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elektronische_systeme:start [2021/03/02 14:19] – [Themen für Projekte] tfischerelektronische_systeme:start [2026/10/02 01:08] (current) – mexleadmin
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 Unterschiedlichste elektronische System umgeben uns Tag täglich: Mobiltelefone, Laptops, Fahrzeugsteuerung… In diesem Kurs wollen wir eine Systemidee von Ihnen in elektronischer Hard- und Software umsetzen, um dabei die Einblicke in die Elektronikentwicklung zu erweitern. Ziel ist vor dem Jahresabschluss bereits die Systeme zu präsentieren.  Unterschiedlichste elektronische System umgeben uns Tag täglich: Mobiltelefone, Laptops, Fahrzeugsteuerung… In diesem Kurs wollen wir eine Systemidee von Ihnen in elektronischer Hard- und Software umsetzen, um dabei die Einblicke in die Elektronikentwicklung zu erweitern. Ziel ist vor dem Jahresabschluss bereits die Systeme zu präsentieren. 
  
-Weiterhin ergeben sich vor den Prüfungen 4 Termine, bei welchen Experten aus der Industrie interessante Einblicke in die Elektronik darstellen. Hier bin ich auf Ihr Interesse angewiesen und offen für Ideen.+Weiterhin gibt es ca. 4 Termine, bei welchen Experten aus der Industrie interessante Einblicke in die Elektronik darstellen. Hier bin ich auf Ihr Interesse angewiesen und offen für Ideen.
  
-===== Bisherige Kurse ===== +===== Themen für Vorträge zur Elektronik =====
- +
-Im letzten Kurs wurden folgende Präsentationen gehalten: +
- +
-  * **Wie wird eine Platine entwickelt?**//(externer Vortragender, Würth/WEdirekt)// \\ Nutzentypen, Multilayer, Flex-Systeme, Vias +
-  * **[[elektronik_labor:weiterfuehrende_tipps_zum_layouting|Weitere Tipps und Tricks zum Layouting von Platinen]] **//(Prof. Gruhler)// \\ parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten, Führung von analoger und digitaler Masse, Aufbau von Multilayerplatinen, Kunst des Layoutings +
-  * **Mikrocontroller-Technologien **//(externer Vortragender, Microchip)// \\ Hardware-Software-Codesign, typische Haken und Ösen bei der Hardwareentwicklung +
-  * **Software- und Systementwicklung **//(externer Vortragender, Bosch)// \\ Prozesse, industrielle Tools, Tagesablauf+
  
 +Neben dem Hauptprojekt sollen Vorträge zu aktuellen Themen der Elektronik präsentiert werden.
 Gegebenenfalls könnten folgende Themen interessant sein: Gegebenenfalls könnten folgende Themen interessant sein:
  
   * **[[elektronische_systeme:it_sicherheit|Wie kann ich Kommunikation und Datenablage sicher machen]]**  \\ Checksummen, Zyklische Redundanzprüfung, Hash-Funktionen, Kryptographie   * **[[elektronische_systeme:it_sicherheit|Wie kann ich Kommunikation und Datenablage sicher machen]]**  \\ Checksummen, Zyklische Redundanzprüfung, Hash-Funktionen, Kryptographie
-  * **[[elektronische_systeme:stromspannungswandler|Wie wandelt man - z.B. im Elektroauto, im Netzteil, in der Endstufe - Wechselspannung in Gleichspannung und umgekehrt]]** \\ Halbbrücke, Buck/Boost-Converter, Vollbrücke, B6-Brücke, Transistortypen, Gegentaktendstufe  * **Warum brennen Prozessoren nicht durch?** \\ Thermomanagement, Wärmestromkreis, transiente thermische Impedanz+  * **[[elektronische_systeme:stromspannungswandler|Wie wandelt man - z.B. im Elektroauto, im Netzteil, in der Endstufe - Wechselspannung in Gleichspannung und umgekehrt]]** \\ Halbbrücke, Buck/Boost-Converter, Vollbrücke, B6-Brücke, Transistortypen, Gegentaktendstufe   
 +  * **Warum brennen Prozessoren nicht durch?** \\ Thermomanagement, Wärmestromkreis, transiente thermische Impedanz
   * **komplexere Filter** \\ Bandsperre, Bessel-, Butterworth-, Chebyshev-Filter, Ausnutzung von Resonanz   * **komplexere Filter** \\ Bandsperre, Bessel-, Butterworth-, Chebyshev-Filter, Ausnutzung von Resonanz
   * Künstliche Intelligenz   * Künstliche Intelligenz
  
 +===== Themen für Projekte =====
  
-Projektvorschläge folgen bis zum Semesterbeginn. Eigene Projektvorschläge sind gerne gesehen. 
  
-===== Themen für Kurzvorträge =====+Die Themen für die Veranstaltung im Wintersemester 2026 können eigeninitiativ eingebracht werden. Alternativ gibt es auch Themen der Microcontrollertechnik, Elektronik, und Elektrotechnik I/II welche übernommen werden könnten. Diese können auch aus [[https://wiki.mexle.org/studentische_arbeiten/themen_fuer_labor_und_seminararbeiten|aktuellen und zurückgestellten Seminararbeitsthemen]] abgeleitet werden.
  
-  - Transistoren - Transistorstrukturen im Chip: von Standardzellen zu 3D-Integration und „Forksheet“-Transistoren (FinFETs, vertikale Transistoren, …) +==== Bewertung ====
-  - Transistoren - Einführung in CMOS +
-  - Energiespeicher - Miniaturbatterien in Dünnschicht +
-  - Energiespeicher - Supercaps und Hybrid-Supercaps +
-  - Energiespeicher - Impedanzspektroskopie bei Batterien +
-  - Controller - Multicore, Pipelining und Vectoring in Prozessoren +
-  - Controller - DSPs +
-  - Controller - Hardware-integrierte Neuronale Netze (analoge Neuronen über Resistive RAM, Compute in Memory, mathematische MAC Operationen, FPGAs, …) +
-  - Einführung in den thermischen Stromkreis (z.B. Berechnungen mit Zth) +
-  - Einführung in Photonik (optische Kopplung, Polarisationsmanagement, SiN-Wellenleiter)+
  
-===== Themen für Projekte =====+Details zur Bewertung sind [[Details zur Bewertung |hier]] zu finden. 
 + 
 +==== Vorträge im Kurs ==== 
 + 
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 +  * https://www.rct-power.com/de/home.html 
 +  * https://www.eviron.de/ 
 +</WRAP> 
 + 
 +Im Sommersemester sind noch Themen von externen Vortragenden geplant, aber noch nicht bestätigt. 
 + 
 + 
 +<WRAP> 
 +--> Vorträge in bisherigen Kursen  # 
 + 
 +In den letzten Kursen wurden folgende Präsentationen gehalten: 
 + 
 +SS2024 
 +  * Motorentwicklung bei ebm papst ([[https://www.ebmpapst.com/|ebm papst]]) 
 +  * Einführung in MPLAB X - UART, I2C und Debugging des SAMD21 ([[https://www.microchip.com/|Microchip]], Details auf [[https://github.com/edras/SAMD21_HowTo|Github]]) 
 + 
 +SS2022 
 +  * System- und Hardwareentwurf unter normativen Vorgaben und Blick auf die besonderen Herausforderungen und Varianten von fehlertoleranten Systemen ([[https://www.mobil-elektronik.com/|Mobil Elektronik]]) 
 +  * Herstellung und Sonderformen von Platinen, z.B. flexible Leiterplatten, Vias, Multilayer ([[https://www.we-online.com/web/de/leiterplatten/willkommen_/Willkommen.php|WE online]]) 
 +  * Batteriemanagement von Lithium Ionen Batterien ([[https://www.bos-ag.com/|BOS AG]]) 
 +  * Analoge Sensoren und Schnittstellen zum Microcontroller ([[https://www.microchip.com/|Microchip]]) 
 + 
 +SS2021 
 +  * **Wie wird eine Platine entwickelt?**//(externer Vortragender, Würth/WEdirekt)// \\ Nutzentypen, Multilayer, Flex-Systeme, Vias 
 +  * **[[elektronik_labor:weiterfuehrende_tipps_zum_layouting|Weitere Tipps und Tricks zum Layouting von Platinen]] **//(Prof. Gruhler)// \\ parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten, Führung von analoger und digitaler Masse, Aufbau von Multilayerplatinen, Kunst des Layoutings 
 +  * **Mikrocontroller-Technologien **//(externer Vortragender, Microchip)// \\ Hardware-Software-Codesign, typische Haken und Ösen bei der Hardwareentwicklung 
 +  * **Software- und Systementwicklung **//(externer Vortragender, Bosch)// \\ Prozesse, industrielle Tools, Tagesablauf 
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 +==== Terminplanung ====
  
-  - Systemübersicht / Weiterentwicklung Simulide (Start z.B. über [[https://simulide.forumotion.com/t88-compiling-simulide-under-windows|Kompilieren unter Win10]]) +Ein detaillierter Gruppen-/Terminplan wird in [[https://ilias.hs-heilbronn.de/goto.php?target=file_560217_download&client_id=iliashhn|ILIAS]] zu finden sein.
-  - Einarbeitung in Falstad circuitjs  +
-  - WLAN-Hookup MEXLE (als standalone Basis Board) +
-  - OTA-Flashing für AVR-Chips / Mexle 328PB über ESP32 +
-  - eine "einfache" Programmiersprache: Scratch auf dem MEXLE 328PB Board ([[http://s4a.cat/|S4A]]) +
-  - (einfacher) Prozessornachbau in Falstad / digital (z.B. [[https://github.com/sakfa/cpu|RISC CPU]]) +
-  - Modellierung eines Operationsverstärkers (z.B. [[http://www.ecircuitcenter.com/Circuits/opmodel1/opmodel1.htm|einfaches Modell]], [[http://www.ecircuitcenter.com/OpModels/Opmodel2/opmodel2.htm|komplexeres Modell]]) +
-  - Elektronik-Management über Bar-, QR-Code (z.B. [[https://serratus.github.io/quaggaJS/|quaggaJS]], automatischer Erstellung für eagle) +
-  - (weitere) Anpassung MEXLE <-> Fischertechnik +
-  - „Leit“-Schaltungen entwickeln +
-  - Magnetkreise mit FEMM auslegen (z.B. Elektromotor, Reluktanzmotor, Lautsprecher etc. ) +
  
-===== Terminplanung =====+<WRAP> 
 +<imgcaption ImgNr01 | Terminplanung> 
 +</imgcaption> 
 +{{drawio>ESTerminplanung}} 
 +</WRAP>
  
-^ Semester- \\ woche  ^ Termin  ^ Modus                                  ^ Projekt                                                                                                                                    ^ +==== Lage der Labore ====
-| 1                   | 01.03   | Einführung         | Auswahl des Projekts, Komponentensuche, \\ Einlesen in Datenblätter, Projektplanung: \\ - Mindmap \\ - Gantt-Chart \\ - Ressourcenplanung  | +
-| 2                   | 08.03   | :::                                    | :::                                                                                      | +
-| 3                   | 15.03   | Eigenständige Arbeit / Coaching        |                                                                                          | +
-| 4                   | 22.03   | :::                                    |                                                                                          | +
-| 5                   | 29.03   | :::                                    |                                                                                          | +
-| 6                   | 05.04   | <fc #ff0000>ENTFÄLLT (Ostern)</fc>     || +
-| 7                   | 12.04   | Eigenständige Arbeit / Coaching        |                                                                                          | +
-| 8                   | 19.04   | :::                                    |                                                                                          | +
-| -                   | 26.04   | <fc #ff0000>ENTFÄLLT (Prüfungen)</fc>  || +
-| -                   | 03.05   | :::                                    || +
-| -                   | 10.05   | :::                                    || +
-| -                   | 17.05   | :::                                    || +
-| -                   | 24.05   | :::                                    || +
-| 9                   | 31.05   | Präsentationsslot 1-4, Coaching        |                                                                                          | +
-| 10                  | 07.06   | Präsentationsslot 5-8, Coaching        |                                                                                          | +
-| 11                  | 14.06   | Präsentationsslot 9-12, Coaching       |                                                                                          | +
-| 12                  | 21.06   | Präsentationsslot 13-16, Coaching      |                                                                                          | +
-| 13                  | 28.06   | Präsentationsslot 7-20, Coaching       |                                                                                          |+
  
-Bei allen Veranstaltungen ist die Möglichkeit zu Rücksprachen zu den eigenen Projekten gegeben.+<WRAP> 
 +<imgcaption ImgNr02 | Lage der Labore> 
 +</imgcaption> 
 +{{drawio>LageDerLabore}} 
 +</WRAP>
  
 ==== weiterführende Links ==== ==== weiterführende Links ====
  
-{{:2009-praesentieren-02-2.pdf|Theorie paralleler und verteilter Systeme}}  von Hr. Prof. Tantau an der [[http://www.tcs.uni-luebeck.de/downloads/mitarbeiter/tantau/2009-praesentieren-02-2.pdf|Uni Lübeck]] \\+{{2009-praesentieren-02-2.pdf|Theorie paralleler und verteilter Systeme}}  von Hr. Prof. Tantau an der [[http://www.tcs.uni-luebeck.de/downloads/mitarbeiter/tantau/2009-praesentieren-02-2.pdf|Uni Lübeck]] \\
 [[http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/smps.html|Dimensionierung von Schaltnetzteilen]] \\ [[http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/smps.html|Dimensionierung von Schaltnetzteilen]] \\
 [[https://www.ipes.ethz.ch/course/view.php?id=2#section-1|iPES]]: interaktives Power Electronics Seminar \\ [[https://www.ipes.ethz.ch/course/view.php?id=2#section-1|iPES]]: interaktives Power Electronics Seminar \\