BMEF01 Elektronikprojekt 5 hp

Transkript

1 BMEF01 Elektronikprojekt 5 hp Andreas Lenshof Institutionen för Biomedicinsk Teknik Lunds Universitet

2 Status för E3 efter terminens slut Obligatoriska kurserna avklarade Allmänbildningen för E-are klar Dags för fördjupning - Specialisering, valfria kurser och exjobb Denna kurs är sista delen i grundblocket

3 Kursens mål Knyta samman E-kurser Träna skriftlig och muntlig presentation Träna att arbeta i projektform Få praktiskt konstruera något elektrotekniskt

4 Kursens delmoment Föreläsningar om projektarbete, Arduino, CE-märkning Välj projekt och gör projektplan Kamratgranskning av projektplan Elektronikuppgift (konstruktion och rapport) Muntlig presentation/demonstration av projekt

5 Schemalagd tid Dag Tid Sal Moment 15 januari 29 januari MA:3 MA:3 Introduktion till elektronikprojektet Projektplaneing 5 februari 12 februari 26 februari MA:3 MA:3 MA:3 Projektplaneing II Agile Arduinoföreläsning CE-märkning 7 maj 8 maj 8 maj E:B E:B E:B Redovisning 1 av elektronikprojekt Redovisning 2 av elektronikprojekt Redovisning 3 av elektronikprojekt

6 Schemalagd tid

7 Kurslitteratur Handbok för mindre projekt. Mikael Eriksson & Joakim Lilliesköld

8 Examination Närvaro på projektmöten och redovisningar Muntlig redovisning av elektronikprojekt Skriftlig rapport på elektronikprojekt

9 Feedback från fjolåret och nyheter i år Kul med projekt så man får använda de kunskaper man har fått under åren Att få jobba helt självständigt i grupp och få ta fram egna lösningar. Blir lite olyckligt i slutet då deadline i flera andra kurser ligger i samma vecka. Skulle kunna synkas bättre. Slumpade grupper fungerade väl Bra med synkade grupper med kursen för Hållbar Utveckling för E.

10 Elektronikprojekt En konstruktionsuppgift per grupp (5 studenter / grupp) Planera, bygg, testa, demonstrera och rapportera Viktiga datum: 15 januari Beskrivning av projekt och gruppindelning 23 januari Önskemål om projekt till kursansvarig 2 februari Tilldelning av projekt och handledare 14 februari 21 februari Projektplan in till kursansvarig Lämna in kamratgranskad projektplan 21 mars Kort statusrapport till handledare+kursansvarig v18 Avstämning med handledare inför presentation 7-8 maj Muntlig redovisning i E:B 11 maj Slutlig rapport till handledare 18 maj Rapport i retur 25 maj Korrigerad rapport till handledare

11 Elektronikprojekt - projektförslag Existerande förslag Utebelysning Navigation-by-sound Inverterad pendel Axis projekt Robottävling Eget projekt

12 Utebelysningsstyrning Aktiv styrning av lampan tänder belysningen när skymning infaller släcker belysningen vid midnatt tänder belysningen två timmar före gryning släcker ljuset när dagsljuset kommit Det är alltså inte en klocka som talar om när gryning, midnatt och skymning inträffar utan det är dagsljuset som styr och kontrollenheten som räknar själv ut när det är midnatt och när det är två timmar kvar till gryning. Lampan skall även tändas om någon närmar sig huset Manuell styrning av lampan från två platser Handledare: Jens A. Andersson, EIT

13 Navigation-by-sound Forskningsprojekt på BME som går ut på att skapa ett system för att blinda skall kunna se/navigera med ljud. Batteridesign till prototyp - Just nu drivs en lasersensor och prototypdatorn av två separata batterier (som i sin tur består av 3, respektive 4 seriekopplade Li-Ion batterier). Det skulle vara intressant att ha en gemensam strömförsörjning, som dessutom kan kommunicera med datorn angående laddning kvar, och såklart även laddas. Prototypdatorn har diverse designdokument där just batteridesign är ett av dem, vilket troligen skulle vara en väldigt bra resurs. Hörlurssystem prototypdatorn har ett gäng interface-möjligheter men inget 3.5 mm-ljuduttag. Idag löser jag detta med en HDMI-VGA-adapter med separat ljudutgång. Ett hörlurssystem som utnyttjar någon av de kommunikationsmöjligheter som datorn erbjuder skulle alltså vara intressant. Hörlurarna som används idag är också s.k. bone-conductive. Ett andra steg skulle kunna vara att bygga ett par sådana. Dagens modell har ett eget batteri, men en egen skulle behöva en egen strömförsörjning (från batteriet såklart) också. Minimalt med latency och brett frekvenssvar skulle behöva vara mål för detta. Användarinterface idag används en USB-numpad för alla inställningar för användaren. En lösning med skräddarsydda knappar och reglage som utnyttjar lämplig kommunikationsmetod till prototypdatorn (I2C, SPIO, GPIO etc.) skulle vara intressant. I detta kan ingå att interfacet också kan "avläsas" för att förstå aktuella inställningar, förslagsvis taktilt. Antingen genom att lämpliga reglage och knappar väljs, eller om en känner sig modig genom någon slags taktil display. Handledare: Johan Isaksson, BME

14 Pendelbalanserar-projekt mobilrobot med Ilonhjul eller omnihjul dvs. fordonet kan röra sig i alla riktningar + omorientering sig godtyckligt i planet sfärisk inverterad pendel vars vinkel mot det balanserande fordonet mäts med t ex magnet + hallgivare (alt kamera) Ilonhjul reglerad av t ex arduino +...fjärrstyrning via app etc etc.. Projekthandledare: Anders Robertsson, Reglerteknik Omnihjul

15 Projekt i samarbete med Axis Solcellsdriven kamera Projektidé Idén med projektet är att undersöka möjligheterna till energiförsörjning av kamera med hjälp av solcell. För att få en avbrottsfri strömförsörjning är tanken är att solcellen ska ladda upp ett batteri som i sin tur driver kameran via en upp/nedspänningsomvandlare. Startpunkt Det finns kameramodeller med låg energiförbrukning som är lämpliga för detta ändamål, exempelvis M3044. Lämpliga punkter att undersöka i projektet är följande: Geografisk användning kamerans geografiska placering kommer att ha direkt inverkan på den energi som solcellen kan producera. Dimensionering av solcell solcellen bör dimensioneras med avseende på plats, uteffekt och verkningsgrad. För att utnyttja maximal effekt krävs att solcellens last anpassas. Maximum power point tracking (MPPT) kan undersökas och implementeras. Dimensionering av batterier samt undersökning av lämpliga batteri-topologier. Syfte/mål Det slutgiltiga målet med projektet är att erhålla en fungerande prototyp. Energikalkyler som går att anpassa efter kundbehov är också önskvärt. Värde för Axis Projektet kan göra det möjligt för Axis att erbjuda kameror som kan monteras på platser där ständig energiförsörjning är problematisk.

16 Projekt i samarbete med Axis Batteridrivning när man snabbt behöver ha en kamera på plats Projektidé och område Utveckla och bygga ett batteridrivningssystem för de svåråtkomliga, otillgängliga och tillfälliga kamerainstallationerna, direkt via PoE (Power-over-Ethernet). Bakgrund Varje år sätts det upp tillfälliga kameror och sensorer för övervakning. Byggplatser, festivaler, demonstrationer och påvebesök är bara några exempel där det snabbt behöver komma upp säkerhetsutrustning. Ofta är det svårt att försörja dessa med energi. Därför hade det varit bra att ha ett batteri som direkt kan kopplas till nätverkskontakten som driver kamerorna. Startpunkt Val av batteri Konstruera elektronik för spänningsreglering till PoE-spänning från batterispänning. Kombinera data med spänning enligt Power-over-Ethernet standarden, för matning av kamera Syfte/Slutmål En låda med elektronik för: ett batteri 1 datainput 1 data/power output Slutresultatet ska kunna driva en PoE klass 3 produkt i minst 1 timme. Värde för Axis Värdet för Axis är tvådelat. Först och främst kan detta vara en utmärkt produkt för de kunder som inte vill dra ut konstant energiförsörjning för en tillfällig installation. För det andra så gör vi på Axis massor av tester på tillfälliga platser där energiförsörjning är ett problem, därför hade ett sådant hjälpmedel underlättat vårt arbete.

17 Projekt i samarbete med Axis Aktiv värmeledning Projektidé och område Ta fram och utvärdera olika aktiva metoder för ökad värmeledning genom forcerad konvektion inom chassit på en kamera. Startpunkt Val av aktiva komponenter för forcerad konvektion. Beräkna luftflöde. Konstruera styrning/reglering av valda komponenter. Test och utvärdering i klimatskåp på befintlig produkt. Syfte/Slutmål Ta fram komponent för att aktivt forcera luft inuti en kamera för bättre värmeavledning. Värde för Axis Effektivare värmeavledning som kan medföra bredare temperaturspecifikation samt ökad livslängd.

18 Robottävling Konstruera en arduinobaserad robot Grupper tävlar mot varandras robotar i en cup Kombinera mjukvara, elektronik, mätteknik, sensorer och hårdvara för att maximera vinstchanser Handledare: Anders J. Johansson, EIT + support

19 Robottävling 2014

20 Eget förslag Kom med eget förslag på elektronikprojekt! Exempel från tidigare år: Bluetoothstyrt cykellås Kaffebryggare Automatisk krukväxtvattnare Satellitmottagare Drinkblandare Handledare: Beror på projektet

21 Elektronikprojekt - allmänt Projektbudget: ca 2000 kr (robotprojekt 1000kr) Dyrare utrustning kan lånas från institutioner T. ex. spänningsaggregat, funktionsgenerator mm. Komponenter beställs via kursansvarig (Andreas) Beställning skickas varje tisdag kl 13 Inköpt utrustning tillhör LTH och ska återlämnas efter avslutad kurs Vill man behålla något får man betala det själv

22 Elektronikprojekt - beställningsmall

23 Vad ska jag göra nu? Idag: Skriv upp er på listan så jag vet vilka som skall slumpas in i grupper Senast 23 januari: Skicka önskemål om projekt till kursansvarig Se till att ha med 1, 2 och 3-handsalternativ (Max 2 Axis-projekt per grupp) Den 2 februari Få besked om projekttilldelning

24 Vad ska jag göra snart? 2/2 13/2 Ta kontakt med er handledare och diskutera gemensamt igenom projektet Baserat på diskussioner inom gruppen och med handledare, skriv en projektplan 14/2 Projektplan skickas in till kursansvariga som sedan fördelar dessa för kamratgranskning 21/2 Kamratgranskad projektplan tillbaka till kursansvariga

25 Frågor? Kursansvarig Andreas Lenshof Kontor: BMC D1320a E:1334a (Kontorstid: Måndagar) Tlfn: