklady (nejlépe poslední vydání).

Dále se v kurzu bude krátce prezentovat programování  mikrořadiče v C/C++ s využitím on-line IDEmbed. Konkrétně se využije programování kitu STM32F042.

Materiály k přednáškám a laboratorním cvičením kurzu jsou pro účastníky kurzu k dispozici na samostatné neveřejné WWW stránce.

Společná stránka kurzů KPE.

 

Autorem použiých snímků (2 až 7) je pan BcA. Petr Neugebauer z ČVUT - FEL.