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Schaltungstechnik mittels Einplatinencomputer

Modulbezeichnung: Schaltungstechnik mittels Einplatinencomputer
Modulbezeichnung (engl.): Circuit Design With a Single-Board Computer
Studiengang: Elektro- und Informationstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2018
Code: E2534
SWS/Lehrform: -
ECTS-Punkte: 4
Studiensemester: 4 oder 6
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Projektarbeit, schriftl. Ausarbeitung mit Präsenta

[letzte Änderung 11.11.2020]
Zuordnung zum Curriculum:
E2534 Elektro- und Informationstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2018, Wahlpflichtfach, technisch
Arbeitsaufwand:
Der Gesamtaufwand des Moduls beträgt 120 Arbeitsstunden.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Albrecht Kunz
Dozent: Prof. Dr. Albrecht Kunz

[letzte Änderung 11.11.2020]
Lernziele:
Die Studierenden erlenen anhand eines Praxisprojekts im Labor für Telekommunikationselektronik die Programmierung von Einplatinencomputern (vorzugsweise Arduino Uno / Raspberry Pi). Sie erhalten gute Kenntnisse über die grundlegenden Techniken zur Programmentwicklung und zu den entsprechenden Programmierwerkzeugen.
  
Die Studierenden beherrschen die Programmierbegriffe, um die Funktionen eines Mikrocontrollers zu nutzen, z.B. um analoge Größen zu erfassen oder einen Schrittmotor über eine H-Brücke anzusteuern. Sie können verschiedene serielle Kommunikationsprotokolle unterscheiden (I2C, SPI) und sind in der Lage eine serielle Kommunikation zwischen dem Arduino Mikroprozessor und dem Einplatinencomputer Raspberry PI zu realisieren.
 
Die Studierenden sind in der Lage mittels ereignisbasierten Programmierens (Phyton/TkInter) eine grafische Benutzeroberfläche für Steuerungsaufgaben zu programmieren.
 
In seminaristischer Form tragen die Teilnehmer sich gegenseitig das in der Projektarbeit erarbeitete Wissen vor und trainieren somit ihre Vortragstechnik.


[letzte Änderung 22.03.2021]
Inhalt:
1. Schematischer Aufbau und Funktionsweise von Einplatinenrechnern (Arduino Uno / Raspberry Pi).
  
2. Grundlagen des Programmierens, Anwendung zur Ansteuerung einer programmierbaren LED Kette, Ansteuerung von Schrittmotoren, Einrichten einer I2C Busverbindung.
  
3. Beschaltung von Komponenten und Baugruppen sowie deren Steuerung durch die Einplatinencomputer, Ansteuerung eines LCD-Displays.
  
4. Sensoren und Aktoren: Komponenten und Funktionsweise zur Steuerung der Geräte für das Praxisprojekt.
  
5. Einführung in die Programmierung mittels Phython/TkInter zur Realisierung einer GUI.  
   
6. Entwurf eines oder mehrerer Praxisprojekte (z.B. LCD-Uhr mit Thermometer, fernsteuerbares Auto, Ansteuerung Warnampel über IR Strecke) im Gruppenrahmen.
  
7. Fortlaufende Dokumentation des Projekts sowie dessen kontinuierliche Präsentation in Vorträgen.


[letzte Änderung 22.03.2021]
Lehrmethoden/Medien:
Skript, Folien (PowerPoint), Vorführung per MS Teams, Beamer

[letzte Änderung 22.03.2021]
Literatur:
-        C: Programmieren von Anfang an, Helmut Erlenkötter; Rowolt
-        The C Programming Language (Prentice Hall Software), Kernighan & Ritchie, Markt+Technik Verlag
-        Arduino Kompendium, Danny Schreiter, BMU Media GmbH
-        Kofler/Künast: Raspberry Pi, das umfassende Handbuch, Rheinwerk Computing
-        Python-Online-Kurs https://www.w3schools.com/python/

[letzte Änderung 22.03.2021]
[Mon Aug  2 15:24:28 CEST 2021, CKEY=esme, BKEY=ei, CID=E2534, LANGUAGE=de, DATE=02.08.2021]