Technika cyfrowa
Prowadzący:
Termin:
16-22.07.2024 r.
Lokalizacja:
Piękna Góra
Czas trwania warsztatów:
20 godzin - 25 jednostek lekcyjnych w ciągu 5 dni zajęć
Warsztat z podstaw elektroniki cyfrowej, obwodów pasywnych oraz aktywnych, praw logiki, algebry Boole’a, projektowania oraz programowania układów cyfrowych w oparciu o Arduino
Jeśli chcesz zgłębić podstawy cyfrowego przetwarzania sygnałów, ten warsztat jest dla Ciebie! Nauczysz się, w jaki sposób można odczytywać czujniki cyfrowe/analogowe i na ich podstawie sterować innymi sekcjami obwodów, a także projektować oraz wykonywać własne układy elektroniczne. Najciekawszym zagadnieniem będzie programowanie układów cyfrowych. Wszystko to w oparciu o platformę Arduino – prawdopodobnie najpopularniejszą platformę dla elektroników amatorów na świecie!
Do kogo kierowany jest ten warsztat?
Warsztat skierowany jest do uczniów liceum zainteresowanych zagadnieniami z zakresu elektroniki, lutowania, projektowania obwodów. W szczególności zapraszamy osoby kreatywne, które uwielbiają tworzyć własne projekty - poczują się oni jak w domu. Będzie to także idealny wstęp dla osób zainteresowanymi studiami z zakresu elektroniki, elektrotechniki, automatyki i robotyki oraz mechatroniki.
Warsztat stanowi świetną kontynuację dla osób które brały udział w zeszłorocznym warsztacie „Elektronika”.
Do udziału wymagana jest podstawowa wiedza z zakresu elektroniki i prądu stałego (Prawa Ohma/Kirchhoffa oraz definicje napięcia/natężenia/oporu).
Niezbędny sprzęt i oprogramowanie
Do uczestnictwa w warsztacie wymagany jest własny laptop, najlepiej z systemem Windows. Należy założyć darmowe konto na stronie Texas-Instruments: https://www.ti.com/ oraz pobrać oprogramowanie symulacyjne: https://www.ti.com/tool/TINA-TI. Dodatkowo należy zainstalować oprogramowanie Arduino IDE: https://www.arduino.cc/en/software . Szczegółowe instrukcje instalacji oprogramowania zostaną przesłane do zapisanych na warsztat w późniejszym terminie.
Dlaczego warto wziąć udział w tym warsztacie?
Biorąc udział w warsztacie:
- poznasz standardy cyfrowego kodowania informacji, przy użyciu najpopularniejszych standardów TTL/CMOS;
- nauczysz się lutować w dwóch najpopularniejszych standardach: THT oraz SMT;
- nabierzesz dobrych praktyk inżynierskich: poznasz jak w przyrostowy sposób zaprojektować, zweryfikować, a następnie konsekwentnie zrealizować swój projekt;
- nabędziesz niezbędne umiejętności do projektowania i symulowania własnych układów elektronicznych;
- poznasz podstawy cyfrowego przetwarzania sygnałów – techniki, która zadecydowała jak aktualnie wygląda otaczająca nas elektronika (komputery, smartfony, itp.);
- nauczysz się programować układy Arduino - w szczególności zostaniesz zaznajomiony z architekturą Arduino Uno.
Program warsztatu
Dzień pierwszy
Praca u podstaw – wstęp do komponentów elektronicznych
Na początek wprowadzenie w świat elektroniki cyfrowej. Poznasz podstawowe elementy obwodów, ich zasadę działania i symbole na schematach. Zostaną przedstawione komponenty pasywne i aktywne oraz różnice w ich zastosowaniu w przypadku elektroniki cyfrowej. Zaprezentowane zostaną także szczegółowo tajniki układów Arduino – architektura, sposób programowania oraz środowisko.
Dzień drugi
Jak myślą układy cyfrowe?
Drugiego dnia warsztatów uczestnicy poznasz kolejne typy elementów elektronicznych i całych układów. Dowiesz się także, jakim formalizmem opisuje się układy elektroniczne. Poznasz między innymi prawa logiki, algebrę Boole’a oraz wybrane protokoły komunikacyjne pozwalające na komunikację z czujnikami zewnętrznymi (I2C, SPI, UART). Oprócz teorii będziesz miał okazję zbudować własne układy z czujnikami.
Dzień trzeci
Sygnał co prawda cyfrowy, ale ścieżka analogowa
Tego dnia czeka Cię mała przerwa od wchłaniania ogromnych ilości wiedzy. Równie cennym co umiejętność projektowania i programowania układów jest umiejętność ich wykonania. Dlatego zapoznasz się z dwoma najbardziej popularnymi standardami lutowania układów elektronicznych – technologią THT oraz SMT. Zostaną również zaprezentowane techniki pozwalające na konwersję sygnałów cyfrowych do analogowych oraz na odwrót (ADC/DAC).
Dzień czwarty
Technika cyfrowa
Kolejnego dnia zaplanowane jest dalsze pogłębiane wiedzy o Arduino i elektronice cyfrowej. Zostaną zaprezentowane między innymi przerwania systemowe oraz możliwości rysowania wykresów w oparciu o dane zbierane przez przetworniki ADC/czujniki. Będzie to też idealny czas na poruszenie z prowadzącym własnych problemów i zagadnień.
Dzień piąty
Cwałem do krainy wyobraźni!
Na koniec pozostawiono najbardziej interesujące zadanie. Będziesz musiał wykazać się wiedzą, kreatywnością i nabytymi na poprzednich zajęciach umiejętnościami. Na podstawie tego, czego dowiedziałeś się wcześniej, będziesz miał za zadanie zaprojektować oraz zrealizować własny układ elektroniczny!
Z aerodynamicznego punktu widzenia trzmiel nie powinien być zdolny do latania, jednak trzmiel o tym nie wie, więc lata pomimo wszystko.
Mary Kay Ash