BSE Angewandte Informatik: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Kategorie:Arduino]]
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== Prüfungsleistung SoSe2023 ==
{|
Die Hausarbeit wird in der Woche 07.07.-14.07.2023 angefertigt.
Am Montag (26.6.23) um 9:00 Uhr biete ich hierzu eine Fragestunde über BBB an.
 
Für die Bearbeitung benötigen Sie
=== Hardware ===
* [[Projekt_Mechatronik-Baukasten|Arduino Set]]
* [[Fotowiderstand_LDR| CdS Fotowiderstand GL5528]]
* [[PTC_Temperatursensor_KTY_81-210| PTC Temperatursensor KTY 81-210]]
* Widerstände
* [[Sharp_GP2Y0A41SK0F| Infrarot Abstandssensor Sharp GP2Y0A41SK0F]]
* [[Ultraschallsensor_HC-SR04| Ultraschallsensor HC-SR04]]
* [[IMU MPU-9250/6500|'''IMU MPU-9250/6500''']]
*[[Temperatur-_und_Feuchtigkeitssensor_DHT11|Temperatur- und Feuchtigkeitssensor '''DHT11''']]
* [[Piezo Lautsprecher]]/[[Passiver Lautsprecher]]
* [[LCD_Modul_16x02_I2C|LCD Display]]
 
Die mit '''Fettdruck''' markierten Bauteile sind nicht im Arduino Set und können bei Marc Ebmeyer ausgeliehen werden.
=== Software===
Es dürfen '''nur''' die folgenden Software-Werkzeuge der HSHL aus Gründen der Nachhaltigkeit verwendet werden.
 
{| class="wikitable"
|-
|+ style = "text-align: left"|Tabelle 1: Anforderungen an die zu verwendenden Software-Werkzeuge
! 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
| '''Autor:'''  || [[Benutzer:Ulrich_Schneider| Prof. Dr.-Ing. Schneider]]
| Matlab<sup>®</sup>/Simulink R2022a
| Softwareportal HSHL
|-
|-
| Schaltpläne
| '''Modul'''  || Business and Systems Engineering, Angewandte Informatikpraktikum, Übung, Wintersemester
| National Instruments Multisim
| Softwareportal HSHL
|-
|-
| Skizzen, Präsentation, Bilder mit Beschriftung...
| '''Modulbezeichnung:''' || BSE-M-2-1.09
| Powerpoint
| Softwareportal HSHL
|-
|-
| Verdrahtungsplan (kein Schaltplan! Dafür ist MultiSim da.)
| '''Modulverantwortung:''' || Jörg Wenz
| yEd, Fritzing, QElectroTech, Thinkercad, WOKWI
| [https://www.yworks.com/products/yed] [https://fritzing.org/] [https://qelectrotech.org/] [https://www.tinkercad.com/ ] [https://wokwi.com/ ]
|-
| Textverarbeitung
| Word, Libre Office, LaTeX, ...
| diverse
|-
|-
| '''Umfang:''' || 1 Übung (1&#8239;SWS), 7,5&#8239;h Präsenz, 30&#8239;h Selbststudium
|}
|}


=== DHT11 Luftfeuchte- und Temperatursensor ===
== Lernziele ==
# Simulink Treiber für den DHT11 herunterladen: [https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/62878-arduino-additional-sensors-library-dht-lps331 Matlab Centryl: arduino-additional-sensors-library]
Nach Durchführung der Lehrveranstaltung Angewandte Informatik
# Quellen in Ordner <code>c:\MATLAB\AddOn\ArduinoAdditionalLib\</code> kopieren.
können die Studierenden
# <code>INSTALL.m</code>starten.  
*mit der Versionskontrolle SVN nachhaltig Quelltext entsprechend der Programmierrichtlinien schreiben, sichern, kollaboriert bearbeiten und Konflikte lösen.
# <code>Add to path</code>
*in einer mathematisch orientierten Systax (z. B. MATLAB) mit Vektoren und Matrizen rechnen, Programmteile in Funktionen auslagern, Zweige und Scheifen programmieren, Daten importieren und visualisieren.
# <code>Arduino_additional_examples.slx</code> starten.
*graphische Oberflächen programmieren.
# Hardware gemäß Schaltung aufbauen.
*mathematische Funktionen mit symbolischen Variablen erstellen und auf diese Weise Probleme der symbolischen Mathematik lösen.
# Testen Sie die Funktion der Hardware mit der Arduino IDE ([https://funduino.de/anleitung-dht11-dht22 Funduino Anleitung DHT11]).
*die Mikrocontrollerplattform Arduino modellbasiert mit Simulink programmieren, so dass Sensoren eingelesen und Aktoren angesteurt werden können.
# Verbindung zum Arduino herstellen.
 
# Im Hardwareblock den Datenpin festlegen (laut Schaltplan D2).
== Inhalte ==
# <code>Monitor & Tune</code>
*Programmstrukturen
*GUI erstellen
*Programmiertechniken
*Statistische Methoden
*Modellbasierte Programmierung des Arduino mit Simulink
*Symbolische Mathematik
 
== Lernmethoden ==
Simulativen Übungen mit MATLAB und Arduino im Labor
 
== Jahrgang ==
* [[BSE Angewandte Informatik - SoSe24]]
* [[BSE Angewandte Informatik - SoSe23]]




== Prüfungsform des Moduls ==
===Sommersemester===
*Mündliche Prüfung (Umfang: 30 Minuten)
*Zusätzlich in angewandter Informatik: Bearbeitung der semesterbegleitenden Aufgaben.
*Semesterbegleitend besteht die Möglichkeit über eine Bonusaufgabe in Angewandter Informatik bis max. 15 % der Prüfungspunkte zu erreichen (vgl. RPO §15 (5)).
Die Bonuspunkte sind nicht ins Folgesemester übertragbar.


=== Aufgabenstellung und Abgabeordner===
===Wintersemester: ===
Nachdem Sie zur Prüfung angemeldet sind, lege ich für Sie einen Sciebo-Arbeitsordner an. Dort finden Sie die Aufgabenstellung und den kompletten Bewertungsbogen. Bitte legen Sie in Ihren Sciebo-Ordner Ihre Ergebnisse ab und organisieren Sie sich ggf. in Unterordnern.
*Mündliche Prüfung (Umfang: 30 Minuten)


== FAQ ==
* Müssen die Lernzielkontrollfragen im Abschnitt 1.3 schriftlich beantwortet werden? '''Nein. Mit diesen Fragen können Sie ihr persönliches Basiswisse zum Arduino prüfen.'''
* Gibt es Probleme mit dem Multisim/Ultiboard Lizenzserver? '''Die [[Installationsanleitung_f%C3%BCr_Multisim/Ultiboard_14.1| Installationsanleitung]] wurde überarbeitet. Fragen Sie ggf. Marc Ebmeyer.'''
* Welcher Lautsprecher soll für Aufgabe 1.8 verwedet werden? '''Verwenden Sie den [[Passiver_Lautsprecher|passiven Lautsprecher]].'''


== Nützliche Artikel ==
== Teilnahmeempfehlungen ==
* [[Arduino|Arduino Einstieg]]
*Grundlagen der Informatik und Programmierung
* [[HSHL-Mechatronik-Baukasten|Arduino Baukasten]]
*Dieses Modul nutzt als Werkzeug die Software MATLAB/Simulink. Grundkenntnisse sind erforderlich und können u. a. im für Studierende kostenlosen MATLAB Online-Kurs erworben werden.
* [[Installationsanleitung_für_Multisim/Ultiboard_14.1]]


== Programmier-Challenge SoSe2023 ==
==Literatur==
Lösen Sie die folgenden Aufgabe mit
*Bosl, A.: ''Einführung in MATLAB/Simulink : Berechnung, Programmierung, Simulation.'' München : Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, 2. Auflage 2017. ISBN: 9783446442696
* Arduino Uno
*Eshkabilov, S.: ''Beginning MATLAB and Simulink: From Novice to Professional.'' Apress, 2019. ISBN: 9781484250617
* Simulink
*Haußer, F.; Luchko, Y.: ''Mathematische Modellierung mit MATLAB.'' Berlin, Heidelberg : Springer Spektrum, 2. Auflage 2019. ISBN: 9783662597446.
*Stein, U.: ''Programmieren mit MATLAB : Programmiersprache, grafische Benutzeroberflächen, Anwendungen.'' München : Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, 6. Auflage 2017. ISBN: 9783446454231


# Lesen Sie die Entfernung des Ultraschallsensors ein.
# Messen Sie auf ein feststehenden Ziel im Abstand von 20&thinsp;cm. Bestimmen Sie die Messunsicherheit Typ C nach GUM und geben Sie das komplette Messergebnis an.
# Filtern Sie das Messignal, um Messfehler zu eliminieren. Programmieren Sie hierzu ein rekursives Tiefpassfilter als <code>MATLAB Function</code>.
# Nutzen Sie das Ampelmodul, um die Entfernung von Objekten anzuzeigen.
x > 1&thinsp;m: grün
0,5&thinsp;m < x < 1&thinsp;m: gelb
x < 0,5&thinsp;m: rot


== Prüfung im WS 21/22 ==
Prüfer: [[Benutzer:Ulrich_Schneider | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schneider]]<br>
Studiengang: Business and Systems Engineering<br>
Module:  BSE-M-2-1.03<br>
Lehrveranstaltung: Angewandte Informatik<br>


Die Nachprüfung aus dem Sommersemester erfolgt als Hausarbeit.


* Themenvergabe: 24.01.2022
* Abgabe der Hausarbeit: 04.02.2022
* Link zum Abgabeordner: Scibo
* Prüfen Sie bitte frühzeitig, ob Ihre Zugriffsrechte funktionieren (schreiben/lesen).
* Für die Hausarbeit gibt es eine Fragerunde: 24.01.2022, 08:15 Uhr, WebEx.
* WebEx-Raum: [https://hshl.webex.com/meet/ulrich.schneider https://hshl.webex.com/meet/ulrich.schneider]


'''Hinweis:''' Die Termine werden nach Veröffentlichung des offiziellen Prüfungsplans auf Überschneidungen geprüft.
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Aktuelle Version vom 18. April 2024, 12:09 Uhr

Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider
Modul Business and Systems Engineering, Angewandte Informatikpraktikum, Übung, Wintersemester
Modulbezeichnung: BSE-M-2-1.09
Modulverantwortung: Jörg Wenz
Umfang: 1 Übung (1 SWS), 7,5 h Präsenz, 30 h Selbststudium

Lernziele

Nach Durchführung der Lehrveranstaltung Angewandte Informatik können die Studierenden

  • mit der Versionskontrolle SVN nachhaltig Quelltext entsprechend der Programmierrichtlinien schreiben, sichern, kollaboriert bearbeiten und Konflikte lösen.
  • in einer mathematisch orientierten Systax (z. B. MATLAB) mit Vektoren und Matrizen rechnen, Programmteile in Funktionen auslagern, Zweige und Scheifen programmieren, Daten importieren und visualisieren.
  • graphische Oberflächen programmieren.
  • mathematische Funktionen mit symbolischen Variablen erstellen und auf diese Weise Probleme der symbolischen Mathematik lösen.
  • die Mikrocontrollerplattform Arduino modellbasiert mit Simulink programmieren, so dass Sensoren eingelesen und Aktoren angesteurt werden können.

Inhalte

  • Programmstrukturen
  • GUI erstellen
  • Programmiertechniken
  • Statistische Methoden
  • Modellbasierte Programmierung des Arduino mit Simulink
  • Symbolische Mathematik

Lernmethoden

Simulativen Übungen mit MATLAB und Arduino im Labor

Jahrgang


Prüfungsform des Moduls

Sommersemester

  • Mündliche Prüfung (Umfang: 30 Minuten)
  • Zusätzlich in angewandter Informatik: Bearbeitung der semesterbegleitenden Aufgaben.
  • Semesterbegleitend besteht die Möglichkeit über eine Bonusaufgabe in Angewandter Informatik bis max. 15 % der Prüfungspunkte zu erreichen (vgl. RPO §15 (5)).

Die Bonuspunkte sind nicht ins Folgesemester übertragbar.

Wintersemester:

  • Mündliche Prüfung (Umfang: 30 Minuten)


Teilnahmeempfehlungen

  • Grundlagen der Informatik und Programmierung
  • Dieses Modul nutzt als Werkzeug die Software MATLAB/Simulink. Grundkenntnisse sind erforderlich und können u. a. im für Studierende kostenlosen MATLAB Online-Kurs erworben werden.

Literatur

  • Bosl, A.: Einführung in MATLAB/Simulink : Berechnung, Programmierung, Simulation. München : Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, 2. Auflage 2017. ISBN: 9783446442696
  • Eshkabilov, S.: Beginning MATLAB and Simulink: From Novice to Professional. Apress, 2019. ISBN: 9781484250617
  • Haußer, F.; Luchko, Y.: Mathematische Modellierung mit MATLAB. Berlin, Heidelberg : Springer Spektrum, 2. Auflage 2019. ISBN: 9783662597446.
  • Stein, U.: Programmieren mit MATLAB : Programmiersprache, grafische Benutzeroberflächen, Anwendungen. München : Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, 6. Auflage 2017. ISBN: 9783446454231



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