Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- elektronische_systeme:start [2022/03/07 15:27] – [Themen für Kurzvorträge] tfischer
+++ elektronische_systeme:start [2025/02/26 15:50] (aktuell) – [Tabelle] mexleadmin
@@ Zeile 1: / Zeile 1: @@
-<WRAP round important>
-\\ \\ \\
-<fs xx-large>Die Inhalte zu diesem Kurs sind noch nicht aktuell für das Sommersemester 2022!
-</fs>\\ \\ \\
-</WRAP>
 ====== Elektronische Systeme ======
@@ Zeile 24: / Zeile 19: @@
 Weiterhin ergeben sich vor den Prüfungen 4 Termine, bei welchen Experten aus der Industrie interessante Einblicke in die Elektronik darstellen. Hier bin ich auf Ihr Interesse angewiesen und offen für Ideen.
-===== Bisherige Kurse =====
+===== Themen für Vorträge zur Elektronik =====
-Im letzten Kurs wurden folgende Präsentationen gehalten:
-  * **Wie wird eine Platine entwickelt?**//(externer Vortragender, Würth/WEdirekt)// \\ Nutzentypen, Multilayer, Flex-Systeme, Vias
-  * **[[elektronik_labor:weiterfuehrende_tipps_zum_layouting|Weitere Tipps und Tricks zum Layouting von Platinen]] **//(Prof. Gruhler)// \\ parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten, Führung von analoger und digitaler Masse, Aufbau von Multilayerplatinen, Kunst des Layoutings
-  * **Mikrocontroller-Technologien **//(externer Vortragender, Microchip)// \\ Hardware-Software-Codesign, typische Haken und Ösen bei der Hardwareentwicklung
-  * **Software- und Systementwicklung **//(externer Vortragender, Bosch)// \\ Prozesse, industrielle Tools, Tagesablauf
+Neben dem Hauptprojekt sollen Vorträge zu aktuellen Themen der Elektronik präsentiert werden.
 Gegebenenfalls könnten folgende Themen interessant sein:
   * **[[elektronische_systeme:it_sicherheit|Wie kann ich Kommunikation und Datenablage sicher machen]]**  \\ Checksummen, Zyklische Redundanzprüfung, Hash-Funktionen, Kryptographie
-  * **[[elektronische_systeme:stromspannungswandler|Wie wandelt man - z.B. im Elektroauto, im Netzteil, in der Endstufe - Wechselspannung in Gleichspannung und umgekehrt]]** \\ Halbbrücke, Buck/Boost-Converter, Vollbrücke, B6-Brücke, Transistortypen, Gegentaktendstufe  * **Warum brennen Prozessoren nicht durch?** \\ Thermomanagement, Wärmestromkreis, transiente thermische Impedanz
+  * **[[elektronische_systeme:stromspannungswandler|Wie wandelt man - z.B. im Elektroauto, im Netzteil, in der Endstufe - Wechselspannung in Gleichspannung und umgekehrt]]** \\ Halbbrücke, Buck/Boost-Converter, Vollbrücke, B6-Brücke, Transistortypen, Gegentaktendstufe
+  * **Warum brennen Prozessoren nicht durch?** \\ Thermomanagement, Wärmestromkreis, transiente thermische Impedanz
   * **komplexere Filter** \\ Bandsperre, Bessel-, Butterworth-, Chebyshev-Filter, Ausnutzung von Resonanz
   * Künstliche Intelligenz
+===== Themen für Projekte =====
-Projektvorschläge folgen bis zum Semesterbeginn. Eigene Projektvorschläge sind gerne gesehen.
+Die Projektseiten sind [[https://wiki.mexle.org/ss22_elsys/uebersicht|hier]] zu finden.
-===== Themen für Elektroniksimulationen =====
+Die Themen für die Veranstaltung im Sommersemester 2022 sollen die Lehre in Microcontrollertechnik, Elektronik Labor, Digitaltechnik und Elektrotechnik I/II unterstützen.
+{{tablelayout?colwidth=",,564px"}}
+^ Nr.  ^ Thema                                                                                           ^ Beschreibung                                                                                                                                                                            ^ Umfang  ^ sinnvolle Interessen                                              |||
+| :::  | :::                                                                                             | :::                                                                                                                                                                                     | :::     ^ Softwareentwicklung?  ^ Hardwareentwicklung?  ^ Systementwicklung?  ^
+| 1    | Weiterentwicklung von Hard- und Software für großes LED Display basierend auf 100 7x5 Matrizen  | Im vorletzten Semester wurde aus 10x10 rote 7x5 LED Matrizen ein Display erstellt. Dieses soll weiterentwickelt werden, idealerweise so, dass es sich wie ein "Nokia LCD 5110" verhält  | 2       | Ja                    | Ja                    | Nein                |
+| 2    | Explosionsmodell von elektronischen Geräten                                                     | Verschiedene Geräte (z.B. Laptop) sollen in funktionsfähige Explosionsmodelle umgewandelt werden                                                                                        | 2       | Nein                  | Ggf.                  | Ja                  |
+|      | weitere nach Absprache                                                                          | weitere nach Absprache                                                                                                                                                                  |         |                       |                       |                     |
+|      |                                                                                                 |                                                                                                                                                                                         |         |                       |                       |                     |
+|      |                                                                                                 |                                                                                                                                                                                         |         |                       |                       |                     |
-Neben dem Hauptprojekt sollen Digitalschaltungen in Falstad nachgebildet werden, welche Peripherals eines Atmega328 abbilden.
+--> Weitere Themen #
-Diese Simulationen sollen einen tieferen Blick in die Innereien des Microcontrollers ermöglichen.
-  - 8bit Timer/Counter + I/O-Ports
+In der folgenden Tabelle sind einige weitere Beispiele dazu zu finden. Zusätzliche finden Sie unter [[studentische_arbeiten:Themen für Labor und Seminararbeiten]]. Gerne können Sie auch eigene Projekte vorschlagen, sofern diese die Lehre unterstützen und weitesten Sinne elektronische Systeme betreffen.
-  - SPI
-  - I2C/TWI
-  - ADC
-  - U(S)ART
-  - 16bit Timer/Counter
-Optional wären: Watchdog, USART in SPI Mode, AVR32DB: EVSYS, PORTMUX, CCL, Brownout detector, 12bit timer, RTC, CRCSCAN, DAC, OPAMP, ZCD
+^ Nr.  ^ Thema                                                                                                                       ^ Beschreibung                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ^ Umfang     ^ sinnvolle Interessen                                                                                                            |||
+| :::  | :::                                                                                                                         | :::                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           | :::        ^ Softwareentwicklung?  ^ Hardwareentwicklung?           ^ Systementwicklung?                                                       ^
+| 1    | Einarbeitung in Falstad circuitjs                                                                                           | Ziel ist eine Systemübersicht über das Programm zu erstellen und kleine Verbesserungen vorzunehmen. z.B. neuer Verbindungs-/Datentyp ohne phys. Einheit und Konvertierungsmodule dafür  (z.B. zur Eingabe von Zahlenwerten wie 0x025, welche dann über einen Bus auf einzelne Bits und Pegel heruntergebrochen werden können)                                                                                                                                                                                                                                                 | 2          | Ja, Java Script       |                                | Ja, Systemübersicht                                                      |
+| 2    | Modellierung eines Operationsverstärkers                                                                                    | (z.B. [[http://www.ecircuitcenter.com/Circuits/opmodel1/opmodel1.htm|einfaches Modell]], [[http://www.ecircuitcenter.com/OpModels/Opmodel2/opmodel2.htm|komplexeres Modell]])                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 | "1/2"...1  |                       | Ja, Simulation                 |                                                                          |
+| 4    | Entwicklung von diversen Layouts                                                                                            | (1) Intelligentes Displaymodul mit Tasten: Anbindung der Tasten und des Displays an I2C\\ (2) Funktionsgenerator-Hookup (auf AVR32DB Basisboard, welches bereits DAC und OPV hat). Umwandlung von unipolarem Signal (0..3,3V) in bipolares (-3,3V...+3,3V)\\ (3) Template für zukünftige Sensormodule\\ (4) Experimentierplatine mit Steckbrett im MEXLE Format \\ (5) Alternative Basisplatinen auf Basis des TI MSP430 oder PIC18 (ggf. auch STM8, vgl.  [[https://create.arduino.cc/projecthub/akarsh98/using-a-stm32-like-an-arduino-tutorial-stm32f103c8-1073cb|hier]])  | 3...4      |                       | Ja, Schaltung/Layout in eagle  | Ja, Konzepterstellung für Funktion, Pinning und Anforderung an Software  |
+| 6    | Weiterentwicklung von "Spannungsanalyse"-Elektronik für MEXLE                                                               | In den letzten Semestern wurden verschiedene MEXLE Systeme zum Einlesen von Spannungsverläufen erstellt. Dabei wurde unter anderem ein Handoszilloskop erstellt und eine DAC-Platine. Beide sind weiterzuentwickeln und zu testen                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             | 2..3       |                       | ja                             | ja                                                                       |
+| 7    | I2C und SPI Sniffer / Tool                                                                                                  | Um die Schnittstellen I2C und SPI zu testen, kann es von Vorteil sein die Kommunikation "abzuhören" und zu beeinflussen. Dies soll über einen 328PB nachgebildet werden. Eine geeignete Adapterplatine ist zu entwickeln                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      | 2          |                       | ja                             | ja                                                                       |
-Für einen 8bit Timer/Counter habe ich dazu bereits einen Ansatz für eine Lösung erstellt, siehe: https://tinyurl.com/yjerzqes .
+<--
-Diese soll als Grundlage für die anderen Hardwareteile dienen.
-Randbedingungen bei der Umsetzung sind:
-  - Sprechen Sie mir Ihren Kommilitonen, um ähnliche, neue Komponenten zu verwenden
-  - Nutzen Sie das "small Grid" (''Options'' >> ''Small Grid'') und wo möglich die kleine Darstellung der Komponenten. Die Leitungen sollten möglichst nahe aneinander gelegt werden
-===== Themen für Projekte =====
+==== Vorträge im Kurs ====
-^ Nr.  ^ Thema                                                                                          ^ Beschreibung                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       ^ Umfang     ^ sinnvolle Interessen                                                                                                            |||
+<WRAP hide>
-| :::  | :::                                                                                            | :::                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                | :::        ^ Softwareentwicklung?  ^ Hardwareentwicklung?           ^ Systementwicklung?                                                       ^
+  * https://www.rct-power.com/de/home.html
-| 1    | Einarbeitung in Falstad circuitjs                                                              | Ziel ist eine Systemübersicht über das Programm zu erstellen und kleine Verbesserungen vorzunehmen. z.B. neuer Verbindungs-/Datentyp ohne phys. Einheit und Konvertierungsmodule dafür  (z.B. zur Eingabe von Zahlenwerten wie 0x025, welche dann über einen Bus auf einzelne Bits und Pegel heruntergebrochen werden können)                                                                                                                                                                                      | 2          | Ja, Java Script       |                                | Ja, Systemübersicht                                                      |
+  * https://www.eviron.de/
-| 2    | Modellierung eines Operationsverstärkers                                                       | (z.B. [[http://www.ecircuitcenter.com/Circuits/opmodel1/opmodel1.htm|einfaches Modell]], [[http://www.ecircuitcenter.com/OpModels/Opmodel2/opmodel2.htm|komplexeres Modell]])                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      | "1/2"...1  |                       |                                |                                                                          |
+</WRAP>
-| 3    | Magnetkreise mit altair flux auslegen (z.B. Elektromotor, Reluktanzmotor, Lautsprecher etc. )  | Das Programm [[https://www.altair.de/flux/|Flux]] ermöglicht die Simulation von elektrischen und magnetischen Effekten per finite Elemente. Ziel der Aufgabe ist ein Aufbau verschiedener Magnetkreise (Gleichstrommotor, Reluktanzmotor, Synchronmaschine, Lautsprecher etc. ) und eine Beschreibung wie dies umsetzbar ist zu erstellen. Die Struktur ist über ein CAD-Programm (z.B. AutoCAD) zu erstellen. Gut wäre auch ein Output als Animation                                                              | 1...2      |                       | Ja, Simulation                 |                                                                          |
-| 4    | Entwicklung von diversen Layouts                                                               | (1) Intelligentes Displaymodul mit Tasten: Anbindung der Tasten und des Displays an I2C\\ (2) Funktionsgenerator-Hookup (auf AVR32DB Basisboard, welches bereits DAC und OPV hat). Umwandlung von unipolarem Signal (0..3,3V) in bipolares (-3,3V...+3,3V)\\ (3) Template für zukünftige Sensormodule\\ (4) Alternative Basisplatinen auf Basis des TI MSP430 oder PIC18 (ggf. auch STM8, vgl.  [[https://create.arduino.cc/projecthub/akarsh98/using-a-stm32-like-an-arduino-tutorial-stm32f103c8-1073cb|hier]])  | 3...4      |                       | Ja, Schaltung/Layout in eagle  | Ja, Konzepterstellung für Funktion, Pinning und Anforderung an Software  |
+Im Sommersemester sind noch Themen von externen Vortragenden geplant, aber noch nicht bestätigt.
-===== Terminplanung =====
+<WRAP>
+--> Vorträge in bisherigen Kursen  #
+In den letzten Kursen wurden folgende Präsentationen gehalten:
+SS2024
+  * Motorentwicklung bei ebm papst ([[https://www.ebmpapst.com/|ebm papst]])
+  * Einführung in MPLAB X - UART, I2C und Debugging des SAMD21 ([[https://www.microchip.com/|Microchip]], Details auf [[https://github.com/edras/SAMD21_HowTo|Github]])
+SS2022
+  * System- und Hardwareentwurf unter normativen Vorgaben und Blick auf die besonderen Herausforderungen und Varianten von fehlertoleranten Systemen ([[https://www.mobil-elektronik.com/|Mobil Elektronik]])
+  * Herstellung und Sonderformen von Platinen, z.B. flexible Leiterplatten, Vias, Multilayer ([[https://www.we-online.com/web/de/leiterplatten/willkommen_/Willkommen.php|WE online]])
+  * Batteriemanagement von Lithium Ionen Batterien ([[https://www.bos-ag.com/|BOS AG]])
+  * Analoge Sensoren und Schnittstellen zum Microcontroller ([[https://www.microchip.com/|Microchip]])
+SS2021
+  * **Wie wird eine Platine entwickelt?**//(externer Vortragender, Würth/WEdirekt)// \\ Nutzentypen, Multilayer, Flex-Systeme, Vias
+  * **[[elektronik_labor:weiterfuehrende_tipps_zum_layouting|Weitere Tipps und Tricks zum Layouting von Platinen]] **//(Prof. Gruhler)// \\ parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten, Führung von analoger und digitaler Masse, Aufbau von Multilayerplatinen, Kunst des Layoutings
+  * **Mikrocontroller-Technologien **//(externer Vortragender, Microchip)// \\ Hardware-Software-Codesign, typische Haken und Ösen bei der Hardwareentwicklung
+  * **Software- und Systementwicklung **//(externer Vortragender, Bosch)// \\ Prozesse, industrielle Tools, Tagesablauf
+<--
+</WRAP>
+==== Terminplanung ====
+Ein detaillierter Gruppen-/Terminplan ist in [[https://ilias.hs-heilbronn.de/goto.php?target=file_560217_download&client_id=iliashhn|ILIAS]] zu finden.
+<WRAP>
+<imgcaption ImgNr01 | Terminplanung>
+</imgcaption>
+{{drawio>ESTerminplanung}}
+</WRAP>
+==== Lage der Labore ====
+<WRAP>
+<imgcaption ImgNr02 | Lage der Labore>
+</imgcaption>
+{{drawio>LageDerLabore}}
+</WRAP>
-TBD
 ==== weiterführende Links ====
-{{:2009-praesentieren-02-2.pdf|Theorie paralleler und verteilter Systeme}}  von Hr. Prof. Tantau an der [[http://www.tcs.uni-luebeck.de/downloads/mitarbeiter/tantau/2009-praesentieren-02-2.pdf|Uni Lübeck]] \\
+{{2009-praesentieren-02-2.pdf|Theorie paralleler und verteilter Systeme}}  von Hr. Prof. Tantau an der [[http://www.tcs.uni-luebeck.de/downloads/mitarbeiter/tantau/2009-praesentieren-02-2.pdf|Uni Lübeck]] \\
 [[http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/smps.html|Dimensionierung von Schaltnetzteilen]] \\
 [[https://www.ipes.ethz.ch/course/view.php?id=2#section-1|iPES]]: interaktives Power Electronics Seminar \\