22439 Rapid prototyping af digitale sensorsystemer

2023/2024

Studerende på Medicin og Teknologi har første prioritet. Studerende på andre retninger er meget velkomne i det omfang, der er plads.
Kursusinformation
Rapid Prototyping of Digital Sensor Systems
Dansk
5
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
F5A (ons 8-12)
Lab-øvelser nogle onsdage i enten formiddagshold eller eftermiddagshold.
Campus Lyngby
Forelæsninger, opgaver, lab-øvelser, self-assessment quizzer.
13-uger
F5A, Reeksamen i august
Skriftlig eksamen
Skriftlig eksamen: 4 timer
Alle hjælpemidler er tilladt :

Kun adgang til eksamensnetværk.

7-trins skala , intern bedømmelse
22433
31502224322243322437310013100362422627326277062771
Et introduktionskursus i programmering. Programmeringssproget er underordnet.
Minimum 10 Maksimum: 120
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 mikrokontrolleren med det formål at opbygge prototyper af digitale målesystemer. En Arduino Uno R3 mikrocontroller bruges til at digitalisere sensorsignaler, til at registrere bruger input 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), løkke-strukturer (for, while, do while) og 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 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.
  • efterleve reglerne for deltagelse i laboratorieøvelser, herunder at møde til tiden, vise hensyn til medstuderende, undgå at ødelægge udstyr og komponenter og rydde arbejdspladsen op efter endt øvelse.
Kursusindhold
Sensorteknologier: 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.
Bemærkninger
Et obligatorisk retningskursus i bacheloruddannelsen Medicin og Teknologi. 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
28. november, 2023