Re: Inspiracia pre distancnu vyuku elektroniky?

Vojtěch Petrucha petrucha na volny.cz
Pondělí Září 21 12:09:04 CEST 2020


zdravim,
 
vzdálenou výuku elektroniky jsme si vyzkoušeli minulý semestr v rámci jednoho předmětu (takové elektro-bastlení ve čtvrtém semestru, pro studenty z gymnázia, pro které je to často první setkání se součástkami), kde se studenti postupně setkají s RC články, tranzistory, operáky, senzory - analogové (fototranzistor, NTC apod)  i digitální (magnetometr I2C) , WiFi moduly, OLED displeje, USB-Serial, motory (krokové a kartáčové, eventuálně i BLDC), na závěr poslední tři-čtyři týdny dělají nějaký projekt, kde využijí věci se kterými se setkali v rámci semestru nebo volitelně i další pořízené pro tento účel.
 
Na prvním cvičení si postaví jednoduché zapojení s STM32F042, které z počátku používají s dodaným firmware a SW, který ho promění v PWM generátor a tříkanálový osciloskop, respektive voltmetr s číselným i grafickým výstupem, průměrováním. Později si procesor sami programují v online mbed..  S touto platformou jsou schopní otestovat různá zapojení..  Nevýhoda, je že osciloskop i voltmetr je 0-3.3V, ale při vhodné volbě úloh/zapojení je to bezproblémové.  (nějaké info zde: https://embedded.fel.cvut.cz/kurzy/lpe_sw ,   https://embedded.fel.cvut.cz/SDI)
 
Existuje i podobný firmware pro nucleo-303Re, viz zde: https://embedded.fel.cvut.cz/platformy/leo    (má i arbitrary generátor, takže lze přímo generovat třeba sinus, to F042 umí sinus jen s vlastním programem pomocí modulované PWM..)
pro nucleo 303RE má kolega doc. Fischer i další firmware, který z toho udělá třeba log. analyzátor, nebo čítač..  takže možností je více.
 
Problém je, že když to studenti bastlí doma, trvá jim to řádově více času než pod dohledem v labu.. kupodivu že by něco úplně usmažili se stává méně často, než by člověk čekal, když si vzpomene jaká zvěrstva občas vidí na cvičení (zpřeházené nožičky, otočené součástky, TO92 tranzistor místo stabilizátoru - vypadá to stejně.. NPN místo PNP apod. )
 
Teď v rámci jiného předmětu mají nucleo na programování (za začátku semestru v ASM, později proejkt v C) - zase nejdříve jednoduché věci typu sw uart, měření reakce (sw měření času, posílání na uart apod.) později složitější (nucleo + součástky na nepájivém poli).. otázke je, jak jim to půjde.. aby měli zase k dispozici diagnostický prostředek - osciloskop, navrhl jsem PCB pro to zapojení s STM32F042 a teď se snažím u allpcb zajistit výrobu 100 ks, zatím to vypadá, že to půjde, i když to dost leze do peněz.. zrovna se hádám s teresou z allpcb proč mám za součástky doplácet 350 USD a ne 270 jako to vypadalo ještě o víkendu..
 
jinak vzdálenou výuku předětu s názvem "senzory a měření" (potřeba spousta přístrojové techniky, přípravků..) jsme nouzově řešili natáčením videí, kde vyučující danou úlohu měřil a natáčelo se to na kameru.. studenti měli za úkol na to kouknout a vypracovat nějaké zápisky a výpočty třeba z hodnot co se objevily ve videu.  no prostě otrava, ale nic lepšího ze dne na den zimprovizovat nešlo. Dneska by měly být výsledky studentské ankety za letní semestr, předpokládám že nám to pěkně omlátí o hlavu..
 
v.p.
______________________________________________________________
> Od: "balu" <balu na k-net.fr>
> Komu: "'HW-news'" <hw-list na list.hw.cz>
> Datum: 19.09.2020 22:39
> Předmět: Inspiracia pre distancnu vyuku elektroniky?
>
Zdravim osadenstvo,
v pondelok sa zacina semester a bude sa ucit cez pocitac na dialku. To sa tyka aj mojej meracej techniky na elektrofakulte. 
Priamy kontakt so studentami je len velmi tazko nahraditelny, ale ma to aj pozitivne stranky - nebudem muset chodit do skolskej jedalne na obed a u nas v robote mozem ist na zachod bez toho aby som sa uz pri otvoreni dveri dogrcal, alebo musel vsetko cim som sa niecoho dotkol dezinfikovat :-)
Upravujem pre potreby dialkovej vyuky prednasky. Aby to dokazali sledovat chcem to urobit velmi interaktivne. Tema prvych dvoch prednasok je obvody pre upravu signalu. Uvod do vsetkych delicov, bocnikov, filtrov, a hlavny doraz je na uvod do problematiky operacnych zosilnovacov a typicke/uzitocne zapojenia s operakmi. Prepracoval som to aby sme sa mohli niecomu venovat viac do hlbky so zapojenim studentov.
Predmet sme koncipovali velmi hardwarovo, na cviceniach sa snazime robit veci, ktore budu neskor ako inzinieri navrhari potrebovat. Na temu operaky boli aj prve dve laboratorne cvicenia a tu uz niekolko dni rozmyslam ako to urobit. Je to uvod pre tych, ktori o elektronike zatial nevedia (nie elektronikov z priemysloviek). Doma/na internate si nic nepostavia ani neodmeraju. Material by sa este dal nejak distribuovat, ale nemaju pristroje. Ulohy uplneho uvodu boli:
1. Navrhnite obvodové zapojenie invertujúceho (neinvertujúceho) zosilňovača s operačným zosilňovačom so zosilnením Au= -10, -100, 11, 101. Zapojte navrhnutý zosilňovač. 
 2. Meraním získajte medznú frekvenciu fh pre pokles amplitudy výstupného signálu o 3dB. 
 3. Zmerajte amplitúdovo frekvenčnú charakteristiku zosilňovača a vyneste ju do grafu.
 4. Porovnaním výsledkov z ostatných pracovísk sa presvedčte, či platí fakt, že súčin medznej frekvencie fh  a napäťového zosilnenia Au sa rovná konštante.
 5. Zmerajte fázový posun výstupného signálu voči vstupnému signálu pri medznej frekvencii fh.
 6. Meraním získajte prevodovú charakteristiku zosilňovača.
 7. Zmerajte rýchlosť prebehu du/dt výstupného signálu zosilňovača.
Na dalsom cviceni si mali vybrat z katalogu roznych zapojeni OZ, vypocitat hodnoty suciastok, postavit, odmerat ci to funguje podla vypoctu.
Navrhnut stale vieme. Tuto cast rozsirim, aby navrhli konkretne zapojenie pre konkretnu aplikacie (ultra precizny na vstup multimetra, velmi sirokopasmovy pre budenie ADC...) s tym, ze si budu muset sami najst a vybrat suciastky (vyrobca, typ prvku, konkretny typ suciastky, kde to kupit). 
Ale co dalej, aby to bolo pre nich aspon trochu uzitocne? Ukazovat nieco v simulatore podla mna nema velky zmysel. Na tych praktickych cviceniach sa vela naucili pri tom ako im obvody nefungovali. Nizke hodnoty rezistorov v spatnej vazbe, vysoka zataz operaku, prebudeny, lebo na vstupe 1V a zisk 100, obvody lepsie funguju ked sa zapne zdroj... Netusim ako a cim nahradit tuto cast.
b.
 
 


Další informace o konferenci Hw-list