Mikrokontroléry

Vztahy:

Podmínkou zápisu na předmět AD2B34MIK je, že student si nejpozději ve stejném semestru zapsal příslušný počet předmětů ze skupiny BEZBM

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Cílem předmětu je seznámit studenty s obsluhou zajímavých moderních periiferií a senzorů pomocí mikrokontroléru. V laboratořích si studenti naprogramují vlastní aplikace a změří jejich vlastnosti. Vzhledem k použití programovacího jazyka C se bude možné soustředit převážně na praktické úlohy. Tímto předmětem je zajištěna kontinuita s oborovým předmětem Integrovaná aplikovaná elektronika.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AD2B34MIK

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A2B34MIK

Požadavky:

https://moodle.kme.fel.cvut.cz/moodle/login/index.php?lang=cs

Osnova přednášek:

1.Základní pojmy mikroprocesorové techniky a architektury mikrokontrolérů, srovnání programovacích jazyků, možnosti vývojových prostředí.

2.Řízení běhu programu, větvení, podmíněné nepodmíněné skoky, využití nepřímé adresace při zpracování vícebytových dat.

3.Možnosti rozšíření paměťového prostoru, využití externích pamětí a moderních paměťových médii (SD/MMC, CF, USB flash disk,...).

4.Zpracování naměřených dat, zpracování pomocí tabulek, číselné konverze.

5.Význam přerušení, obsluha, zdroje a priority přerušení, inkrementální enkodéry a způsoby kódování.

6.Odměřování časových úseků prostřednictvím hardwarových a softwarových prostředků.

7.Obsluha inteligentních grafických, alfanumerických a LED displejů, časový multiplex.

8.Zpracování analogových signálů, řízení analogových soustav, problematika rušení, ochrany vstupů.

9.Principy a metody výkonové regulace (amplitudová, frekvenční a pulzně šířková), proporcionální regulace (PID).

10.Řízení a regulace malovýkonových motorů (stejnosměrných, krokových a servomotorů).

11.Komunikace s inteligentními senzory, SPI, I2C,1-Wire.

12.Komunikace mikrokontroléru s PC, propojení více mikrokontrolérů (LAN on board), využití sítí v mikroprocesorové technice.

13.Použití mikrokontrolérů v GSM a GPS aplikacích, RF identifikaci a bezdrátovém přenosu senzorových dat (Bluetooth, ZigBee, IR).

14.Komplexní přístup k řešení stability a bezpečnosti systému pomocí softwarových a hardwarových prostředků.

Osnova cvičení:

1.Hardwarové a softwarové řešení potlačení zákmitů tlačítek, maticová klávesnice (programování, měření)

2.Inkrementární enkodéry, 4-fázové vyhodnocení (programování, měření)

3.Obsluha LED displeje, multiplexovaný režim, použití inteligentních budičů (programování, měření)

4.Obsluha inteligentních grafických a alfanumerických LCD (programování, měření)

5.Obsluha analogově digitálního převodníku, analogový senzor teploty, DA převodníky, spínaný menič napětí (programování, měření)

6.Akcelerometry, měření vibrací, náklonu (programování, měření)

7.Přenos dat přes IR rozhraní, kód RC5, příjem a zpracování časové informace DCF (programování, měření)

8.Řízení stejnosměrných, krokových (včetně mikrosteppingu) a servomotorů (programování, měření)

9.Komunikace s PC (UART, RS232) (programování, měření)

10.Komunikace se sériovou EEPROM pamětí (SPI, I2C), kódový zámek (programování, měření)

11.Inteligentní senzory teploty a vlhkosti (I2C, 1-Wire) (programování, měření)

12.Dekódování RFID Manchester kódu (programování, měření)

13.Přenos informací prostřednictvím modulu Bluetooth, ZigBee (programování, měření)

14.Zpracování a vyhodnocení dat z GPS modulu, ovládání GSM modulu pomocí AT příkazů (programování, měření, zápočty)

Cíle studia:

Studijní materiály:

Robert B.Reese: Microprocessors From Assembly Language to C Using The PIC18Fxx2, Da Vinci Engineering Press, Hingham Massachusetts 2005

Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie: Programovací jazyk C, Computer Press, a.s., Brno 2006

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/enrol/index.php?id=2638

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: