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

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[[Datei:Lernset - Einsteiger Kit für Arduino.jpg|thumb|rigth|450px|Abb. 1: Lernset - Einsteiger Kit für Arduino]]
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[[Kategorie:Arduino]]
[[Kategorie:Arduino]]
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| '''Autor:'''  || [[Benutzer:Ulrich_Schneider| Prof. Dr.-Ing. Schneider]]
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| '''Abgabetermin:''' || 28.07.2024
| '''Abgabetermin:''' || 28.07.2024
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== 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<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>
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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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|}


== Gliederung der Hausarbeit ==
== Praxisaufgaben ==
In diesem Artikel finden Sie die [[Gliederung einer Hausarbeit]].
 
== Sensoren ==
 
{| 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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* Koerner Sophie
* Koerner Sophie


== Regelerk ==
== Regelwerk ==


{| role="presentation" class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed"
{| role="presentation" class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed"
| <strong>Musterlösung 7.1&thinsp;</strong>
| <strong>Für diese Prüfung gelten nachfolgenden Regeln:&thinsp;</strong>
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|  
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|+ Text der Überschrift
|+ Text der Überschrift
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| 1.|| Deadline für die Abgabe ist der 14.07.2023 um 23:00 Uhr.
| 1. || Deadline für die Abgabe ist der 28.07.2024 um 23:00 Uhr.
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| 2. || Täuschungsversuche werden mit 6.0 bewertet. Ähnliche Lösungen oder die Verwendung einer KI wie chatGPT gelten als Täuschungsversuch.
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| Beispiel || Beispiel
| 3. || Begründen Sie Ihre Lösungen in Form von Kommentaren stichwortartig im Quelltext. Alle Lösungen müssen nachvollziehbar und begründet sein.
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|-
| Beispiel || Beispiel
| 4. || Arbeiten Sie nachhaltig und sorgf¨altig. Halten Sie sich beispielsweise an das Anforderungsdokument [[Medium:Programmierrichtlinien_für_Matlab.pdf|Programmierrichtlinien für MATLAB<sup>®</sup>]], verwenden Sie Header, bei
|}
Funktionen eine MATLAB<sup>®</sup>-Hilfe und erläuternde Kommentare.
|}
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F¨ur diese Pr¨ufung gelten nachfolgenden Regeln:
| 5. || Dokumentieren Sie Ihre Ergebnisse in Ihrem Sciebo-Ordner nach wissenschaftlichem
1. Die Bearbeitungszeit f¨ur diese Hausarbeit betr¨agt 07.07.-14.07.2023.
2. Deadline f¨ur die Abgabe ist der 14.07.2023 um 23:00 Uhr.
3. Die Hausarbeit besteht aus insgesamt 6 Aufgaben.
4. L¨osen Sie die Aufgaben mit der Software MATLAB®/Simulink R2022a und dokumentieren
Sie ggf. Programmablaufpl¨ane mit dem PAPDesigner und Ergebnisse mit
Word.
5. T¨auschungsversuche werden mit 6.0 bewertet. ¨Ahnliche L¨osungen oder die Verwendung
einer KI wie chatGPT gelten als T¨auschungsversuch.
6. Legen Sie eine unterschriebene eidesstattliche Erkl¨arung in Ihren Abgabeordner, die Sie
als alleinige*n Urheber*in ausgibt. Sind ¨Ahnlichkeiten in L¨osungen auff¨allig, werde ich
Sie bitten Ihre Arbeit zu pr¨asentieren und mir Fragen zu Ihrer Hausarbeit detailliert
zu beantworten. Sollten hierbei begr¨undete Zweifel an der Urheberschaft auftauchen,
gilt dies als T¨auschungsversuch.
7. Begr¨unden Sie Ihre L¨osungen in Form von Kommentaren stichwortartig im Quelltext.
Alle L¨osungen m¨ussen nachvollziehbar und begr¨undet sein.
8. Arbeiten Sie nachhaltig und sorgf¨altig. Halten Sie sich beispielsweise an das Anforderungsdokument
Programmierrichtlinien in Anhang A, verwenden Sie Header, bei
Funktionen eine MATLAB®-Hilfe und erl¨auternde Kommentare.
9. Dokumentieren Sie Ihre Ergebnisse in Ihrem Sciebo-Ordner nach wissenschaftlichem
Stand in deutscher Sprache. Legen Sie Ihr Versuchsprotokoll (*.pdf) und die Simulink-
Stand in deutscher Sprache. Legen Sie Ihr Versuchsprotokoll (*.pdf) und die Simulink-
Modelle (*.slx) zur Bewertung ab.
Modelle (*.slx) zur Bewertung ab.
10. Beachten Sie die Zitierregeln, wenn Sie das geistige Eigentum anderer Personen verwenden.
|-
11. Ausschließlich lauff¨ahiger Quelltext wird bewertet.
| 6. || Beachten Sie die Zitierregeln, wenn Sie das geistige Eigentum anderer Personen verwenden.
12. Bereiten Sie sich anhand des HSHL-Wiki, von Datenbl¨attern und der Literatur umfassend
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auf die Aufgaben vor.
| 7. || Ausschließlich lauffähiger Quelltext wird bewertet.
13. Beantworten Sie die Verst¨andnisfragen technisch tiefgr¨undig.
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14. Bauen Sie die Schaltungen auf Ihrem Breadboard auf.
| 8. || Beantworten Sie die Verständnisfragen technisch tiefgründig.
15. Ordnen Sie Ihre Simulink-Modelle und beschriften Sie diese mit Header, Autoren, Funktion
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| 9. || Bauen Sie die Schaltungen auf Ihrem Breadboard auf.
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| 10. || Ordnen Sie Ihre Simulink-Modelle und beschriften Sie diese mit Header, Autoren, Funktion
und hilfreichen Kommentaren. Beschriften Sie Signalleitungen.
und hilfreichen Kommentaren. Beschriften Sie Signalleitungen.
16. Bevorzugen Sie Simulink-Bl¨ocke einer eingebetteten m-Function, da diese echtzeitf¨ahig
|-
sind.
| 11. || Bevorzugen Sie Simulink-Blöcke einer eingebetteten m-Function, da diese echtzeitfähig sind.
17. Wenden Sie sich bei Fragen fr¨uhzeitig an Herrn Ebmeyer (Tel. -847) oder Prof. Schneider
|-
(Tel. -806).
| 12. || Dokumentieren Sie Ihre Ergebnisse im HSHL-Wiki nach wissenschaftlichem Stand in deutscher Sprache. Legen Sie Ihr Versuchsprotokoll und die Simulink-
Modelle (*.slx) zur Bewertung ab.
|-
| 13. || Belegen Sie Ihren Erfolg mit einem Video.
|-
| 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.
|}
|}
 
=== Softwareanforderungen ===
Es dürfen ausschließlich die folgenden Software-Werkzeuge verwendet werden.
{| class="wikitable"
|-
! Anwendung
! Software-Werkzeug
! Bezug über...
|-
| Projektplan Gantt-Diagramme
| Gantt-Project
| [https://www.ganttproject.biz]
|-
| Programmablaufplan
| PAP
| [http://friedrich-folkmann.de/papdesigner/Hauptseite.html]
|-
| Modellbasierte Programmierung
| Simulink R2023b-R2024a<br>
Simulink Support Package for Arduino Hardware
| Softwareportal HSHL
|-
| Schaltplan
| National Instruments Multisim
| Softwareportal HSHL
|-
| Verdrahtungsplan
| Fritzing
| [https://fritzing.org/]
|-
|}


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


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Version vom 7. Juli 2024, 15:11 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 Neubauer Felix 04.07.24
3
Kapazitiver Feuchtigkeitssensor F23108595 Ken Hilz 04.07.24
4
Grove - Wassersensor GRV WATER Denim Hilz nichts ausgeliehen
5
Herzfrequenzsensor "Pulsesensor" F23106819 Weiran Wang 04.07.24
6
KY-039 - Sensor für Pulsmessung F23108606 Rick Bürger 04.07.24
7
125K RFID Empfänger Modul - RDM6300, UART Ausgang F23106980 Benedikt Lipinski
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
KY-040 - Drehimpulsgeber Rotary Encoder 1010566 Felix Neubauer
11
GY-906 MLX90614 - Infrarot Thermometer F23108552 Johann Kismann 04.07.24
12
UV-Sensor - UVM30A F23106967 Oliver Scholze 04.07.24
13 Thema offen Thema offen - Koerner Sophie 03.07.24
14
Arduinobaukasten und Sensorsammlung (komplett) - Koerner Sophie 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

Anhang

A Regeln für Simulink-Modelle
B Gliederung einer Hausarbeit


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