Enkeltfag Dansk 10 ECTS

Rapid prototyping af simple sensorsystemer

Overordnede kursusmål

Kurset introducerer den studerende til analoge og digitale elektriske kredsløb med det formål at opbygge prototyper af simple målesystemer. Elektrisk kredsløbsteori bruges til at designe forstærkere der kan forstærke svage sensorsignaler. Mikrocontroller teori bruges til at digitalisere forstærkede sensorsignaler, til at registrere bruger input og til at styre motorer, displays og andre enheder.

See course description in English

Læringsmål

  • Forklare og anvende Ohm’s lov og Kirchhoff’s love til at opstille ligninger for spændinger og strømme i et elektrisk kredsløb.
  • Anvende knudepunktsanalyse, maskeanalyse og superpositionsmetoden til at opstille ligninger for spændinger og strømme i et kredsløb.
  • Anvende begreber som spændingsdelere og strømdelere til at effektivisere kredsløbsanalyser.
  • Kombinere lineære ligningssæt og beregne knudepunktspændinger og grenstrømme i passive resistive netværk og i resistive netværk med operationsforstærkere.
  • Anvende begreberne for den ideelle operationsforstærker til at udlede systemligninger for inverterende, ikke-inverterende og summerende forstærkerkredsløb.
  • Forklare principperne for termistor-, tryk- og lyssensorer og inkludere disse sensorer i et sensorkredsløb.
  • Beregne spændingsintervallet på udgangssignalet fra et sensorkredsløb.
  • Beregne komponentværdier for et forstærkerkredsløb således at sensors spændingsinterval afbildes til et spændingsinterval, der er optimalt for digitalisering.
  • Redegøre for arkitekturen og delsystemerne i ATmega 328P mikrokontrolleren.
  • Skrive programmer med brug af Arduino C og plain C, og få mikrokontrolleren til at reagere på trykknapper, styre LED og kommunikere serielt med I2C protokollen.
  • Skrive C programmer til en Arduino Uno R3 så denne kan digitalisere meget lavfrekvente sensorsignaler, styre motorer, og vise information på et LCD display.
  • Betjene multimetre og oscilloskop, bruge Multisim og VeeCAD til kredsløbssimulering og komponentplacering på breadboard og veroboard, og bruge Maple til løsning af lineære ligningssystemer.

Kursusindhold

Sensorteknologier: Termistorer, tryksensorer og lysfølsomme modstande.
Analoge elektriske kredsløb: Kirchhoffs love for elektriske kredsløb, komponenter i serie og parallel, den ideelle operationsforstærker, spændingsfølgere, inverterende og ikke-inverterende forstærkerkredsløb. DC-kredsløb.
Værktøjer til kredsløbsdesign: Fumlebræt, veroboard, multimeter, funktionsgenerator, oscilloskop. Multisim til simulering af elektriske kredsløb og VeeCAD til design af komponentplacering på fumlebræt og veroboard.
Digitale systemer: Arduino Uno R3 system, ATmega 328P mikrokontroller, trykknapper LCD display, LED, RGB LED, DC motorer, digitalisering af lavfrekvente signaler.
Programmering i C: Typedeklarering, matematiske operationer, brugerdefinerede funktioner, for og while løkker, if blokke, bit manipulation med Arduino C og med plain C. Læsning fra og skrivning til mikrokontrollerens registre.
Projekter: Design, simulering, prototyping, test og validering på fumlebræt og veroboard af forskellige sensorsystemer indeholdende analog sensorer, operationsforstærker og mikrocontroller system med LCD display.

Undervisningsform

Forelæsninger, regneopgaver, kredsløbsimulering, lab-øvelser, lab-projekter, self-assessment quizzer, obligatoriske quizzer.

Fakultet

Bemærkninger

Kurset er det obligatoriske introduktionskursus for bacheloruddannelsen Medicin og Teknologi. Kurset er kun åbent for studerende i dette program. Studerende skal medbringe og anvende deres eget Arduino udviklingskit til kursets øvelser og projekter. Kursets obligatoriske quizzer skal være godkendt for at kunne deltage i eksamen og reeksamen.

Pladsbegrænsning

Minimum 10.

Vær opmærksom på, at dette enkeltfagskursus har et minimumskrav for antal deltagere for at kunne oprettes. Du får besked om, hvorvidt kurset oprettes senest 8 dage før kursusstart.

Se kurset i kursusbasen

Tilmelding

Sprog

Dansk

Varighed

13 uger

Institut

Sundhedsteknologi

Kursus ID 22433
Kursustype Bachelor
Pris

15.000,00 kr.

For tilmelding find kontaktperson nedenfor.

Tilmelding