BSE Angewandte Informatik - SoSe24 - Hausarbeit: Unterschied zwischen den Versionen
Keine Bearbeitungszusammenfassung |
|||
(78 dazwischenliegende Versionen von 4 Benutzern werden nicht angezeigt) | |||
Zeile 1: | Zeile 1: | ||
[[Datei:Lernset - Einsteiger Kit für Arduino.jpg|thumb|rigth|450px|Abb. 1: Lernset - Einsteiger Kit für Arduino]] | [[Datei:Lernset - Einsteiger Kit für Arduino.jpg|thumb|rigth|450px|Abb. 1: Lernset - Einsteiger Kit für Arduino]] | ||
[[Kategorie:Arduino]] | [[Kategorie:Arduino]] | ||
{| | {|class="wikitable" | ||
|- | |- | ||
| '''Autor:''' || [[Benutzer:Ulrich_Schneider| Prof. Dr.-Ing. Schneider]] | | '''Autor:''' || [[Benutzer:Ulrich_Schneider| Prof. Dr.-Ing. Schneider]] | ||
Zeile 15: | Zeile 15: | ||
| '''Abgabetermin:''' || 28.07.2024 | | '''Abgabetermin:''' || 28.07.2024 | ||
|} | |} | ||
== Rückgabe == | |||
* Bitte geben die Leihgaben der Hochschule in der Woche vom 29.7.24 - 02.08.24 bei [[Benutzer:Marc Ebmeyer| Marc Ebmeyer]] zurück. | |||
* Machen Sie mit Herrn Ebmeyer für die Rückgabe einen Termin. | |||
* Achten Sie darauf, dass Ihre Rückgabe in Tabelle 1 von Herrn Ebmeyer in der letzten Spalte protokolliert wird. | |||
'''Vielen Dank!''' | |||
== | == 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 </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. 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 </strong> | |||
|- | |||
| | |||
* 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 [https://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 Hz auf 1 Hz und 0,5 Hz. | |||
|} | |||
== Praxisaufgaben == | |||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
|+ Tabelle | |+ Tabelle 1: Übersicht der Sensoren | ||
|- | |- | ||
! # !! Bild !! Bezeichnung !! Artikelnummer !! Bearbeitung !! verliehen !! Rückgabe | ! # !! Bild !! Bezeichnung !! Artikelnummer !! Bearbeitung !! verliehen !! Rückgabe | ||
|- | |- | ||
| 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 || 02.08.2024 | ||
|- | |||
| 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||02.08.2024 | |||
|- | |||
| 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 || 30.07.2024 | |||
|- | |- | ||
| | | 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-Mike 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 || | ||
|- | |- | ||
| | | 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 ||07.08.2024 | ||
|- | |- | ||
| | | 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 ||02.08.2024 | ||
|- | |- | ||
| | | 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 ||02.08.2024 | ||
|- | |- | ||
| | | 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||07.08.2024 | ||
|- | |- | ||
| | | 10|| [[Datei:SEN-VIB01-1.jpg|ohne|100px|]] || [[ARD VIB 01 - Piezo Vibrationssensor]]|| [https://www.reichelt.de/arduino-piezo-vibrationssensor-ard-vib-01-p316345.html?&nbc=1 ARD VIB 01]|| [[Benutzer: Niklas Reeker|Niklas Reeker]] ||04.07.24||07.08.2024 | ||
|- | |- | ||
| | <!-- | ||
| 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 ||07.08.2024 | |||
--> | |||
|- | |- | ||
| | | 11|| [[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 ||07.08.2024 | ||
|- | |- | ||
| | | 12|| [[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 ||24.07.2024 | ||
<!-- | |||
|- | |- | ||
| 12|| [[Datei: | | 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 ||02.08.2024 | ||
--> | |||
|- | |- | ||
| 13|| | | 13|| [[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 ||02.08.2024 | ||
|- | |- | ||
| 14|| [[Datei:Sortierkoffer.jpg|ohne|100px|]] || Arduinobaukasten und [[Arduino Sensorsammlung|Sensorsammlung]] (komplett) || - || Koerner | | 14|| [[Datei:Sortierkoffer.jpg|ohne|100px|]] || Arduinobaukasten und [[Arduino Sensorsammlung|Sensorsammlung]] (komplett) || - || Sophie Koerner || 03.07.24 ||02.08.2024 | ||
|} | |} | ||
== Regelwerk == | |||
== | |||
{| role="presentation" class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed" | {| role="presentation" class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed" | ||
| <strong> | | <strong>Für diese Prüfung gelten nachfolgenden Regeln: </strong> | ||
|- | |- | ||
| | | | ||
Zeile 67: | Zeile 104: | ||
|+ Text der Überschrift | |+ Text der Überschrift | ||
|- | |- | ||
| 1.|| Deadline für die Abgabe ist der | | 1. || Deadline für die Abgabe ist der 28.07.2024 um 23:00 Uhr. | ||
|- | |- | ||
| | | 2. || Täuschungsversuche werden mit 6.0 bewertet. Ähnliche Lösungen oder die Verwendung einer KI wie chatGPT gelten als Täuschungsversuch. | ||
|- | |- | ||
| | | 3. || Begründen Sie Ihre Lösungen in Form von Kommentaren stichwortartig im Quelltext. Alle Lösungen müssen nachvollziehbar und begründet sein. | ||
| | |- | ||
| | | 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. | |||
|- | |||
| 5. || Dokumentieren Sie Ihre Ergebnisse in Ihrem Sciebo-Ordner nach wissenschaftlichem | |||
Sie | |||
Alle | |||
Programmierrichtlinien | |||
Funktionen eine | |||
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. | ||
|- | |||
| 6. || Beachten Sie die Zitierregeln, wenn Sie das geistige Eigentum anderer Personen verwenden. | |||
|- | |||
| 7. || Ausschließlich lauffähiger Quelltext wird bewertet. | |||
|- | |||
| 8. || Beantworten Sie die Verständnisfragen technisch tiefgründig. | |||
|- | |||
| 9. || Bauen Sie die Schaltungen auf Ihrem Breadboard auf. | |||
|- | |||
| 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. | ||
|- | |||
| 11. || Bevorzugen Sie Simulink-Blöcke einer eingebetteten m-Function, da diese echtzeitfähig sind. | |||
|- | |||
(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 | |||
| [[:Datei:Fritzing 0 9 4.zip|Fritzing]], TinkerCAD | |||
| [https://fritzing.org/] [https://alternativeto.net/software/tinkercad-com/about/] | |||
|- | |||
|} | |||
== Bewertungsschema == | == Bewertungsschema == | ||
{| class="wikitable" | |||
|- | |||
! 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]]<br> | |||
B [[Gliederung einer Hausarbeit]] | |||
---- | ---- | ||
→ zurück zum Hauptartikel: [[BSE_Angewandte_Informatik_-_SoSe24|BSE Angewandte Indormatik SoSe24]] | → zurück zum Hauptartikel: [[BSE_Angewandte_Informatik_-_SoSe24|BSE Angewandte Indormatik SoSe24]] |
Aktuelle Version vom 7. August 2024, 15:13 Uhr
![](/wiki/images/thumb/7/7f/Lernset_-_Einsteiger_Kit_f%C3%BCr_Arduino.jpg/450px-Lernset_-_Einsteiger_Kit_f%C3%BCr_Arduino.jpg)
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 |
Rückgabe
- Bitte geben die Leihgaben der Hochschule in der Woche vom 29.7.24 - 02.08.24 bei Marc Ebmeyer zurück.
- Machen Sie mit Herrn Ebmeyer für die Rückgabe einen Termin.
- Achten Sie darauf, dass Ihre Rückgabe in Tabelle 1 von Herrn Ebmeyer in der letzten Spalte protokolliert wird.
Vielen Dank!
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.
MATLAB®/Simulink |
Die Arduino-Entwicklungsboards können nicht nur mit der eigenen Arduino-Software programmiert werden. Die Programmierung ist sogar mit MATLAB® und Simulink möglich. Dazu siehe z. B. folgende Videos/Webinare von der Firma The MathWorks: |
Getting started |
|
Praxisaufgaben
Regelwerk
Für diese Prüfung gelten nachfolgenden Regeln: | ||||||||||||||||||||||||||||||
|
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, TinkerCAD | [3] [4] |
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
→ zurück zum Hauptartikel: BSE Angewandte Indormatik SoSe24