Elektronik Labor

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Im Labor „elektronische Schaltungstechnik“ werden Software und Hardware gemeinsam entwickelt. Dabei wird auf die Kenntnisse folgender Fächer zurückgegriffen:

Elektrotechnik I und II
Informatik I und II
Elektronische Schaltungstechnik
Mikroprozessor-Technik

Wichtig:

Bleiben Sie mit uns in Kontakt! Trotzdem es zeitweise Wochen mit eigenständigen Bearbeitung gibt, ist der Austausch wichtig, damit zu den jeweiligen Abgaben ein sinnvolles Ergebnis abgeliefert wird.
Suche Sie den Austausch mit den anderen Studierenden. Meistens haben Sie die Lösung, zum Problem eines anderen und umgekehrt.

Der Semesterablauf staffelt sich im 3. Semester mit dem Fach Mikroprozessor-Technik, damit die Kenntnisse der Software sinnvoll angewandt werden können.

Die Tätigkeit im EST Labor unterteilt sich in mehrere Schritte. Für diese habe ich jeweils Tipps für Sie zusammengestellt.

Lesen Sie sich die Vorgaben für die Softwareentwicklung durch.

Beachten Sie für die Arbeit im D137 und D706 die entsprechende Laborordnung.
Falls Sie Unklarheiten zu den Laboreinrichtungen haben, so finden Sie hier die Anleitungen der Laborgeräte.
Prof. Plate (HS München) hat diverse Links zu Eagle zusammengestellt. Diese ersetzen zwar den Unterricht nicht, können aber zur Wiederholung sinnvoll sein.
Ein weiteres gutes Eagle-Tutorium finden Sie auf Youtube unter: https://www.youtube.com/watch?v=YoVen9os4Sk

Prozess 1: Ideenfindung

Input Products	Work	Output Products
keine	W1. Einarbeitung in Management-Tool durcharbeiten (in der ersten Semesterwoche) W2. Projektidee wurde gefunden W3. Projektidee an Betreuer zurückmelden W4. Der Betreuer legt die Projektidee im Management-Tool an W5. Projekt-Definition im Management-Tool vervollständigen W6. Informieren des Betreuers W7. Der Betreuer lädt zur Durchsprache und Abnahme der Projekt-Definition ein	OP1. Projekidee OP2: Projekt-Definition
Input Condition		Output Condition
keine		OC1. OP1. und OP2. abgelegt OC2. OP1. und OP2. abgenommen
zu W1: Die Projektplanung der Software und Elektronik wird im serverbasierten Tool „Redmine“ verfolgt. Ich bitte Sie sich dazu in der ersten Semesterwoche die Anleitung zu Redmine durchzulesen und abzuarbeiten zu W2: Dazu eignen sich Methoden wie Brainstorming. Eine zweite Variante ist der Blick auf die bereits vorhandenen EST Labor Projektideen. Um den groben Hardware- und Software-Aufwand abzustecken, sollten Sie die Leitplanken durchlesen. zu W5.: Verwenden Sie hierzu die Vorlage und vervollständigen Sie die Seiten in Redmine

Prozess 2: Hardware-Auswahl und Modularisierung

Input Products	Work	Output Products
IP1: Projekidee IP2: Projekt-Definition	W1. Eine Einteilung in grobe Software- und Elektronikmodule wurde erstellt W2. Die Anforderungen an Hardwareelemente wurden spezifiziert W3. Die passenden Hardwareelemente wurden gefunden W4. Die Verfügbarkeit der Elemente wurde geprüft W5. Der Betreuer wurde über die Hardwarekomponenten informiert
Input Condition		Output Condition

zu W2: Die Tipps für die Elektronik-Konzeptionierung sollen Ihnen helfen, die geeigneten Elemente zu finden Hardware-Anbieter und typische Komponenten

Prozess 3: Schaltplan erstellen

Input Products	Work	Output Products
IP1: Projekidee IP2: Projekt-Definition	W1. Durchsicht der benötigten Datenblätter W2. Erstellen der Schaltung (*.sch) in eagle (Ändern eines vorandenen Boards) W3. Regelmäßige Durchsprache mit dem Betreuer W4. Ablegen der genutzten Datenblätter W5. Informieren des Betreuers	OP1: Schematic-files OP2: Datenblätter
Input Condition		Output Condition
IC1: Projektidee vom Betreuer abgenommen		OC1: Files abgelegt
Tipps für die Schaltungserstellung Checkliste für die Schaltung

Prozess 4: Erstellen vom Platinenlayout

Input Products	Work	Output Products
IP1. Schaltplan der Platinen	W1. Durchsicht der benötigten Datenblätter W2. Erstellen der Schaltung (*.sch) in eagle (Ändern eines vorandenen Boards) W3. Regelmäßige Durchsprache mit dem Betreuer W4. Ablegen der genutzten Datenblätter W5. Informieren des Betreuers	OP1. Schematic-files OP2: Datenblätter
Input Condition		Output Condition
IC1. Schaltplan vom Betreuer abgenommen		OC1. Files abgelegt
Tipps für das Platinenlayout Checkliste für die Layout Checkliste für das Layout Eagle Tipps

Für die Laborleitung: Erstellen des Nutzens

Mit der Erstellung der Software bzw. der Softwaresystem-Entwicklung kann bereits parallel zur Schaltplan-Erstellung bzw. direkt danach begonnen werden.
Machen Sie sich dazu zunächst Gedanken,
- was die Software tun muss (übergeordnete Tätigkeiten),
- und in welcher Abfolge sie das tun soll
Dann können Sie sich überlegen,
- wie diese einzelnen Tätigkeiten C-Funktionen zugeordnet werden können,
- wie die C-Funktionen von einander abhängen,
- welche Schnittstellen die C-Funktionen untereinander benötigen, (Datentyp, Wertebereich, Name)
Erst dann sollten Sie überlegen wie der Code aussieht. Hier hilft ein Blick in die Datenblätter und Application Notes der µController und Chips. Dort sind nicht selten Algorithmen oder Codeschnipsel vorgegeben.
Weitere Tipps fürs Programmieren können auch helfen.

Notenrelevante Tipps finden Sie unter den allgemeinen Hinweisen zu schriftlichen Arbeiten

Onlinekurs der TU-Berlin
Sehr ausführliche Skriptsammlung von Herrn Prof. Plate (HS München). Dort sind Tipps zum Löten, Programmieren und allgemeinen Entwickeln rund um Mikrocontroller, Embedded Systems zu finden.

Elektronik Labor

Einführung und Einordnung

Semesterablauf und Tipps

0. Einarbeiten in die Umgebung

1. Ideenfindung und Projektplanung

2. Konzeptionierung (Auswahl der Hardware-Komponenten und Modularisierung)

3. Erstellen von Schaltplan (Schematic)

4. Erstellen vom Platinenlayout (Board)

5. Erstellen der Software

6. Bestücken der Platine

7. Fehlersuche

8. Dokumentation

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