Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- elektronische_systeme:start [2022/03/28 23:07]
tfischer
+++ elektronische_systeme:start [2024/04/20 23:13] (aktuell)
mexleadmin
@@ Zeile 1: / Zeile 1: @@
-<WRAP hide>
-<WRAP round important>
-\\ \\ \\
-<fs xx-large>Die Inhalte zu diesem Kurs sind noch nicht aktuell für das Sommersemester 2022!
-</fs>\\ \\ \\
-</WRAP>
-</WRAP>
 ====== Elektronische Systeme ======
@@ Zeile 26: / Zeile 19: @@
 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.
-==== Vorträge im Kurs ====
+===== Themen für Vorträge zur Elektronik =====
-Im Sommersemester sind folgende Themen geplant, aber noch nicht bestätigt:
-  * Batteriemanagement von Lithium Ionen Batterien ([[https://www.bos-ag.com/|BOS AG]])
-  * EMV konformes Platinendesign  ([[https://www.eviron.de/|EVIRON]])
-  * System- und Hardwareentwurf unter normativen Vorgaben und Blick auf die besonderen Herausforderungen und Varianten von fehlertoleranten Systemen ([[https://www.mobil-elektronik.com/|Mobil Elektronik]])
-  * [[themen_microchip|Hardwarenahe Softwareentwicklung]] - genaues Thema noch offen ([[https://www.microchip.com/|Microchip]])
---> Vorträge in bisherigen Kursen  #
-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:
   * **[[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
   * Künstliche Intelligenz
-Projektvorschläge folgen bis zum Semesterbeginn. Eigene Projektvorschläge sind gerne gesehen.
-<--
-===== Themen für Elektroniksimulationen =====
-Neben dem Hauptprojekt sollen Digitalschaltungen in Falstad nachgebildet werden, welche Peripherals eines Atmega328 abbilden.
-Diese Simulationen sollen einen tieferen Blick in die Innereien des Microcontrollers ermöglichen.
-  - 8bit Timer/Counter + I/O-Ports
-  - SPI
-  - I2C/TWI
-  - ADC
-  - U(S)ART
-  - 16bit Timer/Counter
-Optional wären: Watchdog, USART in SPI Mode, AVR32DB: EVSYS, PORTMUX, CCL, Brownout detector, 12bit timer, RTC, CRCSCAN, DAC, OPAMP, ZCD
-Für einen 8bit Timer/Counter habe ich dazu bereits einen Ansatz für eine Lösung erstellt, siehe [[http://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgzCCMCmC0AcIBsA6ALAVgAw4JxiyTXgwwHZFsQMQ0IM5JIAoAJRFkiQ6I+J7RQQAJig5xOEShrDpILPOnNhWMmMHD4C+Ik2JBAYQDKw5gBl1IrZYIb5IAGYBDADYBnaNXnmoYbpoVIP3AsOwVnd08aLGVVX39rSBUrfRBjFhU1Ll1EjFE9WjSjGItsq0CkRFsRIQiPLxiAdyhK8pbEXG4YgFkQMiS2-tFq-KULeE62ie4R+zqo70yQaanrAsEAHTcyZgAPEFwsXHAwDtxIcDQLjUEAeQNWLABBWLVz-OsV9ZAtpB93toA2bhVz1aL-NAaay4SEhOwXeYNV4HWEBA6aFKFLZoZG4DFogHfLYYf746EY4GOUELEoHPGA+mUxHgpa4ekEsgJVJbDJxSA4HIKNkfbluWn8rCCsSSuE1EGRJEWXCcwEq2YI6lI1kqglIBREtymVl6wGonRYtxgf4m3UKJma8G9MhkhTOqqhGqyElOm3WTl2j2jb19M2u2GzL3MXpaKUx2VBqPLYRQ7TJ+NSYNkdl+xmBjOJsg6v1qvORix+O0DMDBMADUQahXg-ZkLAQavHCh2tCiG4gAAqBgAcn3xcF+EkFPxRPKwd5SsFYOPkovdHMHd5mmhJiuRGBRDumrv91OuHxEDF9vA22BjpAs5ceyJBAOHlgAEJsMTWWDJxD87e-vYk4KNEQFKJA8CCEE3A7neMHjuAzBcIIiCwfBuihLeCjYfYoF4Q0VIKoe0HIFBY7nswzQkZw3AYDBp7EcECi8NhlHUDMoi8HuG6keAnGCKxVHBKezotDxokifx4lSXRvGMRxyx2tObHWNx0JdCpQq0dwkzyRw3G8LA3GHoZBmCLALEqQc9E6RpzQ0dZHCnhZAlsQ5Lm8R5eloiRwiicRrT8lBkGOYeKhae0UADMRga8EFbQxFw3D8txP7jqEChpRhW7LMwACEaQAPYALYAA5OAATk4AAuhUVfYACSWAADRbA1kCtW4DXCJ1DVgJ1ABSLVbANHUjT1I0QAAikVZWVTVdXyBI4gbAAjpAGwAHbiBKWAbetW04Lt-JrRt217RKTCnYdx04Nd238o9e33RdR0nQdD1MBd+1nbdd0fZdl33U9T3A99F3A4D-2-Y9X0-VtTCw+9MOI4j90APyY1jmNrVgW2xH+rb7nFGUCEIBgleVVW1fVMQqITZnqMxUGzVTC31SSkBUP+MGyUwy583K1Bsfy34k9ullUUc6Ffpl-Axd+6XWJZSyFgkrq+qkVqq9mrpFqkRpxPAaZonG3x00bMpolmIqFLyahkKGfRkqkJKq76YZQqkOKqy6fR1uagh-KrAfMZM3w7FLqXhX0Ko-pIxFlGmTAhWmietMnZSwP5IuQPSaVRfnaCCVFJrcROSk8RXYnV8Zuep1BEFQRpXON-Sp5MPnyc1DQJJUVnEl5-uOf9zaxel-q1jp7ocVJ65o-6uPTBl8pVHCCbs8ZyrfJcJPgSQGaqQGLc3TPOKu9tMvAZhIRs4W1k68plA9OYoYJ-PCwpSP5f3-qrfNIi2-j5IBll9hMDoJcQIwgbyXAgL2F8jwXi9CSOPbO9Y-LD3yPmfusJYB8yHhwWSiV8H5wki-NBQgLzP0ODwes7ZCHHF7Pce+ssnLCQPuZEiggXBOAAEbQBcMiG8wwPRXBmKIkAABjFw0BKrIi3P4ceCiRCiUENI2RFVkTQOPLoVBvA1EuAANYjnkduU8mAbKFAACYAEsKrQEkdVGxhVNrMBQCAAAqqVAAIoVRom0KYAFdNrVWgBVeAb4bHVXsBAfkvgQC8MKtVWqxVaCCGOBAAwZgADSQtRBTTtDEkAU0LhcyENNesxxhjFIgNA8A9SppQkKNNGg1YvDTRmNwGYxS1BXD6PU1gABRIwXgqkgFqqVWgEAqieIAArICEKIAa2SABiLgbGlTWYVUqgyXDFR5FsYQBzLTYmJBsCqDVNoADcwmhIqrs-ZbgkBbDIOcp4m0rEAHEarQAeS805bh4DnNuBVb5oS-mAp5EctwV0KrvK+T8iFYBfhQvOWYQqABzGxkjLmlUCdVCFG04UfLBb8vZPIMCophWgYFoLEXkphci6lPI8bEoReChlQKYXPMZW8kl9LHl5x5DSmFQKKogtJYS15oqti4D5eyslgqmUqB5K8iq6KsWSNuPivFBKGXIvVZi7F2rqq6sJZSiqyy1kbK2TshlV1DQ8g2jCyl3KzmWtWeszZLhtmErxo6mF-qhWGn9Raq1XrbUQrlQG6N0DDkiotfCyV9rpXJkOUSiVAr02HOhcIRN-KOWPLjTKw0RyPXWu9b6hlebDmHNdZoQ50b80KohcIZ1whY3PPFXSwthyeV+S2AQeVyai1cvXoctV4abU+rtY8odAb53VkHQm4dWbDQ8rACK2stKR2DudXuQdzbd2WmVdKg95aI0zqRfWw9g6N3SqPWu7dloz1iszb2y0XKbzYlZUmp9G7oXfovdOqtjzi61rcOByDzruzuo1canV+LW0Gvg1qxDerBVysNZqk1Zr9VdtQ7hpDDKrhoqNWh01xG50ofI0RjDhyxV-o-aRy0G7lVjqZcGrmg7sQGsHHVY9LG-CDvY4czj0buMnMg0HDYWx-V4zk9IWTbhXUbVrWcs5MLlNHI0ypg56mxTKZvfptw8wjPKaDdpiz5mtMGcpZptTjrdOqas3JmzjmdN6Yc65rzemnOGiU-5r0KK3NPOs2F0LHnzPebs+5nzCm-PPMiz5+zfmovOZM55hLrqkuGds-51LLnYsxf89lkLeX0u+aKwVuLBmysRby554LQXAtNda9p9rhzOsBddQloFbnNN9eiyp5gVxJzbn4HRTK5dPE+L8QEwqwS7kRKicgOT8hFOupoO20L22IOhqgPt4kIhjlmb84EI7KnDsBoOztvLe2bvHbu7dy7MgutvZ62tq7PLmLree091713oUHZ5Q94HAPHtXf+99v7gPodg9219i7kOEf3aB4jn7J3Pu5rkDjj7XoscE7xxtyFaP-VctDciJAJtx5IFksmScCSkkpKETabixd9Ts5ALY+xjjnGuPLGz4YwRtE1AbHfKnJsZR0-8DKQQxUnC7Fzrg-BAsNJLHAeZfBuDrCGAHEhKgFZZTCNlBcacwslhG47TMEXkw9cGDYmrQYKp5aO5d4ganghXfNCd+ldnFEffu9jjBGOJl-d9BCt7vouto-5BHrHlRogncYPEjqUSvuS4UC94TNMUezafCtpLRSM9BDJ6L2X0vapV4J-SuYgPNePdKPr8bJ+LeRBEJUibWSyeO+B-8N3nU89FKTkJnL5vkh+BEH0PXjPwenL0kPFnjgMd+Rpnjpnqvc-OAhUX13SQj0Q8Jzd4orfcEeJaEyivgUy+j999oK6SPM-N821oE-k-F-X+p-ovSJf6+v9ORChfz-0XzjjPw-2AM0kCBVAlD-BVF33rGgL2mSjgMdxCjP1XyghQLv3QKJigCwOHzwK6XHHwJfzPyICgLsmQHLhVCXzPxAOQK6WThIOgLyAILoOPxaFdHbmYOSlaFoJII9j6DHhn2ELn0AnoKgFYOTyj0diflkKfEz1RHHmkI30UT1l4NUMimTzrjv1FzdCPGkl0G4n0LREX1Dn9nyDTkdzrDTGTysN0NsOgJ4KcgGHAJIgkM4GSCAPcI4M8MQF-x8OaDcOEmv04CYkd3zhIgPzYUoICJCLX0CLEFShIidzCNiJYKT1AOil8InDnwvgkLP1SMSKKIxCdzKEPE6G0AOBCgcgqJNCFFAMoMqJEDTGaP5nP3DlaJtHsOWHDk+E6KH0JG4kJCnjYmaNFyGOrzaIxHGJ0OskXi0kCFhAqPxHHnGPHhWKlDxF0RLjaJNHWPrxhBuA6FEIqKdiOKfEOJtFkmaPrxgPb1sn1F72lClHuLzSaJtF4GaN2PZC+M+MGJtFEmaIQB4nGPUkygYjGN+PSRjwqKLAaP8Hj2VERNEHGKRJNAchSn3EhOaE6FQg7iwASKaMaLEGchxOqM4WSlCPJNwDQIGHuPaLhOSnpKQKiimMChZMznZP3nrFwMZLGJNA4QOGgOyNxMFP2LpPZPxMeI4DuL5MFMJMwMoKxKgFhGiPYKjnQVH1gOVNwJJhlH5M1MUlJOZOrxVMmAwLZKrlwMCGvyjxVIJLr2tO4nLkVM-xilSn1OlOdJ0RNKcl1NSldKJJ9IAKgmpPCKNJokJjJIjKSOxNYMtLSJDKyheJvxLhVJ-FdOclDxFlwJ-AJLXxzOaE91VKDmoMoJLPaPIMIJ4hLOVmIIrOTi6XDxMmDOrKjxLJ3Cn3dJFhFwkgznjzKHiiTkHNimbhLyri3nHKtLqL-AGGmIokKlJOWHsGLjZCgBQDzUUAkGRLoi3P1GXKtCXOVBXOAlpIaBQFKSgGYCXP5DUHPHv3XOiBQB3M5D3JkDFziCtCAA|hier]]. Für einen Subcircuit ist [[introduction_to_digital_systems:storage_elements#examples|hier]] ein Schieberegister als Beispiel zu finden.
-Diese Schaltung soll als Grundlage für die anderen Hardwareteile dienen.
-Randbedingungen bei der Umsetzung sind:
-  - Sprechen Sie mir Ihren Kommilitonen, um ähnliche, neue Komponenten zu verwenden
-  - Nutzen Sie das "small Grid" (''Options'' >> ''Small Grid'') und wo möglich die kleine Darstellung der Komponenten.
-  - Ähnliche Leitungen sollten möglichst geschickt übereinander gelegt werden, ggf. in Nibble getrennt.
-  - Alle Register des entsprechenden Features sollen vorhanden sein
 ===== Themen für Projekte =====
+Die Projektseiten sind [[https://wiki.mexle.org/ss22_elsys/uebersicht|hier]] zu finden.
 Die Themen für die Veranstaltung im Sommersemester 2022 sollen die Lehre in Microcontrollertechnik, Elektronik Labor, Digitaltechnik und Elektrotechnik I/II unterstützen.
+{{tablelayout?colwidth=",,564px"}}
-^ Nr.  ^ Thema                                                                                                                       ^ Beschreibung                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ^ Umfang     ^ sinnvolle Interessen                                                                                                            |||
+^ Nr.  ^ Thema                                                                                           ^ Beschreibung                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         ^ Umfang  ^ sinnvolle Interessen                                              |||
-| :::  | :::                                                                                                                         | :::                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           | :::        ^ Softwareentwicklung?  ^ Hardwareentwicklung?           ^ Systementwicklung?                                                       ^
+| :::  | :::                                                                                             | :::                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  | :::     ^ Softwareentwicklung?  ^ Hardwareentwicklung?  ^ Systementwicklung?  ^
-| 2+3    | <del>Magnetkreise mit altair flux auslegen (z.B. Elektromotor, Reluktanzmotor, Lautsprecher etc. )</del> \\ bereits belegt  | Das Programm [[https://www.altair.de/flux/|Flux]] ermöglicht die Simulation von elektrischen und magnetischen Effekten per finite Elemente. Ziel der Aufgabe ist ein Aufbau verschiedener Magnetkreise (Gleichstrommotor, Reluktanzmotor, Synchronmaschine, Lautsprecher etc. ) und eine Beschreibung wie dies umsetzbar ist zu erstellen. Die Struktur ist über ein CAD-Programm (z.B. AutoCAD) zu erstellen. Gut wäre auch ein Output als Animation                                                                                                                         | 4      |                       | Ja, Simulation                 |                                                                          |
+| 1    | Ansteuerung von adressierbaren LEDs per SPI                                                     | Adressierbare LEDs wie die WS2812 benötigen häufig eine sehr schnelle Kommunikation, welche durch 8bit  Prozessoren, wie dem  atmega328 schwer möglich ist. Dies lässt sich aber durch die Verwendung von SPI als Ausgabemöglichkeit kompensieren, da die SPI-Elektronik im AVR sehr schnelle Taktung zulässt. Als Erweiterung kann auch eine Lösung mit günstigen Schieberegistern vorgesehen werden.                                                                                               | 1-2     | Ja                    | Als Erweiteurng       | Nein                |
-| 4    | <del>Entwicklung von Hard- und Software für großes LED Display basierend auf >50 8x8 Matrizen</del>                         | im Labor sind etliche rote 8x8 LED Matrizen ohne Treiber vorhanden. Für diese ist eine günstige Treiberhardware zu entwickeln und eine Treibersoftware, welche leicht ansteuerbar ist.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        | 2          |                       | Ja                             | Ja                                                                       |
+| 2    | MultiColor-MiniArcade                                                                           | Als Mitgebsel soll eine kleine "Arcade Machine" entwickelt werden (vgl. [[https://youtu.be/g7uGaATyA5I?si=ulD2lVR_cOKLpjY_|dieses Beispiel]]. Besser wäre aber entweder eine 8x8 Farbmatrix (z.b. mit WS2812, siehe {{https://hackaday.io/project/191273-arduino-connect4-game-human-vs-microcontroller|Beispiel}}) bzw ein günstiges kleines TFT Display. Zusätzlich soll ein Joystick etc. vorgesehen werden. Ideal wäre eine Elektronik, die günstiger als 10..15€ ist und einige Spiele bietet.  | 4-8     | Ja                    | Ja                    | Ja                  |
+| 3    | Weiterentwicklung von Hard- und Software für großes LED Display basierend auf 100 7x5 Matrizen  | Im Vorletzten Semester wurde aus 10x10 rote 7x5 LED Matrizen ein Display erstellt. Dieses soll weiterentwickelt werden, idealerweise so, dass es sich wie ein "Nokia LCD 5110" verhält                                                                                                                                                                                                                                                                                                               | 2       | Ja                    | Ja                    | Nein                |
+|      |                                                                                                 |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      |         |                       |                       |                     |
+|      |                                                                                                 |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      |         |                       |                       |                     |
 --> Weitere Themen #
@@ Zeile 100: / Zeile 58: @@
 <--
-===== Terminplanung =====
+==== Vorträge im Kurs ====
+<WRAP hide>
+  * 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:
+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
+<--
+</WRAP>
+==== Terminplanung ====
 Ein detaillierter Gruppen-/Terminplan ist in [[https://ilias.hs-heilbronn.de/goto.php?target=file_560217_download&client_id=iliashhn|ILIAS]] zu finden.
@@ Zeile 108: / Zeile 96: @@
 </imgcaption>
 {{drawio>ESTerminplanung}}
+</WRAP>
+==== Lage der Labore ====
+<WRAP>
+<imgcaption ImgNr02 | Lage der Labore>
+</imgcaption>
+{{drawio>LageDerLabore}}
 </WRAP>
 ==== 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]] \\
 [[https://www.ipes.ethz.ch/course/view.php?id=2#section-1|iPES]]: interaktives Power Electronics Seminar \\