Kandidatprojektet Skrivuppgift Ma/as Krysander Datorteknik
2 Kandidatprojekt i elektronik, 16 hp PRA1 (U/G) Projektarbete 11 hp UPG1 (U/G) Skriftlig rapport 2 hp UPG2 (U/G) Etik 1.5 hp UPG3 (U/G) Presentation o opposition 1.5 hp
Introduktion 3*Projektmodell Kandidatprojekt i elektronik Introduktion Preparation Utförande Leverans Utvärdering Processorer/miljö 3*VHDL Konstruktion AVR Mätteknik VHDL 3*Etik Intro-Skriv Skrivuppgift Kappa Etik Etik Projektplanering Handledning Föreläsningar Seminarier LAB Projektarbete Projektarbete: koda, konstruera, testa. 5 hp 11 hp Teknisk dokumentation Examination Seminarier/opposition Utvärdering
UPG1, Rapportskrivning, 2 hp Introduktion Preparation Utförande Leverans Utvärdering Tre per projekt En per projekt Intro-Skriv Skrivuppgift Kappa =Handledning (ISY o TEMA) Föreläsningar Seminarier LAB Projektarbete Ca 30 stud. per sem. Ansvarig lärare: Mattias Krysander, ISY och Eva Törnqvist, TEMA Examination Seminarier/opposition Utvärdering
5 Innehåll Syfte och mål Skrivuppgiften allmänt Beskrivning av valbara skrivuppgifter Skrivprocess kommunikationsflöde Rapportens utformning Referenshantering Söka vetenskapliga artiklar Inspiration från tidigare skrivuppgifter Sammanfattning
6 SyCe och mål Syftet med skrivuppgiften är att få möjlighet att individuellt träna och få återkoppling på tekniskt skrivande såväl innehållsmässigt som språkligt. Målet med uppgiften är att introducera vetenskapligt och tekniskt skrivande och förbereda inför bland annat examensarbetet.
7 SkrivuppgiCen Arbetsinsatsen för skrivuppgiften ska vara ca 40 timmar per person (ingår ej i projekttiden). 10 A4-sidor (15 A4-sidor om det är tre studenter) försättsblad, projektidentitet, innehållsförteckning och dokumenthistorik ska ej räknas in bland de 10 sidorna.
8 Val av uppgic Varje projektgrupp ska välja en regleruppgift, en sensoruppgift en kommunikations/konstruktionsuppgift. Det blir således två personer som arbetar på varje uppgift (om ni är sju personer i gruppen så är det tillåtet att vara tre stycken på en av uppgifterna).
9 RegleruppgiCer 1. Vilka övergripande styrmoder är nödvändiga för att roboten ska kunna utföra sitt uppdrag? T ex köra rakt i korridor, svänga i korsning, styra efter tejp, etc. Vilken information/mätdata behövs i de olika moderna? Hur kan man reglera roboten i de olika styrmoderna? 2. Hur kan man söka av ett rum/labyrint/omgivning på ett effektivt sätt? Beskriv olika kartläggningsalgoritmer. Hur beräknas den kortaste vägen till en punkt? 3. Vilka gångstilar är möjliga för vandrande robotar? Vilken/vilka gångstilar är lämpliga för er uppgift. Hur kan man reglera en vandrande robot som ska ta sig igenom en labyrint? Vilken gångstil orsakar minst mekaniskt slitage? 4. Hur kan man precisionsstyra en robotarm som t ex ska kunna plocka upp föremål? Autonomt och fjärrstyrt? Algoritm? Mjuka rörelser för att minska slitage.
10 SensoruppgiCer 1. Vilka sensorer finns det som stöd för att roboten ska kunna utföra sitt uppdrag? Hur fungerar dessa? Finns det olika typer? Beskriv fysikaliska principer, mätnoggrannhet, störkänslighet, prestanda etc. Vilka sensorer är lämpliga att använda? 2. Hur skulle man kunna använda en kamera för att navigera i en labyrint, utforska en kartvärld eller att följa en linje? Vilka olika typer av kameror finns det? Vilken typ är lämplig att använda? Hur tolkar man en bild? Roterande kamera? Vilka skyltar kan vara lämpliga för att markera hur roboten ska navigera?
11 KommunikaLon och konstruklonsuppgicer 1. Beskriv olika principer för kommunikation mellan processorer. Prestanda, funktion, robusthet, etc (SPI, I2C, ). Vilken/vilka lösningar passar er robot? 2. Beskriv olika principer för trådlös övervakning/styrning av er robot. Prestanda, funktion, robusthet, säkerhet etc. (Blåtand, WLAN, Zigbee..). 3. Säkerhet i kommunikationen. Utvärdera olika kommunikationslösningar och jämföra dem. Hur säker är kanalen? Vilken lösning är bäst för er, och varför? Kan den avlyssnas enkelt? Kan en angripare skicka falska styrkommandon? Hur störkänslig är kanalen?
12 KommunikaLon och konstruklonsuppgicer 4. Hur utvecklar och testar man ett realtidssystem som innehåller flera moduler/ processorer? Integration? Med eller utan operativsystem? Olika programstrukturer? Avbrottsstyrning? C eller assembler? Varför modularisering? Hållbar utveckling? Om ni skulle kommersialisera er robot i 100-tal eller miljontal, hur skulle ni byggt den då? 5. Hur gör man den elektriska konstruktionen stabil, störningsfri och strömsnål? Är det någon fördel med ett producerat kretskort? Reflektera runt avkoppling, jordplan, olika jordar, parallella kablar etc.
13 KommunikaLon och konstruklonsuppgicer 6. Batteri. Hur fungerar de batterier som finns på er robot? Vilka problem kan spänningsvariationer orsaka? Hur kan roboten göras robust mot eventuella spänningsvariationer? 7. Styrdon. Studera styrservon och drivkretsar. Hur fungerar ett servo? Hur kan man effektivt styra många servon samtidigt? Hur kan man styra en robotarm utan att den rycker?
14 Val av uppgic Valet skickas senast imorgon (9 februari, kl 16.00) till er beställare och kan se ut som följer Regleruppgift nr1 person1, person2 Sensoruppgifter nr1, nr2 person3, person4 Kommunikations/konstruktionsuppgift nr3 person5, person6 där nr1, nr2, nr3 anger valda uppgifter och person1,, person6 vem som ska utföra respektive uppgift. Ni får gärna komma med egna förslag på uppgifter. Tilldelning av ISY och TEMA-handledare ISY-handledaren läser och bedömer det tekniska innehållet. Läraren från TEMA läser och bedömer det språkliga.
KommunikaLonsflöde 15 Student ISY- handledare 9 feb Val 3 mars 11 mars 8 april 20 april 27 april 29 april Version 0.1 Version 1.0 Eventuella iteraloner Version 1.X med ISY- handledare TEMA- handledare Beställare SkrivuppgiC skickas per e- post med Ltel: Skrivuppgi*, grupp nr, yyy- uppgi* där yyy ersä[s med sensor, regler, kommunikalon eller konstruklon. Återkoppling muntligt eller skricligt Handledaromdöme: Godkänt eller komple[ering Beställare beslutar om uppgicen är godkänd eller underkänd
16 Första utkastet, version 0.1 Ni ska skicka in er första version (minst 5 sidor) senast den 3:e mars till era handledare (både ISY och Tema) och er beställare. TÄNK PÅ: Ju högre kvalité texten håller desto intressantare kommentarer kan ni få. Handledarna från Tema ger er muntlig återkoppling (20min). Tema kommer att meddela schema och lokal senare. ISY-handledare ger muntlig eller skriftlig återkoppling.
17 Slutleverans Den färdiga skrivuppgiften skickas senast den 8:e april till era handledare (både ISY och Tema) och till er beställare. Vi rekommenderar att ni läser och kommenterar varandras rapporter inom gruppen innan ni skickar dem till era handledare. Tänk på att samtliga skrivuppgifter ingår i den sammanställda kandidatrapporten. Ni får skriftliga kommentarer från era handledare senast den 20:e april.
18 Handledningsresurser Handledningsresurserna uppgår till 1.5 timma/uppgift I detta ingår att läsa version 0.1 och 1.0 med avseende på det tekniska/ språkliga innehållet och göra en bedömning. Använd handledartiden väl. Eget arbete Eget ansvar för kvalité Handledare ger goda råd och ska ej rätta upp.
19 Rapportens struktur Ett förslag på disposition följer nedan. 1. Inledning 2. Problemformulering (frågeställningar som rapporten ska behandla) 3. Kunskapsbas (litteratur, datablad, dokumentation, bakgrundsteori, etc.) 4. Rapportens huvuddel (modeller, beräkningar, analyser och eventuella experiment) 5. Resultat och slutsatser 6. Referenser Appendix Punkterna 3 och 4 kan med fördel anpassas till den specifika uppgiften och delas upp i lämpligt antal avsnitt med lämpliga rubriker.
20 Referenssystem Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) är en sammanslutning av ingenjörer och vetenskapspersoner från ca 175 länder och tillför omkring 30% av världens litteratur inom de elektriska och elektroniska ingenjörs- och datavetenskapliga områdena. IEEE har utarbetat standarder och i skrivuppgiften ska utformningen av referenser följa IEEE-standarden [1]. [1] D. Graffox, IEEE CitaLon Reference, September 2009. [Online]. Available: h[p://www.ieee.org/documents/ieeecitalonref.pdf. [Använd 2014-12- 12]. Word: IEEE Reference Order Latex: Package ieeetran
21 IEEE- standard Citiation standards in this reference are provided for: Books Online Sources Handbooks Patents, Standards, Theses, Unpublished Reports Periodicals Conference Technical Articles References Books Basic Format: [1] J. K. Author, Title of chapter in the book, in Title of His Published Book, xth ed. City of Publisher, Country if not USA: Abbrev. of Publisher, year, ch. x, sec. x, pp. xxx xxx. NOTE: Use et al. when three or more names are given. Examples: [1] B. Klaus and P. Horn, Robot Vision. Cambridge, MA: MIT Press, 1986.
22 IEEE- standard Periodicals When referencing IEEE Transactions, NOTE: the issue number should be deleted and month carried. Basic Format: [1] J. K. Author, Name of paper, Abbrev. Title of Periodical, vol. x, no. x, pp. xxx-xxx, Abbrev. Month, year. Examples: [1] R. E. Kalman, New results in linear filtering and prediction theory, J. Basic Eng., ser. D, vol. 83, pp. 95-108, Mar. 1961. NOTE: Use et al. when three or more names are given. References Alla referenser ska citeras i texten References in Text: References need not be cited in the text. When they are, they appear on the line, in square brackets, inside the punctuation. Grammatically, they may be treated as if they were footnote numbers, e.g., as shown by Brown [4], [5]; as mentioned earlier [2], [4] [7], [9]; Smith [4] and Brown and Jones [5]; Wood et al. [7] or as nouns: as demonstrated in [3]; according to [4] and [6] [9].
23 Referenshantering Datablad [10] Texas Instruments, High speed CMOS logic analog multiplexers/demultiplexers, 74HC4051 datasheet, Nov. 1997 [Revised Sept. 2002]. [Online]. Available: http://nli.vnunet.com/news/1116995. [Accessed Sept. 12, 2007]. Egna dokument som förstudie, kravspecifikation, etc ska vara bifogade som Appendix och finns ej med i referenslistan utan hänvisas till som om det vore ett kapitel i dokumentet. Exempel: Appendix A innehåller en detaljerad teknisk beskrivning.
24 Söka vetenskapliga arlklar Det vore trevligt om det finns vetenskapliga tidskriftsartiklar med i referenslistan. Granskade Välciterade, impact factor Ursprungskälla Aktuella På kurshemsidan finns det länk till bibliotekets hemsida.
InspiraLon från Ldigare skrivuppgicer 25 Regleruppgifter Armstyrning och linjeföljning Styrning och reglering av hexapodrobot Utforskning Sensoruppgifter Sensoruppgift Sensoruppgift med mätningar Kommunikations och konstruktionsuppgift I2C och SPI Kandidatarbete
KommunikaLonsflöde 26 Student ISY- handledare 9 feb Val 3 mars 11 mars 8 april 20 april 27 april 29 april Version 0.1 Version 1.0 Eventuella iteraloner Version 1.X med ISY- handledare TEMA- handledare Beställare SkrivuppgiC skickas per e- post med Ltel: Skrivuppgi*, grupp nr, yyy- uppgi* där yyy ersä[s med sensor, regler, kommunikalon eller konstruklon. Återkoppling muntligt eller skricligt Handledaromdöme: Godkänt eller komple[ering Beställare beslutar om uppgicen är godkänd eller underkänd
Ma/as Krysander www.liu.se