Laboratorium Projektowe



UWAGA! Przedstawiona poniżej koncepcja nie jest w chwili obecnej dostępne fizycznie, a jej realizacja jest zależna m.in. od zainteresowania PT studentów.


Przedmiot

Zajęcia w ramach Laboratorium Problemowego mają na celu zaprojektowanie, wykonanie i uruchomienie użytecznego urządzenia elektronicznego. Ze względów praktycznych urządzenie takie powinno być oparte na mikrokontrolerze, mikroprocesorze lub na procesorze sygnałowym. Najszybszą drogą realizacji takiego zadania jest posłużenie się gotową płytką uruchomieniową z układem sterującym oraz (najlepiej gotowymi) wymiennymi płytkami z rozmaitymi peryferiami. Oprogramowanie powinno być zrealizowane w języku C przy pomocy ogólnodostępnych narzędzi. Wybór aplikacji, stosownych peryferiów i sposobu ich pozyskania, a następnie uzgodnienie szczegółowych zadań do realizacji będzie przedmiotem indywidualnych uzgodnień prowadzących i wykonawców.

Platformy

Jedną z proponowanych platform sprzętowych może być płytka Cerebot Nano, wyposażona w mikrokontroler ATmega168 oraz zestaw złączy do układów peryferyjnych w standardzie Pmod (Plug-In Peripheral Module). Innym możliwym rozwiązaniem jest zastosowanie płytki Kinetis FRDM-KL46Z, wykorzystywanej na zajęciach z mikroprocesorów. Część projektów, związana bardziej z tematyką DSP, może opierać się na płytkach Kinetis FRDM-K22F lub STM32F7 Discovery.

W pierwszym przypadku sama płytka z mikrokontrolerem wymagać będzie jeszcze programatora, najlepiej wyposażonego w interfejs USB. Na rynku można znaleźć wiele rozwiązań, których ew. wybór będzie jednym z pierwszych wspólnych zadań w ramach zajęć.

Peryferia

Same moduły z układami peryferyjnymi w standardzie Pmod można zakupić, względnie wykonać w ramach zajęć. Jako przykłady posłużyć mogą rozwiązania firm:

Można również zaproponować własne pomysły, oparte na rozmaitych układach dostępnych na rynku, jak choćby gama produktów opartych na interfejsie 1‑Wire. Lista proponowanych wstępnie peryferiów znajduje się poniżej. Ze względu na inne cele prowadzących najmniej preferowane są moduły wyposażone w interfejs I2C lub 1W.

Kinetis FRDM-KL 46Z
-------------------
MMA8451Q      I2C       3-Axis, 14-bit/8-bit Digital Accelerometer
MAG3110       I2C       3-Axis Digital Magnetometer

In/Out
------
PmodOLED      SPI       Organic LED Graphic Display
PmodCLS       UART/SPI  Character LCD w/ serial interface
PmodCDC1      I2C       Capacitative I/O (AD7156)
PmodSD        SPI       SD card slot
PmodSTEP      Par       Stepper Motor Driver
PmodPS2       PS/2      Keyboard/mouse connector

Sensors
-------
PmodMAXSONAR  PW/Ser    Ultrasonic Range Finder
PmodALS       SPI/PW    Ambient Light Sensor
PmodTC1       SPI       K-Type Thermocouple Module (MAX31855K)
PmodTMP2      I2C       Thermometer/thermostat (ADT7420)
PmodTMP3      2W/I2C    Temperature Sensor (TCN75AVUA)
custom        Sig       X-ray detector (BPW34)
custom        I2C       Proximity, RGB and Ambient Light Sensor (APDS-9950)
custom        I2C       Proximity, RGB, Ambient Light and Gesture Sensor (APDS-9960)
custom        I2C       Precision Altimeter (MPL3115A2)
custom        SPI       Nine-Axis (Gyro + Accelerometer + Compass) MEMS MotionTracking Device (MPU-9250)


Analog
------
PmodMIC3      SPI       MEMS microphone w/ adjustable gain
PmodI2S       I2S       Stereo Audio Output (CS4344)
PmodAD1       SPI       Two 12-bit A/D inputs (AD7476)
PmodDA3       Ser       One 16-bit D/A Output (AD5541A)

Misc
----
PmodDPOT      SPI       Digital Potentiometer (AD5160)
PmodRTCC      I2C       Real-time clock/calendar
PmodPMON1     I2C       Power Monitor

RF
--
PmodGPS       UART      (wzgl. custom LEA-6T)
custom        Ser       RF transmission
PmodBT2       UART      Bluetooth Interface (RN-42)
PmodIA        I2C       12-bit Impedance Analyzer (AD5933)

Maxim
-----
DS1086LPMB1#  I2C       Spread-Spectrum EconOscillator (DS1086L)
DS1820...     1W        Temperature sensor/thermostat
DS2417        1W        Real-Time Clock