Aplikovaná elektronika

Hlavním úkolem předmětu je získání znalostí pro návrh reálných elektronických zařízení, především v oblasti řídicí techniky a robotiky. Oproti obdobně zaměřeným teoretickým předmětům je kladen důraz na praktické aplikace, bude proto probírána problematika od ideového návrhu přes výběr vhodných součástek až po návrh plošného spoje a mechanického řešení. \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AD3B35APE \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A3B35APE

Kód
AD3B35APE
Semestr
letní
Forma studia
kombinované
Rozsah
14+6L
Kapacita
10
Obsazeno
1
Počet kreditů
6
Zakončení
zápočet a zkouška
Jazyk výuky
čeština
Přednášející
Poznámka
Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l Stránky předmětu: https://moodle.dce.fel.cvut.cz/course/view.php?id=25
Obsah přednášek

1.Porovnání realizací logické funkce pomocí standardních resp. programovatelných logických obvodů a pomocí mikrokontroléru. Typické vlastnosti moderních mikrokontrolérů.
2.Porovnání různých typů logických obvodů, používané napěťové úrovně a jejich kompatibilita (TTL, CMOS, 5V/3.3V atd.). Možnosti konverze napěťových úrovní.
3.Řešení vstupních a výstupních obvodů v procesorových systémech (galvanické oddělení, ochrany vstupů a výstupů atd.).
4.Připojení zobrazovačů a klávesnic (LED displeje, LCD displeje, multiplexní řízení, displeje s integrovaným řadičem, maticová klávesnice atd.).
5.Návrh schémat a plošných spojů s použitím specializovaných počítačových programů (metodou CAD). Simulace elektronických obvodů.
6.Zásady správného návrhu plošných spojů včetně EMC a mechatronických souvislostí. Technologická příprava dat pro praktickou výrobu. Použití SMD součástek, technologické aspekty při výrobě.
7.Komunikační rozhraní používaná v procesorových systémech (RS485, RS232, I2C, SPI, CAN, Ethernet atd.)
8.Praktická realizace komunikačních rozhraní (budiče sběrnice, drivery atd. a jejich připojování k mikrokontroléru).
9.Moderní spínací součástky používané v řídicích systémech a jejich praktické použití (bipolární tranzistory, tranzistory MOSFET, IGBT, triaky a tyristory, relé, SSR atd.)
10.Periferní obvody používané v procesorových obvodech (paměti, A/D a D/A převodníky, obvody pro komunikační rozhraní, watchdogy, dekodéry atd.)
11.Řešení napájecích zdrojů (klasické napájecí zdroje, spínané zdroje, DC-DC konvertory) s použitím moderních integrovaných obvodů.
12.PWM modulace a její praktické realizace.
13.Využití operačních zesilovačů v mikroprocesorových systémech. Aktivní filtry.
14.Integrované senzory fyzikálních veličin a jejich připojování k mikrokontroléru.

Náplň cvičení

1.Seznámení s předmětem, pravidla bezpečnosti práce, rozdělení do skupin, zadání semestrálního projektu, ukázka typické úlohy.
2.Konzultace semestrálních projektů (modifikace jednotlivých schémat zapojení, stanovení hodnot součástek).
3.Dokončení návrhu semestrálního projektu, osazení všech základních přidělených bloků.
4.Osazení a ověření funkčnosti všech základních přidělených bloků.
5.Připojení všech základních přidělených bloků k procesorovému modulu a oživení celé úlohy jako celku.
6.Vyzkoušení a testování funkce celé úlohy a provedení požadovaných měření.
7. Vyzkoušení a testování funkce celé úlohy a provedení požadovaných měření.
8.Konzultace a samostatná práce na návrhu vlastní konstrukce zadaného semestrálního projektu (schéma zapojení, plošný spoj, mechanické uspořádání, kompletní dokumentace).
9.Konzultace a samostatná práce na návrhu vlastní konstrukce zadaného semestrálního projektu (schéma zapojení, plošný spoj, mechanické uspořádání, kompletní dokumentace).
10.Konzultace a samostatná práce na návrhu vlastní konstrukce zadaného semestrálního projektu (schéma zapojení, plošný spoj, mechanické uspořádání, kompletní dokumentace). Odevzdání zprávy (1 strana) o stavu řešení (minimálně schéma zapojení, hrubé rozmístění pouzder na plošném spoji, vytypovaná krabička).
11.Konzultace a samostatná práce na návrhu vlastní konstrukce zadaného semestrálního projektu (schéma zapojení, plošný spoj, mechanické uspořádání, kompletní dokumentace).
12.Konzultace a samostatná práce na návrhu vlastní konstrukce zadaného semestrálního projektu (schéma zapojení, plošný spoj, mechanické uspořádání, kompletní technická dokumentace).
13.Prezentace a obhajoba navrhnuté konstrukce, zápočet.
14.Prezentace a obhajoba navrhnuté konstrukce, zápočet.