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elektronik_labor:projektideen [2019/09/25 22:43]
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| ====== Projektideen ====== | ====== Projektideen ====== |
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| Anbei finden Sie Projektideen für Elektronik-Labor, Microcontrollertechnik, Laborarbeiten, Seminararbeiten und Abschlussarbeiten. Je nach gewünschten Arbeit muss das Niveau bei einer Durchsprache geklärt werden. | Anbei finden Sie Projektideen für Elektronik-Labor, Mikrocontroller-Technik, Laborarbeiten, Seminararbeiten und Abschlussarbeiten. Je nach gewünschten Arbeit muss das Niveau bei einer Durchsprache geklärt werden. |
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| Bereits umgesetzte Projekte, welche auch noch erweitert werden können, finden Sie auf der Seite von [[https://wiki.mexle.hs-heilbronn.de/doku.php?id=mexle:start|Mexle2020]]. | Beachten Sie, dass - falls Sie die ET2 Klausur noch nicht bestanden haben - ein Softwareprojekt in Frage kommt, da für die Durchführung des Labors diese Prüfung abgelegt sein muss. |
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| Beachten Sie auch die [[https://ilias.hs-heilbronn.de/goto.php?target=file_161475_download&client_id=iliashhn|Software-Projektidee: Lego Roboter]] (Link ins ILIAS). | Weitere Quellen für Ideen |
| | * Bereits umgesetzte Projekte, welche auch noch erweitert werden können, finden Sie auf der Seite von [[https://wiki.mexle.org/doku.php?id=mexle:start|Mexle2020]]. |
| Weitere Anregungen lassen sich auch [[https://www.electronics4you.cc/projekte/|hier]] holen. | * Beachten Sie auch die [[https://ilias.hs-heilbronn.de/goto.php?target=file_161475_download&client_id=iliashhn|Software-Projektidee: Lego Roboter]] (Link ins ILIAS). |
| | * Auch ein Sensor oder Projekt für Arduino kann ein Ausgangspunkt für Ihre Idee sein. Wichtig im Fach Elektronik Labor geht es um die Platinenentwicklung und Ebedded C Programmierung, d.h. ein interessanter Arduinosensor kann zwar als Hilfe in der Entwicklung herangezogen werden. Sie sollten aber eine eigene Platine mit mindestens einem IC(s) und/oder einem Operationsverstärker selbst entwickeln, sowie den Code auf C transferieren. |
| | * Weitere Anregungen lassen sich auch [[https://www.electronics4you.cc/projekte/|hier]] holen. |
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| ===== Liste der Projektideen ===== | ===== Liste der Projektideen ===== |
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| {{tablelayout?rowsHeaderSource=1&colwidth="48px"&tableSort=1&tableSearch=1}} | In der folgenden Liste finden Sie Ideengeber für Ihr Projekt. |
| ^ Typ ^ Projekt-Seite ^ Ziel der Umsetzung ^ ^ | Bei den Projekten, welche "umgesetzt" oder "in Bearbeitung" sind, können Sie mich gerne nach dem Stand fragen. |
| | SW | [[:minimexleflight|MiniMEXLEflight]] | Ein kleiner "Flugsimulator" für das Display des MiniMEXLE | umgesetzt | | Häufig kann an Projekten noch weiterentwickelt werden. |
| | SW | [[:minimexleinvaders|MiniMEXLEinvaders]] | Das Spiel Space Invaders auf dem Display des MiniMEXLE | in Bearbeitung | | |
| | SW | [[:opampcheck|OpampCheck]] | Überprüfung einer externen Operationsverstärkerschaltung mittels PWM Ausgabe und ADC Eingabe | umgesetzt | | {{tablelayout?rowsHeaderSource=1&colwidth="48px,70px,260px,440px"&tableSort=1&tableSearch=1}} |
| | SW | [[:stepperdriver|StepperDriver]] | Ansteuern eines Schrittmotors über die PWM Ausgabe | umgesetzt | | ^ Typ ^ Schwierig-keit ^ Projekt-Seite ^ Ziel der Umsetzung ^ ^ |
| | SW | [[:mexleuhrspislave|MEXLEuhrSpiSlave]] | Erweiterung des vorgestellten Programms MEXLEuhr: Rückkanal von Slave zu Master per SPI | offen | | | SW | | [[mexle:minimexleflight|MiniMEXLEflight]] | Ein kleiner "Flugsimulator" für das Display des MiniMEXLE | umgesetzt | |
| | SW | MEXLEuhrI2CSlave | Erweiterung des vorgestellten Programms MEXLEuhr: Rückkanal von Slave zu Master per I2C | offen | | | SW | | [[mexle:minimexleinvaders|MiniMEXLEinvaders]] | Das Spiel Space Invaders auf dem Display des MiniMEXLE | in Bearbeitung | |
| | SW | [[:mexlenode|MEXLEnode]] | Umsetzung eines programmierbaren Gatters/Knoten: per I2C soll AND/OR/… oder ein Neuron gewählt werden können | offen | | | SW | | [[mexle:opampcheck|OpampCheck]] | Überprüfung einer externen Operationsverstärkerschaltung mittels PWM Ausgabe und ADC Eingabe | umgesetzt | |
| | SW | EnergySaver | Entwicklung einer Library für die Energiespar-Modi des ATMEL Prozessors | offen | | | SW | | [[mexle:stepperdriver|StepperDriver]] | Ansteuern eines Schrittmotors über die PWM Ausgabe | umgesetzt | |
| | SW | MEXLEsoftI2C | I2C an frei wählbaren Pins | in Bearbeitung | | | SW | | [[mexle:mexleuhrspislave|MEXLEuhrSpiSlave]] | Erweiterung des vorgestellten Programms MEXLEuhr: Rückkanal von Slave zu Master per SPI | offen | |
| | SW | [[:spitoi2c|SPItoI2C]] | Router von SPI zu I2C und umgekehrt | offen | | | SW | | MEXLEuhrI2CSlave | Erweiterung des vorgestellten Programms MEXLEuhr: Rückkanal von Slave zu Master per I2C | offen | |
| | SW | [[:leddriver|LEDdriver]] | Ansteuerung der LED WS 2812b | umgesetzt | | | SW | | [[mexle:mexlenode|MEXLEnode]] | Umsetzung eines programmierbaren Gatters/Knoten: per I2C soll AND/OR/… oder ein Neuron gewählt werden können | offen | |
| | SW | [[:mexlesimplefuncgen|MEXLEsimpleFuncGen]] | einfacher Funktionsgenerator mit Ausgabe von verschiedenen Signalen (Dreieck, Rechteck) und Frequenzen | umgesetzt | | | SW | | EnergySaver | Entwicklung einer Library für die Energiespar-Modi des ATMEL Prozessors | offen | |
| | SW | MEXLEsimpleOscilloscope | einfachste Ausgabe von Messsignalen auf dem LCD | in Bearbeitung | | | SW | | MEXLEsoftI2C | I2C an frei wählbaren Pins | in Bearbeitung | |
| | SW | [[:frequencydetect|FrequencyDetect]] | Erkennung von Frequenz/Periodendauer und Tastgrads eines Signals | offen | | | SW | | [[mexle:spitoi2c|SPItoI2C]] | Router von SPI zu I2C und umgekehrt | offen | |
| | SW | [[:i2c-analysator|I2C-Analysator]] | Darstellung "mitgeschnüffelter" I2C Daten | in Bearbeitung | | | SW | | [[mexle:leddriver|LEDdriver]] | Ansteuerung der LED WS 2812b | umgesetzt | |
| | SW | [[:wuerfelgenerator|Würfelgenerator]] | Würfelgenerator mit statistischer Analyse der Wahrscheinlichkeiten | umgesetzt | | | SW | | [[mexle:mexlesimplefuncgen|MEXLEsimpleFuncGen]] | einfacher Funktionsgenerator mit Ausgabe von verschiedenen Signalen (Dreieck, Rechteck) und Frequenzen | umgesetzt | |
| | SW/HW | “Ausgabe-Überprüfung” für Bauteilregal | Bei der Ausgabe von SMD Teilen aus dem Regal kommt es häufig zu Falschen Rückgaben, bzw. leeren Schubladen ohne Rückmeldung. Um das zu vermeiden, soll ein Konzept einer Zugangsüberprüfung des Regals entwickelt werden. | offen | | | SW | | MEXLEsimpleOscilloscope | einfachste Ausgabe von Messsignalen auf dem LCD | in Bearbeitung | |
| | SW/HW | ROS und Microprozessoren | Konzeptionierung und Aufbau eines Demonstrators des Robotic OS auf einem Mikrocontroller | umgesetzt | | | SW | | [[mexle:frequencydetect|FrequencyDetect]] | Erkennung von Frequenz/Periodendauer und Tastgrads eines Signals | offen | |
| | SW/HW | DIY Biosensing Board | Konzeptionierung und Aufbau einer [[https://shop.openbci.com/collections/openbci-products/products/cyton-biosensing-board-8-channel|Elektronik, um Gehirnwellen auszulesen]]. Für Kooperation mit Prof. Stache geeignet. Statt des ADC1299 könnte auch der MCP3914 der genutzt werden. | offen | | | SW | | [[mexle:i2c-analysator|I2C-Analysator]] | Darstellung "mitgeschnüffelter" I2C Daten | in Bearbeitung | |
| | SW/HW | CAN to USB, CAN to Display | Analyse und Mithören des Kfz-Datenkanals (Beispiel: [[http://www.kreatives-chaos.com/artikel/can-debugger|CAN-debugger]]), zum Aufbau eines CANs außerhalb des Kfzs auch das Versenden von Messages. Ggf. über CAN-taugliche Atmel-Prozessoren (z.B. ATmega16M1) oder zusätzlichen Chips (z.B. MCP2515 und 82c250) | offen | | | SW | | [[mexle:wuerfelgenerator|Würfelgenerator]] | auf deterministischen Systemen ist die Generierung von Zufall nicht einfach. häufig werden Nutzereingaben oder Rauschende Komponenten als Signalquelle genutzt. Ziel ist die Programmierung eines Würfelgenerators mit statistischer Analyse der Wahrscheinlichkeiten. | in Bearbeitung | |
| | SW/HW | Verwendung von “Bio-Sensoren” | z.B. von [[https://para.maximintegrated.com/en/results.mvp?fam=bio-sensors|MAXIM]] | offen | | | SW/HW | | “Ausgabe-Überprüfung” für Bauteilregal | Bei der Ausgabe von SMD Teilen aus dem Regal kommt es häufig zu Falschen Rückgaben, bzw. leeren Schubladen ohne Rückmeldung. Um das zu vermeiden, soll ein Konzept einer Zugangsüberprüfung des Regals entwickelt werden. | in Bearbeitung | |
| | SW/HW | neue Platine für Grundlagen Digitaltechnik | Basis CPLD oder kleiner FPGA (z.B. CoolRunner) | offen | | | SW/HW | | ROS und Microprozessoren | Konzeptionierung und Aufbau eines Demonstrators des Robotic OS auf einem Mikrocontroller | umgesetzt | |
| | SW/HW | Ansteuerung von 3-phasigen Motoren | 3-phasige Motoren sind in vielen Anwendungen verbaut, von kleinen Motoren in Festplatten bis zum Elektroauto. Um diesen anzusteuern gibt es verschiedene Möglichkeiten, welche eine Brückenschaltung zum Betrieb der einzelnen Phasen erfordern. Es wurden günstige kleine 3-phasige Motoren (12V, 2W, 9000rpm, {{ :9000_rpm_bldc_12v_2w.pdf |Bilder}}, "{{ :9000_rpm_bldc_12v_2w_Teil2.pdf |Spec}}") gekauft, welche für erste Aufbauten genutzt werden können. | offen | | | SW/HW | | DIY Biosensing Board | Konzeptionierung und Aufbau einer [[https://shop.openbci.com/collections/openbci-products/products/cyton-biosensing-board-8-channel|Elektronik, um Gehirnwellen auszulesen]]. Für Kooperation mit Prof. Stache geeignet. Statt des ADC1299 könnte auch der MCP3914 der genutzt werden. | offen | |
| | SW/HW | NFC/RFID Platine mit Antenne | Als Basis sind Chips empfohlen, die NFC- und I2C-Interface besitzen: ST25TV02K-AD6H3, M24SR02-YMC6T/2, SLS2S2002FTB. | offen | | | SW/HW | | CAN to USB, CAN to Display | Analyse und Mithören des Kfz-Datenkanals (Beispiel: [[http://www.kreatives-chaos.com/artikel/can-debugger|CAN-debugger]]), zum Aufbau eines CANs außerhalb des Kfzs auch das Versenden von Messages. Ggf. über CAN-taugliche Atmel-Prozessoren (z.B. ATmega16M1) oder zusätzlichen Chips (z.B. MCP2515 und 82c250) | offen | |
| | SW/HW | MEXLEbot | kleines fahrbares Gefährt aufbauen, welches Motorsteuerung, Sensoren, und 2 Motoren enthält. | in Bearbeitung | | | SW/HW | | Verwendung von “Bio-Sensoren” | z.B. von [[https://para.maximintegrated.com/en/results.mvp?fam=bio-sensors|MAXIM]] | offen | |
| | SW/HW | Lego Mindstorm EV3 Motor | Ansteuerung des großen Lego Motors. Vgl. auch [[https://tu-dresden.de/ing/informatik/ti/vlsi/ressourcen/dateien/dateien_studium/dateien_lehstuhlseminar/vortraege_lehrstuhlseminar/folder-2013-12-02-6874273691/LegoNXT_SHAP.pdf?lang=de|Abschlusspräsentation SHAP, Lego - TU Dresden]], [[http://www.philohome.com/nxtmotor/nxtmotor.htm|Internas zum Legomotor]]. | in Bearbeitung | | | SW/HW | | neue Platine für Grundlagen Digitaltechnik | Basis CPLD oder kleiner FPGA (z.B. CoolRunner) | in Bearbeitung | |
| | SW/HW | Ansteuerung Minilautsprecher | Entwicklung eines Systems zur Ausgabe von Tönen auf Kleinlautsprechern (z.B. [[https://de.farnell.com/murata/pklcs1212e2000-r1/buzzer-smd-2khz-extern-beschalten/dp/1765028#anchorTechnicalDOCS|PKLCS1212E2000-R1]]) | in Bearbeitung | | | SW/HW | | Ansteuerung von 3-phasigen Motoren | 3-phasige Motoren sind in vielen Anwendungen verbaut, von kleinen Motoren in Festplatten bis zum Elektroauto. Um diesen anzusteuern gibt es verschiedene Möglichkeiten, welche eine Brückenschaltung zum Betrieb der einzelnen Phasen erfordern. Es wurden günstige kleine 3-phasige Motoren (12V, 2W, 9000rpm, {{ grundlagen_der_digitaltechnik:9000_rpm_bldc_12v_2w.pdf |Bilder}}, "{{ grundlagen_der_digitaltechnik:9000_rpm_bldc_12v_2w_teil2.pdf |Spec}}") gekauft, welche für erste Aufbauten genutzt werden können. | offen | |
| | SW/HW | Treiber-Elektronik für elektroluminzierende Farbe | Aufbau eines Spannungsstellers für "kapazitive Farbe" (vgl. [[https://www.youtube.com/watch?v=eUUupR-ongs|Video]]) | offen | | | SW/HW | | NFC/RFID Platine mit Antenne | Als Basis sind Chips empfohlen, die NFC- und I2C-Interface besitzen: ST25TV02K-AD6H3, M24SR02-YMC6T/2, SLS2S2002FTB. | offen | |
| | SW/HW | Feinstaub-Sensor | Der Sensor SDS011 klingt [[https://karl-voit.at/2018/03/03/SDS011/|vielversprechend]] . Basiert auf ihm gibt es bereits eine Umsetzung mit ESP01. Ähnliches lässt sich auch auf einem ATMEL Chip realisieren. Es wird für eine passable Messung auch ein Luftfeuchtesensor benötigt. | offen | | | SW/HW | | MEXLEbot | kleines fahrbares Gefährt aufbauen, welches Motorsteuerung, Sensoren, und 2 Motoren enthält. | in Bearbeitung | |
| | SW/HW | Körperschall-Lautsprecher | (vgl.: [[https://youtu.be/eI45eqEjaeU|Covert radio pen with bone conduction speaker]]) | offen | | | SW/HW | | Lego Mindstorm EV3 Motor | Ansteuerung des großen Lego Motors. Vgl. auch [[https://tu-dresden.de/ing/informatik/ti/vlsi/ressourcen/dateien/dateien_studium/dateien_lehstuhlseminar/vortraege_lehrstuhlseminar/folder-2013-12-02-6874273691/LegoNXT_SHAP.pdf?lang=de|Abschlusspräsentation SHAP, Lego - TU Dresden]], [[http://www.philohome.com/nxtmotor/nxtmotor.htm|Internas zum Legomotor]]. | in Bearbeitung | |
| | SW/HW | GPS-Logger | (vgl.: [[https://www.mikrocontroller.net/articles/GPS_Logger_Mini|Beispiel1]], [[https://www.mikrocontroller.net/topic/151330|günstige Hardware dazu]]) | offen | | | SW/HW | | Ansteuerung Minilautsprecher | Entwicklung eines Systems zur Ausgabe von Tönen auf Kleinlautsprechern (z.B. [[https://de.farnell.com/murata/pklcs1212e2000-r1/buzzer-smd-2khz-extern-beschalten/dp/1765028#anchorTechnicalDOCS|PKLCS1212E2000-R1]]) | in Bearbeitung | |
| | SW/HW | SMS über GPRS versenden | (vgl: [[https://www.mikrocontroller.net/topic/57300|Beispiel]], [[https://www.tme.eu/de/details/sim800c/m2m-gprshspalte-module/simcom/sim800c24/|günstige Hardware dazu]], jedoch ohne SIM-Cardslot und weiterem Exterieur) | offen | | | SW/HW | | Treiber-Elektronik für elektroluminzierende Farbe | Aufbau eines Spannungsstellers für "kapazitive Farbe" (vgl. [[https://www.youtube.com/watch?v=eUUupR-ongs|Video]]) | umgesetzt, kann erweitert werden | |
| | SW/HW | Entwicklung eines kleinen Magnetfeldsensors | | offen | | | SW/HW | | Feinstaub-Sensor | Der Sensor SDS011 klingt [[https://karl-voit.at/2018/03/03/SDS011/|vielversprechend]] . Basiert auf ihm gibt es bereits eine Umsetzung mit ESP01. Ähnliches lässt sich auch auf einem ATMEL Chip realisieren. Es wird für eine passable Messung auch ein Luftfeuchtesensor benötigt. | offen | |
| | | SW/HW | | Körperschall-Lautsprecher | (vgl.: [[https://youtu.be/eI45eqEjaeU|Covert radio pen with bone conduction speaker]]) | offen | |
| | | SW/HW | | GPS-Logger | (vgl.: [[https://www.mikrocontroller.net/articles/GPS_Logger_Mini|Beispiel1]], [[https://www.mikrocontroller.net/topic/151330|günstige Hardware dazu]]) | offen | |
| | | SW/HW | | SMS über GPRS versenden | (vgl: [[https://www.mikrocontroller.net/topic/57300|Beispiel]], [[https://www.tme.eu/de/details/sim800c/m2m-gprshspalte-module/simcom/sim800c24/|günstige Hardware dazu]], jedoch ohne SIM-Cardslot und weiterem Exterieur) | offen | |
| | | SW/HW | | Entwicklung eines kleinen Magnetfeldsensors | | offen | |
| | | SW/HW | | Robospinne | Basierend auf einem 1-2 gelenkigen Bein mit je einem Servo pro Gelenk soll ein spinnenähnliches Fortbewegungsmittel entwickelt werden (4, 6 oder 8 Beine). Dabei sollte ein 3D-Modell für eine "Servo Spinne" aus dem Netz ausgewählt werden. Optional können weitere Sensoren verbauen | in Bearbeitung | |
| | | SW/(HW) | | Magnetometer | Aufbau eines kleinen Magnetfeldsensorsystems, um z.B. Magnete auszumessen oder elektromagnetische Abstrahlung zu untersuchen | offen | |
| | | SW/HW | MR4+ | Teststrategie für das Inbetriebnehmen von ATmega Boards basierend auf den internen I/O Möglichkeiten | | in Bearbeitung | |
| | | SW/HW | MR4+ | uC-"Defibrillator" | Entwicklung einer Elektronik+Mechanik, welche das Zurücksetzen von ExtClk bei nicht-funktionsfähigem Quarz ermöglicht. Details auf [[https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_Fuses#Reaktivieren_bei_fehlerhaften_Taktquellen-Fuse-Einstellungen|Mikrocontroller]] | offen | |
| | | SW/HW | | Beat machine | Entwicklung einer Beat Machine, um Musik Samples (aufnehmen und) abspielen zu können: Platine mit Tasten und I2C, Platine mit uC, Platine mit Sd-Karte (Vorhanden), Platine mit Endverstärker (Vorhanden) | offen | |
| | | SW | MR4+ | HW-Simulation per [[https://simulide.blogspot.com/|SimulIDE]] | Nachbau einfacher Schaltungen als Start für das 3. Semester | offen | |
| | | SW/HW | MR4+ | [[:hexagonales_riesen-led-display]] | interaktive Leinwand aus großen Pixeln | offen | |
| | | SW/HW | MR4+ | großes Display aus vielen 7-Segment Anzeigen | Hardware: gefräßte Platinen, mehrere Dutzend 7-Segment Anzeigen (einige bereits im Labor vorhanden)\\ Software: Entwicklung eines schönen Zeichensatzes | offen | |
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