Mikrokontroléry

Vztahy:

Podmínkou zápisu na předmět B2B34MIK je, že student si nejpozději ve stejném semestru zapsal příslušný počet předmětů ze skupiny BEZBM

Garant předmětu:

Vladimír Janíček

Přednášející:

Vladimír Janíček, Jan Novák, Tomáš Teplý

Cvičící:

Vladimír Janíček, Jan Novák, Tomáš Teplý

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Cíl předmětu je seznámit studenty s obsluhou zajímavých moderních periferií 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.

Požadavky:

http://moodle.fel.cvut.cz/

Osnova přednášek:

1. Základní pojmy mikroprocesorové techniky a architektury mikrokontrolérů, nastavení vstupů a výstupů, obsluha tlačítek, ovládání LED.

2. Specifika programování v jazyku C pro mikrokontroléry, vývojové prostředí a jeho možnosti, použití časového multiplexu, sedmisegmentové displeje, maticová klávesnice.

3. Význam přerušení, obsluha, zdroje, vektory a priority přerušení, rotační kodéry.

4. Obsluha inteligentních grafických, alfanumerických a LED displejů, dotykové panely, kapacitní dotyková tlačítka.

5. Zpracování analogových signálů, AD a DA převodníky, napěťové reference.

6. Odměřování časových úseků prostřednictvím hardwarových a softwarových prostředků.

7. Komunikace s inteligentními senzory, SPI, I2C,1-Wire, CAN.

8. Instrukční sada, jazyk symbolických adres, datová a programová paměť, přímá a nepřímá adresace, řízení běhu programu, větvení, podmíněné a nepodmíněné skoky.

9. Komunikace mikrokontroléru s PC, rozhraní USART, USB, RS-232, RS-422, RS-485.

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

11. Řízení malovýkonových motorů (stejnosměrných, krokových a servomotorů), jednotky capture a compare, principy a metody výkonové regulace, PWM, PID.

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

13. Mikrokontroléry s jádry ARM.

14. Konfigurační bity, zdroje hodinových signálů, komplexní přístup k řešení stability a bezpečnosti systému pomocí softwarových a hardwarových prostředků, možnosti programování mikrokontrolérů, bootloader.

Osnova cvičení:

1. Seznámení s vývojovým prostředím, obsluha tlačítek a LED, hardwarové a softwarové řešení potlačení zákmitů tlačítek.

2. Maticová klávesnice, sedmisegmentový displej, multiplexovaný režim.

3. Obsluha přerušení, priority přerušení, využití přerušení při obsluze tlačítek a maticové klávesnice.

4. Obsluha inteligentních grafických a alfanumerických LCD.

5. Obsluha AD převodníku, analogový senzor teploty, DA převodník.

6. Senzory s analogovým výstupem (rezistivní dotykový panel, analogový tříosý akcelerometr).

7. Komunikace po sběrnici I2C (EEPROM, senzor teploty a vlhkosti, senzor přiblížení).

8. Komunikace po sběrnici SPI (senzor tlaku, gyroskop, DA převodník).

9. Komunikace s PC (UART, RS232, USB).

10. Sběrnice RS-485, CAN.

11. Řízení malovýkonových motorů (stejnosměrných, krokových a servomotorů).

12. Aplikace s RFID.

13. Přenos informací prostřednictvím modulu Bluetooth, ZigBee, WiFi.

14. Zpracování a vyhodnocení dat z GPS modulu, ovládání GSM modulu pomocí AT příkazů.

Cíle studia:

Studijní materiály:

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

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

3. Yiu, J.: The Definitive Guide to ARM Cortex-M3 and Cortex-M4 Processors Third Edition, Elsevier, 2014

Poznámka:

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B2B34MIK

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost T2:C3-132 Teplý T. 09:15–10:45 (přednášková par. 1) Dejvice T2:C3-132místnost T2:B2-s141a Teplý T. Novák J. 14:30–16:00 (přednášková par. 1) Dejvice učebna CEMIS
Út	místnost T2:B2-s141a Teplý T. Novák J. 12:45–14:15 (přednášková par. 1) Dejvice učebna CEMIS
St	místnost T2:B2-s141a Teplý T. Janíček V. 12:45–14:15 (přednášková par. 1) Dejvice učebna CEMISmístnost T2:B2-s141a Teplý T. Janíček V. 14:30–16:00 (přednášková par. 1) Dejvice učebna CEMIS
Čt
Pá	místnost T2:B2-s141a Teplý T. 09:15–10:45 (přednášková par. 1) Dejvice učebna CEMIS

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Lékařská elektronika a bioinformatika (povinně volitelný předmět)
• Elektronika a komunikace 2018 (povinně volitelný předmět)