22439 Rapid prototyping af digitale sensorsystemer

2025/2026

Studerende på 3. sem. i bacheloruddannelsen Medicin og Teknologi har fortrinsret. Studerende fra andre retninger er velkomne i det omfang laboratoriekapaciteten tillader.
Kursusinformation
Rapid Prototyping of Digital Sensor Systems
Dansk
5
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
E3A (tirs 8-12) og E4B (fre 8-12)
Forelæsninger gives i skema E3A. Lab-øvelser gives i skema E3A, men der kan også være behov for at bruge skema E4B.
Campus Lyngby
Forelæsninger, opgaver, lab-øvelser, quizzer.
13-uger
E3A, F5A, Reeksamen i i skema F5A
Skriftlig eksamen
Multiple choice eksamen.
Skriftlig eksamen: 4 timer
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet :

Arduino Uno R3 starterkit er godkendt hjælpemiddel.

7-trins skala , intern bedømmelse
22433
0211202322224322243322437300103100131003315026242262734
22438.(02002/02003) , Et introduktionskursus i programmering. Programmeringssproget er underordnet. Et kursus i DC kredsløbsteori anbefales.
Minimum 10 Maksimum: 90
Kaj-Åge Henneberg , Lyngby Campus, Bygning 349, Tlf. (+45) 4525 3905 , khen@dtu.dk
22 Institut for Sundhedsteknologi
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Kurset introducerer den studerende til mikrocontrolleren med det formål at opbygge prototyper af digitale målesystemer. En Arduino Uno R3 mikrocontroller bruges til at digitalisere sensorsignaler, til at registrere brugerinput og til at styre motorer, displays og andre enheder.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • forklare arkitekturen af ATmega 328p mikrocontrolleren og formålet med ALU, registre, programtæller samt typer og brug af hukommelser inkluderet i ATmega 328p.
  • forklare principperne for de binære og hexadecimale talsystemer og forklare den binære repræsentation af de variabletyper, der er tilgængelige i standard C og Arduino C.
  • forklare og kunne bruge alle variabeltyper, der er tilgængelige i standard C og Arduino C og kunne anvende type casting.
  • skrive programmer ved hjælp af Arduino C og standard C, og gøre brug af conditionals (if, case/switch, ?: operator), løkke-strukturer (for, while, do while), bruger-definerede funktioner.
  • skrive programmer, der kan udføre simple matematiske beregninger ved hjælp af de indbyggede matematiske funktioner.
  • slette og sætte bit i registre ved hjælp af bit-operatorer i standard C.
  • programmere Arduino Uno R3 til at kommunikere med LCD-skærme, LED'er, trykknapper og håndtere problemer som kontaktprel og pull-up/pull-down modstande.
  • programmere en Arduino Uno R3 til at kommunikere med serielle perifere enheder ved hjælp af I2C-protokollen.
  • forklare princippet for den successive approximation analog-til-digital konverter (ADC).
  • forklare ydelsesparametrene for ADC'en og programmere den til at digitalisere lavfrekvente sensorsignaler.
  • forklare princippet om pulsbreddemodulation (pwm) og bruge dette til at styre LED-lysintensiteten og til at styre en jævnstrømsmotor.
  • redegøre for kondensators og spolers strøm-spændingsforhold og opstille og løse differentialigninger for kredsløb indeholdende spoler og kondensatorer.
Kursusindhold
Sensorteknologier: Spoler, kondensatorer, termistorer, tryksensorer og lysfølsomme modstande.
Digitale systemer: Arduino Uno R3 system, ATmega 328P mikrokontroller, trykknapper LCD display, LED, RGB LED, DC motorer, digitalisering af lavfrekvente signaler.
Programmering i standard C: Typedeklarering, matematiske operationer, brugerdefinerede funktioner, for og while løkker, if blokke, bit manipulation med Arduino C og med C. Læsning fra og skrivning til mikrokontrollerens registre.
Litteraturhenvisninger
P. Dey, M. Ghosh, Programming in C, 2. udgave. E-bog, DTU Bibliotek.
J. Purdum, Beginning C for Arduino, 2nd ed. tia. E-bog, DTU bibliotek.
S.F. Barrett, Arduino Microcontroller Processing for Everyone, M&C. E-bog, DTU bibliotek.
B. Evans, Beginning Arduino Programming, tia. E-bog, DTU bibliotek.
J.A. Langbridge, Arduino sketches. Wiley. E-bog, DTU bibliotek.
MicroChip, megaAVR data Sheet.
Bemærkninger
Kursusdeltagere skal købe og medbringe sit eget Arduino Starterkit. Det anbefales at købe kittet "Elegoo - The most complete starter kit for UNO" flere måneder føre semesterstart. En Arduino Uno R4 kan ikke bruges, da den adskiller sig helt fra den microcontroller, der undervises i.
Sidst opdateret
02. maj, 2025