BSE Angewandte Informatik - SoSe24 - Hausarbeit: Unterschied zwischen den Versionen

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== Einleitung ==
== Einleitung ==
== Gliederung der Hausarbeit ==
Ein Arduino ist ein Mikrocontroller. Mit ihm lassen sich einfach Sensordaten im PC verarbeiten und Aktoren in Echtzeit anzusteuern. Die Programmierung
In diesem Artikel finden Sie die [[Gliederung einer Hausarbeit]].
geschieht in dieser Hausarbeit über MATLAB<sup>®</sup>/Simulink. Die Hardware wurde Ihnen in der Vorlesung Angewandte Informatik vorgestellt.
Für diese Hausarbeit benötigen Sie die hier aufgeführte Hardware:
* Funduino Set
* Sensor laut Tabelle 1.
{| role="presentation" class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed"
| <strong>MATLAB<sup>®</sup>/Simulink&thinsp;</strong>
|-
|
Die Arduino-Entwicklungsboards können nicht nur mit der eigenen Arduino-Software programmiert werden. Die Programmierung ist sogar mit MATLAB<sup>®</sup>
und Simulink möglich. Dazu siehe z.&thinsp;B. folgende Videos/Webinare von der Firma The MathWorks:
*[https://www.mathworks.com/videos/using-arduino-with-matlab-and-simulink-100477.html?s_tid=srchtitle Using Arduino with MATLAB and Simulink]
*[https://www.mathworks.com/videos/programming-arduino-uno-with-simulink-86316.html?%20form_seq=conf1008 Programming Arduino Uno with Simulink]
*[https://www.mathworks.com/help/releases/R2020a/supportpkg/arduino/examples.html?s_cid=doc_ftr Simulink Support Package for Arduino Hardware — Examples]
*[https://www.mathworks.com/videos/install-the-matlab-and-simulink-support-packages-for-arduino-106497.html?s_tid=srchtitle_videos_main_2_arduino%20support Install the MATLAB and Simulink Support Packages for Arduino]
|}
{| role="presentation" class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed"
| <strong>Getting started&thinsp;</strong>
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|
* Besorgen Sie sich die in Tabelle 1 aufgedführte notwendige Hardware.
* Installieren Sie MATLAB<sup>®</sup>/Simulink auf Ihrem PC.
* Nehmen Sie das [http://de.mathworks.com/videos/programming-arduino-uno-with-simulink-86316.html Beispiel] in Betrieb.
* Starten Sie Simulink und nutzen Sie den Blocksatz mit Simulink Support Package for Arduino Hardware.
* Wählen Sie die Hardwareplattform Arduino Uno aus.
* Verwenden Sie [2https://www.mathworks.com/help/supportpkg/arduino/ug/remotely-monitoring-and-controlling-anapplication-
on-hardware.html Model & Tune], um Ihre Parameter im laufenden Betrieb zu variieren und die Daten mit Scope oder Display live anzuzeigen.
* Variieren Sie die Blinkfrequenz von 2&thinsp;Hz auf 1&thinsp;Hz und 0,5&thinsp;Hz.
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== Praxisaufgaben ==
== Praxisaufgaben ==
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|+ Tabelle 01: Übersicht der Sensoren
|+ Tabelle 1: Übersicht der Sensoren
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! # !! Bild !! Bezeichnung !! Artikelnummer !! Bearbeitung !! verliehen !! Rückgabe
! # !! Bild !! Bezeichnung !! Artikelnummer !! Bearbeitung !! verliehen !! Rückgabe
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| 1 || [[Datei:Arduino MembranDrucksensor FSR402.jpg|ohne|100px|]] || [[Membran Drucksensor FSR402]]||[https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/druck-gewicht/fsr402-flexibler-membran-drucksensor F23105959]|| Dorothea Tege || 04.07.24
| 1 || [[Datei:Arduino MembranDrucksensor FSR402.jpg|ohne|100px|]] || [[Membran Drucksensor FSR402]]||[https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/druck-gewicht/fsr402-flexibler-membran-drucksensor F23105959]|| Dorothea Tege || 04.07.24
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| 2 || [[Datei:Wägedrucksensor_mit_Wägezelle_-_1kg.jpg|ohne|100px|]]  || [[Wägedrucksensor mit Wägezelle - 1kg HX711AD]]||[https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/druck-gewicht/hx711ad-waegedrucksensor-mit-waegezelle-1kg-gewichtsmessung F23106145]|| Neubauer Felix|| 04.07.24||
| 2 || [[Datei:Wägedrucksensor_mit_Wägezelle_-_1kg.jpg|ohne|100px|]]  || [[Wägedrucksensor mit Wägezelle (1kg) HX711AD]]||[https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/druck-gewicht/hx711ad-waegedrucksensor-mit-waegezelle-1kg-gewichtsmessung F23106145]|| [[Benutzer: Felix Neubauer|Felix Neubauer]] || 04.07.24||
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| 3|| [[Datei:KapFeuchtesensor.jpg|ohne|100px|]]  || [[ Kapazitiver Bodenfeuchtesensor]] ||[https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/feuchtigkeit/kapazitiver-feuchtigkeitssensor F23108595]|| [[Benutzer: Ken Hilz| Ken Hilz]] || 04.07.24 ||
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| 3|| [[Datei:KapFeuchtesensor.jpg|ohne|100px|]]  || [[ Kapazitiver Feuchtigkeitssensor]] ||[https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/feuchtigkeit/kapazitiver-feuchtigkeitssensor F23108595]|| [[Benutzer: Ken Hilz| Ken Hilz]] || 04.07.24 ||
| 4|| [[Datei:Water Sensor.jpg|ohne|100px|]]  || [[Grove - Wassersensor]] ||[https://www.reichelt.de/de/en/arduino-grove-water-sensor-grv-water-sens-p191157.html?r=1 GRV WATER]|| [[Benutzer: Denim Hilz| Denim Hilz]]|| nichts ausgeliehen ||
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| 4|| [[Datei:Arduino MembranDrucksensor FSR402.jpg|ohne|100px|]]  || [[Grove - Wassersensor]] ||[https://www.reichelt.de/de/en/arduino-grove-water-sensor-grv-water-sens-p191157.html?r=1 GRV WATER]|| [[Benutzer: Denim Hilz| Denim Hilz]]|| nichts ausgeliehen ||
| 5|| [[Datei:SE050 02.jpg|ohne|100px|]]  || [[Herzfrequenz/Pulsesensor SE050]] ||[https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/biometrie/herzfrequenzsensor-pulsesensor F23106819]|| [[Benutzer: Weiran Wang |Weiran Wang ]] || 04.07.24 ||
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| 5|| [[Datei:Arduino MembranDrucksensor FSR402.jpg|ohne|100px|]]  || [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/biometrie/herzfrequenzsensor-pulsesensor Herzfrequenzsensor "Pulsesensor"] ||F23106819|| [[Benutzer: Weiran Wang |Weiran Wang ]]  || 04.07.24 ||
| 6|| [[Datei:KY-039.jpg|ohne|100px|]]  || [[Herzschlagsensor KY-039]] ||[https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/biometrie/ky-039-sensor-fuer-pulsmessung F23108606]|| Rick Bürger || 04.07.24 ||
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| 6|| [[Datei:Arduino MembranDrucksensor FSR402.jpg|ohne|100px|]]  || [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/biometrie/ky-039-sensor-fuer-pulsmessung KY-039 - Sensor für Pulsmessung] ||F23108606|| Rick Bürger || 04.07.24 ||
| 7|| [[Datei:125khz-em4100-rfid-karte-lesen-modul-rdm6300-uart-kompatibel-arduino-.jpg|ohne|100px|]]  || [[125K RFID Empfänger Modul RDM6300]] ||[https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/rfid-nfc/125k-rfid-empfaenger-modul-rdm6300-uart-ausgang F23106980]||[[Benutzer: Benedikt Lipinski|Benedikt Lipinski]] || 04.07.24 ||
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| 7|| [[Datei:Arduino MembranDrucksensor FSR402.jpg|ohne|100px|]]  || [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/rfid-nfc/125k-rfid-empfaenger-modul-rdm6300-uart-ausgang 125K RFID Empfänger Modul - RDM6300, UART Ausgang] ||F23106980||[[Benutzer: Benedikt Lipinski|Benedikt Lipinski]] || ||
| 8|| [[Datei:RFID Card.jpg|ohne|100px|]]  || [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/rfid-nfc/rfid-tag-scheckkartenformat-125khz RFID TAG - Scheckkartenformat, 125kHz] || F23107076|| [[Benutzer: Benedikt Lipinski|Benedikt Lipinski]]|| 04.07.24  ||
|-
|-
| 8|| [[Datei:Arduino MembranDrucksensor FSR402.jpg|ohne|100px|]]  || [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/rfid-nfc/rfid-tag-scheckkartenformat-125khz RFID TAG - Scheckkartenformat, 125kHz] || F23107076|| [[Benutzer: Benedikt Lipinski|Benedikt Lipinski]]|| 04.07.24 ||
| 9|| [[Datei:RFID RC522.jpg|ohne|100px|]]  || [[RFID-KIT mit Mifare RC522 Empfänger]]|| [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/rfid-nfc/rfid-kit-mit-mifare-rc522-empfaenger FUN-1010560]|| [[Benutzer: Niklas Reeker|Niklas Reeker]] ||04.07.24||
|-
|-
| 9|| [[Datei:Arduino MembranDrucksensor FSR402.jpg|ohne|100px|]]  || [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/rfid-nfc/rfid-kit-mit-mifare-rc522-empfaenger RFID-KIT mit Mifare RC522 Empfänger]|| FUN-1010560|| [[Benutzer: Niklas Reeker|Niklas Reeker]] ||04.07.24||
<!--
| 10|| [[Datei:DEBOENCODER 1.jpg|ohne|100px|]]  || [[Drehimpulsgeber KY-040]] || [https://funduinoshop.com/search?sSearch=1010566 1010566] ||[[Benutzer: Felix Neubauer|Felix Neubauer]] || Selbstkauf, Arduinobaukasten verliehen am 04.07.24 ||
-->
|-
|-
| 10|| [[Datei:Arduino MembranDrucksensor FSR402.jpg|ohne|100px|]] || [https://funduinoshop.com/search?sSearch=1010566 KY-040 - Drehimpulsgeber Rotary Encoder] || 1010566 ||[[Benutzer: Felix Neubauer|Felix Neubauer]]
| 10|| [[Datei:GY-906-MLX-90614-Infrarot-Thermometer-back.png|ohne|100px|]]   || [[Infrarot Thermometer GY-906 MLX90614]] || [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/temperatur/gy-906-mlx90614-infrarot-thermometer F23108552] || [[Benutzer: Johann Kismann|Johann Kismann]] || 04.07.24  ||
|-
|-
| 11|| [[Datei:Arduino MembranDrucksensor FSR402.jpg|ohne|100px|]]   || [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/temperatur/gy-906-mlx90614-infrarot-thermometer GY-906 MLX90614 - Infrarot Thermometer] || F23108552 || [[Benutzer: Johann Kismann|Johann Kismann]] || 04.07.24  ||
| 11|| [[Datei:UV-Sensor-UVM-30A 600x600.png|ohne|100px|]] || [[UV-Sensor UVM30A]] || [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/licht-farbe/uv-sensor-uvm30a F23106967] || [[Benutzer: Oliver Scholze|Oliver Scholze]] || 04.07.24  ||
<!--
|-
|-
| 12|| [[Datei:Arduino MembranDrucksensor FSR402.jpg|ohne|100px|]]  || [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/licht-farbe/uv-sensor-uvm30a UV-Sensor - UVM30A] || F23106967 || [[Benutzer: Oliver Scholze|Oliver Scholze]] || 04.07.24 ||
| 12|| [[Datei:Kapazitiver Berührungssensor.jpg|ohne|100px|]]  || [[Kapazitiver Berührungssensor TTP223] || [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/ttp223-kapazitiver-touch-sensor-mit-xh2.54-3p-buchse F23108956] ||Sophie Koerner || 03.07.24 ||
-->
|-
|-
| 13|| Thema offen || Thema offen    || - || Koerner Sophie || 03.07.24 ||
| 12|| [[Datei:TouchSensor.jpg|ohne|100px|]]  || [[Kapazitiver Berührungssensor HW-139 TTP223B]] || [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/5v-touch-sensor-modul-fuer-mikrocontroller F23106653] ||Sophie Koerner || 03.07.24 ||
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|-
| 14|| [[Datei:Sortierkoffer.jpg|ohne|100px|]]  || Arduinobaukasten und [[Arduino Sensorsammlung|Sensorsammlung]] (komplett)  || - || Koerner Sophie || 03.07.24 ||
| 13|| [[Datei:Sortierkoffer.jpg|ohne|100px|]]  || Arduinobaukasten und [[Arduino Sensorsammlung|Sensorsammlung]] (komplett)  || - || Sophie Koerner || 03.07.24 ||
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Modelle (*.slx) zur Bewertung ab.
Modelle (*.slx) zur Bewertung ab.
|-
|-
| 13. || Wenden Sie sich bei Fragen frühzeitig an Herrn Ebmeyer (Tel. -847) oder Prof. Schneider (Tel. -806).
| 13. || Belegen Sie Ihren Erfolg mit einem Video.
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| 14. || Wenden Sie sich bei Fragen frühzeitig an Herrn Ebmeyer (Tel. -847) oder Prof. Schneider (Tel. -806).
|-
| 15. || Ihre Note wird erst nach Rückgabe der Hardware publiziert.
|}
|}
|}
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== Bewertungsschema ==
== Bewertungsschema ==
{| class="wikitable"
|-
! Aufgabe !! Punkte
|-
| Einleitung || 1&thinsp;P
|-
| Materialliste || 1&thinsp;P
|-
| Technische Daten || 1&thinsp;P
|-
| Pinbelegung || 1&thinsp;P
|-
| Funktionsweise Primärsensor und Messschaltung || 2&thinsp;P
|-
| Versuchsaufbau || 2&thinsp;P
|-
| Versuchsdurchführung || 2&thinsp;P
|-
| Versuchsbeobachtung || 2&thinsp;P
|-
| Auswertung|| 2&thinsp;P
|-
| Zusammenfassung und Ausblick || 3&thinsp;P
|-
| Ergebnisvideo || 5&thinsp;P
|-
| Literatur || 1&thinsp;P
|-
| Anhang || 2&thinsp;P
|-
| Anforderungen erfüllt || je 1&thinsp;P
|}
Hinweis: Die Punkte können bei der finalen Bewertung noch angepasst werden.


== Anhang ==
== Anhang ==
A [[Regeln für Simulink-Modelle]]
A [[Regeln für Simulink-Modelle]]<br>
B [[Gliederung einer Hausarbeit]]




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Aktuelle Version vom 8. Juli 2024, 15:46 Uhr

Abb. 1: Lernset - Einsteiger Kit für Arduino
Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider
Modul Business and Systems Engineering, Modulprüfung Ingenieurwissenschaftliche Vertiefung I
Modulbezeichnung: BSE-M-2-1.03
Modulverantwortung: Axel Thümmler
Lehrveranstaltung: Angewandte Informatik
Abgabetermin: 28.07.2024

Einleitung

Ein Arduino ist ein Mikrocontroller. Mit ihm lassen sich einfach Sensordaten im PC verarbeiten und Aktoren in Echtzeit anzusteuern. Die Programmierung geschieht in dieser Hausarbeit über MATLAB®/Simulink. Die Hardware wurde Ihnen in der Vorlesung Angewandte Informatik vorgestellt. Für diese Hausarbeit benötigen Sie die hier aufgeführte Hardware:

  • Funduino Set
  • Sensor laut Tabelle 1.

Praxisaufgaben

Tabelle 1: Übersicht der Sensoren
# Bild Bezeichnung Artikelnummer Bearbeitung verliehen Rückgabe
1
Membran Drucksensor FSR402 F23105959 Dorothea Tege 04.07.24
2
Wägedrucksensor mit Wägezelle (1kg) HX711AD F23106145 Felix Neubauer 04.07.24
3
Kapazitiver Bodenfeuchtesensor F23108595 Ken Hilz 04.07.24
4
Grove - Wassersensor GRV WATER Denim Hilz nichts ausgeliehen
5
Herzfrequenz/Pulsesensor SE050 F23106819 Weiran Wang 04.07.24
6
Herzschlagsensor KY-039 F23108606 Rick Bürger 04.07.24
7
125K RFID Empfänger Modul RDM6300 F23106980 Benedikt Lipinski 04.07.24
8
RFID TAG - Scheckkartenformat, 125kHz F23107076 Benedikt Lipinski 04.07.24
9
RFID-KIT mit Mifare RC522 Empfänger FUN-1010560 Niklas Reeker 04.07.24
10
Infrarot Thermometer GY-906 MLX90614 F23108552 Johann Kismann 04.07.24
11
UV-Sensor UVM30A F23106967 Oliver Scholze 04.07.24
12
Kapazitiver Berührungssensor HW-139 TTP223B F23106653 Sophie Koerner 03.07.24
13
Arduinobaukasten und Sensorsammlung (komplett) - Sophie Koerner 03.07.24

Offene Themen:

  • Koerner Sophie

Regelwerk

Softwareanforderungen

Es dürfen ausschließlich die folgenden Software-Werkzeuge verwendet werden.

Anwendung Software-Werkzeug Bezug über...
Projektplan Gantt-Diagramme Gantt-Project [1]
Programmablaufplan PAP [2]
Modellbasierte Programmierung Simulink R2023b-R2024a

Simulink Support Package for Arduino Hardware

Softwareportal HSHL
Schaltplan National Instruments Multisim Softwareportal HSHL
Verdrahtungsplan Fritzing [3]

Bewertungsschema

Aufgabe Punkte
Einleitung 1 P
Materialliste 1 P
Technische Daten 1 P
Pinbelegung 1 P
Funktionsweise Primärsensor und Messschaltung 2 P
Versuchsaufbau 2 P
Versuchsdurchführung 2 P
Versuchsbeobachtung 2 P
Auswertung 2 P
Zusammenfassung und Ausblick 3 P
Ergebnisvideo 5 P
Literatur 1 P
Anhang 2 P
Anforderungen erfüllt je 1 P

Hinweis: Die Punkte können bei der finalen Bewertung noch angepasst werden.

Anhang

A Regeln für Simulink-Modelle
B Gliederung einer Hausarbeit


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