Za izdelavo seminarskih nalog bodo razdeljene sledeče teme:

SEMINAR IZ ELEKTRONIKE (2005/06)

PODROČJE ZAJEMANJA PODATKOV

1.            Naloga: GPS IN PC RAČUNALNIK

Zgradite vmesnik, ki bo vzpostavil komunikacijo med standardnim GPS sprejemnikom in PC računalnikom. Komunikacijski vmesnik naj povezuje standardni kabel za serijsko komunikacijo s konektorjem. Proučite komunikacijski protokol in napišite program vmesnika na PC računalniku.

2.            Naloga: GPS IN SISTEM ZA ZAJEMANJE PODATKOV

S pomočjo vmesnika za komunikacijo med standardnim GPS sprejemnikom in PC računalnikom načrtajte zajemanje podatkov o fiksni točki na zemlji. Poleg zemljepisne dolžine in širine zajemajte podatke o nadmorski višini. Podatke shranite na disk in jih obdelajte s programom LabVIEW. Izdelajte analizo napake in podajte odvisnost standardne deviacije od časa zajemanja podatkov.

3.            Naloga: SISTEM ZA ZAJEMANJE PODATKOV

Na osnovi 24-bitnega sigma-delta A/D pretvornika zgradite sistem za zajemanje podatkov. Sistem naj bo krmiljen z mikrokontrolerjem in naj omogoča direkten prenos podatkov v osebni računalnik.po serijskem kanalu.

4.            Naloga: MIKROPRETVORNIK

Proučite delovanje mikropretvornika in načrtujte sistem za zajemanje podatkov s 16-bitnim mikropretvornikom. Sistem naj vsebuje nekaj lastnega (lokalnega) pomnilnika, sicer pa naj se zajemani podatki shranjujejo na trdi disk osebnega računalnika.

5.            Naloga: SHRANJEVALNIK PODATKOV (DATA LOGGER)

Zgradite sistem za zajemanje podatkov kot data logger z 12-bitnim mikropretvornikom. Naprava naj deluje v realnem času, ki naj bo elektronsko nadzorovan (RTC). Pomnilnik naj bo statični RAM z dodatnim napajanjem. Pretok podatkov izvedite po serijskem kanalu.

6.            Naloga: Analogno-digitalni pretvornik

Uporabite AD pretvornik za meritev napetosti. Rezultat prikažite z LED, ki naj bodo krmiljene s  PCF8572. Delo naj usklajuje mikrokontroler PIC16F87X.

7.            Naloga: MERILNIK DIREKTNEGA IN DIFUZNEGA SEVANJA

Zgradite sistem za zajemanje podatkov o direktnem in difuznem sevanju sonca. Sistem naj obsega senzor sevanja in merilno ploščo. Za pravilno meritev predvidite sledenje sonca, ki naj ima dve prostostni stopnji: elevacijo in azimut. Vsaka posebej naj bo krmiljena s koračnim motorjem. Merilni sistem naj krmilni primeren mikroprocesor.

PODROČJE SENZORJEV IN PRETVORNIKOV

8.            Naloga: IR SENZOR SVETLOBE

Proučite delovanje PbS senzorja svetlobe za NIR področje. Konstruirajte nizkošumni ojačevalnik za omenjeni senzor in izvedite A/D pretvorbo s sigma-delta pretvornikom. Ocenite velikost šuma in razmerje S/N.

9.            Naloga: Brezkontaktno induktivno stikalo

Zgradite brezkontaktno induktivno stikalo. Stikalo se naj aktivira, ko se dovolj približa feromagnetni objekt. Induktivnost krmilite s tokovnimi impulzi in s pomočjo AD pretvornika ugotavljajte napetost odziva. Stanje stikla prikažite z LED diodo. Za generiranje impulzov, za AD pretvorbo in za nadzorni del uporabite mikrokontroler PIC 16F87X. Delovanje preizkusite na testnem vezju.

10.        Naloga: OPTIČNI SEKALNIK

Proučite princip delovanja optičnega sekalnika (chopper) in naredite načrt za realizacijo. Vrtljaje kontrolirajte z inkrementalnim dajalnikom in regulirajte v sklenjeni regulacijski zanki. Nadzor delovanja izdelajte z mikrokontrolerjem PIC16F87X.

11.        Naloga: Merjenje temperature s termočlenom

Skonstruirajte ceneni prenosni merilnik, ki naj meri in zabeleži najvišjo temperaturo. Za senzor uporabite element iz družine KTY 10 (Siemens). Nadzorni del naj prevzame mikrokontroler 16F87X. Delovanje preskusite na testnem vezju

12.        Naloga: Merjenje temperature z AD590

Konstruirajte merilnik temperature za obseg od 16ºC do 24ºC. Za senzor uporabite AD 590 (Analog Devices). Rezultat prikažite na osmih LED diodah. Nadzorni del naj bo mikrokontroler 16F87X. Delovanje preskusite na testnem vezju

13.        Naloga: Merjenje temperature z DS1820

Za meritev temperature uporabite senzor DS1820. Rezultat prikažite na BT 21605. Delo naj nadzira mikrokontroler PIC16F87X.

14.        Naloga: Merjenje temperature s KTY10

Zgradite merilnik temperature. Senzor naj bo element iz družne KTY 10. Rezultati naj se prikažejo na prikazovalniku s serijskem vhodom. Delovanje naj nadzoruje mikrokontroler PIC 16F87X.

15.        Naloga: Brezkontaktno induktivno stikalo

Zgradite brezkontaktno induktivno stikalo. Stikalo naj se aktivira, ko se dovolj približa feromagnetni objekt. Induktivnost krmilite s tokovnimi impulzi in s pomočjo AD pretvornika ugotavljajte napetost odziva. Stanje stikala prikažite z LED diodo. Za generiranje impulzov, za AD pretvorbo in za nadzorni del uporabite mikrokontroler PIC 16F877. Delovanje preizkusite na testnem vezju.

PODROČJE RAZVOJNIH SISTEMOV

16.        Naloga: PSoC RAZVOJNI SISTEM

Proučite delovanje PSoC integriranega vezja. Na osnovi tehnične dokumentacije in demonstracijske plošče zgradite razvojni sistem, ki bo obsegal poleg PSoC vezja še tastaturo s 16 tipkami in 4-številčni LED displej. Predvidite tudi testno ploščico za preizkušanje vezij. Razvojni sistem naj komunicira s PC računalnikom po serijski komunikaciji.

17.        Naloga: MIKROPRETVORNIŠKI RAZVOJNI SISTEM

Izdelajte načrt za razvojni sistem, na katerem bo mogoč razvoj mikropretvorniških sistemov. Naprava naj vsebuje dodatni zunanji SRAM pomnilnik, matrično tastaturo in dvodrstični LCD displej. Uporabite programsko opremo firme Analog Devices in opremite razvojni sistem s serijsko komunikacijo.

18.        Naloga: RAZVOJNI SISTEM ZA PIC MIKROKONTROLERJE

Proučite zgradbo in delovanje PIC razvojnega sistema. Sistem naj bo prirejen za družino majhnih PIC mikrokontrolerjev serije 12FXXX in naj bo povezan s PC računalnikom z USB vodilom. Deluje naj v MPLAB okolju in naj omogoča programiranje v vezju (ICP), iskanje in odpravljanje napak (ICD). Za ciljni sistem lahko vzamete standardno vezje za laboratorijske vaje.

19.        Naloga: RAZVOJNI SISTEM ZA AVR MIKROKONTROLERJE

Zgradite testni razvojni sistem za mikroprocesorsko družino AVR (Atmel). Razvojni sistem naj vsebuje nadzorni mikrokontroler in komunikacijo z osebnim računalnikom. Na PC računalniku bo nadzorni program, ki bo omogočal pisanje programa, iskanje in odpravljanje napak, pretvarjanje programa v zbirniku v objektno kodo in programiranje v vezju. Na testno vezje vključite tudi ciljni sistem za testiranje preprostih aplikacij.

PODROČJE TESTIRANJA IN MERITEV

20.        Naloga: A-d pretvornik in meritev napetosti

Uporabite AD pretvornik PCF8591 (Philips) za meritev napetosti. Njegovo delo naj usklajuje primeren mikrokontroler. Pretvornik deluje na I2C vodilu, zato uporabite mikrokontroler, ki ima vgrajen vmesnik za I2C vodilo. Rezultate prikažite na prikazovalniku ali pa jih pošljite na PC računalnik ter shranite v posebno datoteko.

21.        Naloga: DAQ IN LABVIEW

S pomočjo kartice za zajemanje podatkov načrtajte univerzalno testno napravo. Za DAQ sistem izdelajte vmesnik, ki bo pretvoril analogne vhodne signale na ustrezne napetostne nivoje. Obstoječi kartici dodajte programsko funkcijo realnega časa.

22.        Naloga: TESTIRANJE TISKANIH VEZIJ

Izdelajte testirno napravo za tiskana vezja. Naprava naj bo zasnovana na osnovi plošče s pomičnimi konicami. Število in razporeditev testnih konic naj bo določena z milimetrsko razporeditveno mrežo. Testiranje naj bo programabilno.

23.        Naloga: Merjenje časa z RTC

Zgradite vmesnik, ki bo meril čas. Za nastavitve uporabite dve tipki. Datum in ura se naj izpisujeta na standardni dvovrstični dvovrstični LCD prikazovalnik. Merilec časa naj bo vezje RTC-72421. Nadzorni element naj bo mikrokontroler PIC 16F87X. Delovanje preskusite na testnem vezju.

24.        Naloga: Krmiljenje triaka

Zgradite vmesnik za uravnavanje napetosti na bremenu. Želena napetost naj bo sorazmerna nastavitvi potenciometra. Za stikalni element uporabite optično krmiljeni triak IL420 (proizvajalec Siemens). Nadzor naj opravlja mikrokontroler PIC 16F87X.

25.        Naloga: Optično krmiljenje triaka

Zgradite vmesnik za uravnavanje napetosti na žarnici, ki je priključena prek transformatorja. Želena napetost naj bo sorazmerna nastavitvi potenciometra. Za stikalni element uporabite optično krmiljeni triak IL410 (proizvajalec Siemens). Nadzor naj opravlja mikrokontroler PIC 16F877.

PODROČJE NADZORA IN VAROVANJA

26.        Naloga: HIŠNA ALARMNA CENTRALA

Izdelajte mikroprocesorsko krmiljeno hišno alarmno centralo. Za nadzorni procesor vzemite mikrokontroler PIC 16F877. Izvedite potrebno število digitalnih vhodov in najnje povežite simulirane signale senzorjev. Izdelajte algoritem, ki bo deloval v skladu s pravili varovanja objekta in javljanja alarma. Predvidite različna alarmna stanja.

27.        Naloga: HIŠNI ALARMNI SENZORSKI SISTEM

Proučite vrste in uporabo različnih senzorjev za varovanje zaprtih objektov: kontaktne in brezkontaktne senzorje. Ocenite primernost uporabe različnih principov. Izdelajte model objekta in izvedite namestitev senzorjev na ustrezna varovana mesta. Načrtajte ustrezen napajalni sistem z visoko stopnjo varovanja in povežite senzorje na alarmno centralo.

28.        Naloga: VIDEO NADZOR OBJEKTA

Izdelajte video nadzorni sistem za varovanje objekta. Uporabite miniaturno video kamero, s katero je omogočeno snemanje in shranjevanje posnetkov na osebni računalnik. Predvidite tudi prenos video posnetkov prek brezžičnega modema na namembno telefonsko številko v obliki datoteke. Izdelajte arhiv posnetkov in pregledovanje arhiva.

29.        Naloga: PRENOS ALARMA PREK SMS SPOROČIL

Izdelajte elektronski vmesnik za prenos alarma prek standardne GSM telefonske zveze. Za krmiljenje vmesnika uporabite mikrokontroler PIC 16F877. Načrtajte tudi programsko opremo, ki bo nadzorovala prenos alarmov od alarmne centrale do namembnega telefona. Telefonska zveza naj bo dvosmerna in z njo omogočite potrditve in enostavne ukaze.

30.        Naloga: BREZŽIČNE TEHNIKE ZA POVEZAVO SENZORJEV

Izdelajte brezžično povezavo med senzorji za varovanje objekta in alarmno centralo. Prenosni medij je zrak, uporabite pa lahko radijsko, svetlobno, lasersko ali zvočno komunikacijo. Senzorje povežite v smiselen sistem za zunanje varovanje. , elektronski vmesnik za prenos alarma prek standardne GSM telefonske zveze. Za krmiljenje vmesnika uporabite mikrokontroler PIC 16F877. Načrtajte tudi programsko opremo, ki bo nadzorovala prenos alarmov od alarmne centrale do namembnega telefona. Telefonska zveza naj bo dvosmerna in z njo omogočite potrditve in enostavne ukaze.

Navodilo za izdelavo seminarske naloge v pdf datoteki: projekt.pdf