Systemy sterowania i pomiaru na platformie Arduino 1000-ZiSysSArduino

Zakres tematyczny zajęć:
1. Praca z czujnikami środowiskowymi
- Pomiar temperatury, wilgotności, ciśnienia, wysokości ( LM35DZ, AM2320, LPS331AP), za pomocą portów analogowych i cyfrowych.
- Przetwarzanie i wizualizacja danych ( obsługa ekranu LCD I2C, wizualizacja poprzez magistralę szeregową)

2. Sterowanie diodami, diodami RGB i adresowalnymi LED
- Podłączenie i programowanie diod RGB (zasilanie, sterowanie PWM).
- Dobór rezystorów dla diod LED.
- Sterowanie adresowalnymi paskami/pierścieniami LED
- Sterowanie wbudowaną matrycą led (Arduino Uno R4 WiFi)
- Tworzenie efektów świetlnych i synchronizacja z danymi z czujników, elementów sterujących i przerwań.

3. Komunikacja Wi-Fi i serwer HTTP w IoT
- Konfiguracja modułów Wi-Fi w Arduino.
- Tworzenie lokalnego serwera do zdalnego sterowania urządzeniami przez przeglądarkę telefonu.
- Wysyłanie i odbieranie danych przez protokół HTTP.
- Implementacja interfejsu użytkownika (GUI) do monitorowania i zarządzania urządzeniami IoT.

4. Obsługa sensorów gestu, koloru i światła(APDS9960), przycisków i potencjometrów
- Wykorzystanie gestów do sterowania elementami
- Odczyt i kalibracja wartości koloru w schemacie RGB
- Wizualizacja danych RGB
- Obsługa podstawowych elementów sterujących (potencjometry, przyciski)

5. Wykorzystanie zegara czasu rzeczywistego (RTC)
- Konfiguracja modułu RTC
- Automatyzacja działań zależna od czasu

Efekty uczenia się - wiedza

W1: Zna protokoły komunikacyjne występujące na platformie Arduino. W2: Zna podstawowe wzory fizyczne wykorzystywane w elektronice. W3: Rozróżnia wejścia analogowe od cyfrowych, zna pojęcie PWM. W4: Ma wiedzę na temat semantyki i składni języków Wiring/C++ (K_W03) W5: Ma wiedzę na temat wykorzystania skryptu HTML do sterowania podzespołami. W6: Ma wiedzę na temat wykorzystania elementów elektronicznych w projektach(K_W06).

Efekty uczenia się - umiejętności

U1: Potrafi odnaleźć specyfikację producenta i załączone do niej biblioteki. Potrafi zaadaptować bibliotekę do wymagań projektu. U2: Potrafi wyliczyć wartości fizyczne dla obwodu lub elementu. U3: Pisze programy w języku Wiring i adaptuje skrypt HTML w celu sterowania elementami (K_U05). U4: Potrafi wykorzystać protokół I2C do komunikacji z elementami, potrafi użyć złącza Qwiic do wygodnej komunikacji I2c bez lutowania. U5: Wykorzystuje sensor światła i koloru do odczytu skalibrowanej wartości RGB. U6: Potrafi odczytać wartości z analogowych i cyfrowych sensorów środowiskowych lub klimatycznych. U7: Potrafi wykorzystać elementy sterujące i elementy wizualizujące, używa detektora gestów do sterowania elementami. U8: Potrafi wyświetlić dane za pomocą magistrali szeregowej oraz ekranów ciekłokrystalicznych. U9: Steruje elementami programowalnymi, takimi jak matryce rgb. U10: Potrafi wykorzystać zegar czasu rzeczywistego. U11: Potrafi integrować elementy w układ elektroniczny (K_U32)

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: Myśli twórczo w celu udoskonalenia istniejących bądź stworzenia nowych rozwiązań (K_K02). K2: Doskonali swoją wiedzę z wykorzystaniem różnych źródeł informacji(K_K03). K3: Dostrzega zależności i wyciąga wnioski z obserwacji.

Metody dydaktyczne

M1: Wykład informacyjny M2: Zadania samodzielne M3: Wykład problemowy

Rodzaj przedmiotu

przedmiot fakultatywny

Wymagania wstępne

Podstawy programowania C++ Podstawy użycia formularzy, pól wejściowych/sterujących i parametrów zapytań w HTML

Koordynatorzy przedmiotu

Adrian Figiel

Kryteria oceniania

Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych odbywa się na podstawie aktywności, zdobytej wiedzy i pracy studenta podczas wykonywania projektów, co stanowi podstawę do wystawienia oceny końcowej.

Literatura

https://docs.arduino.cc/

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 1000-ZiSysSArduino w USOSweb