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| == Lernziele == | | == 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. |
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| == Inhalte == | | == Inhalte == |
| | *Programmstrukturen |
| | *GUI erstellen |
| | *Programmiertechniken |
| | *Statistische Methoden |
| | *Modellbasierte Programmierung des Arduino mit Simulink |
| | *Symbolische Mathematik |
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| == Jahrgang == | | == Jahrgang == |
| * [[BSE Angewandte Informatik - SoSe24]] | | * [[BSE Angewandte Informatik - SoSe24]] |
| * [[BSE Angewandte Informatik - SoSe23]] | | * [[BSE Angewandte Informatik - SoSe23]] |
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| == Prüfungsleistung SoSe2023 ==
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| Die Hausarbeit wird in der Woche 07.07.-14.07.2023 angefertigt.
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| Am Montag (26.6.23) um 9:00 Uhr biete ich hierzu eine Fragestunde über BBB an.
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| Für die Bearbeitung benötigen Sie
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| === Hardware ===
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| * [[Projekt_Mechatronik-Baukasten|Arduino Set]]
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| * [[Fotowiderstand_LDR| CdS Fotowiderstand GL5528]]
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| * [[PTC_Temperatursensor_KTY_81-210| PTC Temperatursensor KTY 81-210]]
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| * Widerstände
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| * [[Sharp_GP2Y0A41SK0F| Infrarot Abstandssensor Sharp GP2Y0A41SK0F]]
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| * [[Ultraschallsensor_HC-SR04| Ultraschallsensor HC-SR04]]
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| * [[IMU MPU-9250/6500|'''IMU MPU-9250/6500''']]
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| *[[Temperatur-_und_Feuchtigkeitssensor_DHT11|Temperatur- und Feuchtigkeitssensor '''DHT11''']]
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| * [[Piezo Lautsprecher]]/[[Passiver Lautsprecher]]
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| * [[LCD_Modul_16x02_I2C|LCD Display]]
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| Die mit '''Fettdruck''' markierten Bauteile sind nicht im Arduino Set und können bei Marc Ebmeyer ausgeliehen werden.
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| === Software===
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| Es dürfen '''nur''' die folgenden Software-Werkzeuge der HSHL aus Gründen der Nachhaltigkeit verwendet werden.
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| {| class="wikitable"
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| |+ style = "text-align: left"|Tabelle 1: Anforderungen an die zu verwendenden Software-Werkzeuge
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| ! Anwendung
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| ! Software-Werkzeug
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| ! Bezug über...
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| |-
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| | Projektplan Gantt-Diagramme
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| | Gantt-Project
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| | [https://www.ganttproject.biz]
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| |-
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| | Programmablaufplan
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| | PAP
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| | [http://friedrich-folkmann.de/papdesigner/Hauptseite.html]
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| |-
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| | Modellbasierte Programmierung
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| | Matlab<sup>®</sup>/Simulink R2022a
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| | Softwareportal HSHL
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| | Schaltpläne
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| | National Instruments Multisim
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| | Softwareportal HSHL
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| |-
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| | Skizzen, Präsentation, Bilder mit Beschriftung...
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| | Powerpoint
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| | Softwareportal HSHL
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| |-
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| | Verdrahtungsplan (kein Schaltplan! Dafür ist MultiSim da.)
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| | yEd, Fritzing, QElectroTech, Thinkercad, WOKWI
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| | [https://www.yworks.com/products/yed] [https://fritzing.org/] [https://qelectrotech.org/] [https://www.tinkercad.com/ ] [https://wokwi.com/ ]
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| |-
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| | Textverarbeitung
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| | Word, Libre Office, LaTeX, ...
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| | diverse
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| |}
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| === DHT11 Luftfeuchte- und Temperatursensor ===
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| # 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]
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| # Quellen in Ordner <code>c:\MATLAB\AddOn\ArduinoAdditionalLib\</code> kopieren.
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| # <code>INSTALL.m</code>starten.
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| # <code>Add to path</code>
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| # <code>Arduino_additional_examples.slx</code> starten.
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| # Hardware gemäß Schaltung aufbauen.
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| # Testen Sie die Funktion der Hardware mit der Arduino IDE ([https://funduino.de/anleitung-dht11-dht22 Funduino Anleitung DHT11]).
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| # Verbindung zum Arduino herstellen.
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| # Im Hardwareblock den Datenpin festlegen (laut Schaltplan D2).
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| # <code>Monitor & Tune</code>
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| === Aufgabenstellung und Abgabeordner===
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| 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.
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| * Der Abgebaordner ist mit Ihrem Nachnamen gekennzeichnet.
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| * Im Abgabeordner liegt die Datei <code>Abgabeordner_Hausarbeit_BSE_AngInf_SoSe2023.txt</code>.
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| == Rückgabe ==
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| Geben Sie die ausgeliehene Hardware bitte in der Woche nach Beendigung der Hausarbeit bei Marc Ebmeyer ab (bis '''21.07.2023'''). Ohne bestätigte Rückgabe, kann ich keine Note melden.
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| == FAQ ==
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| * Müssen die Lernzielkontrollfragen im Abschnitt 1.3 schriftlich beantwortet werden? '''Nein. Mit diesen Fragen können Sie ihr persönliches Basiswisse zum Arduino prüfen.'''
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| * 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.'''
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| * Welcher Lautsprecher soll für Aufgabe 1.8 verwedet werden? '''Verwenden Sie den [[Passiver_Lautsprecher|passiven Lautsprecher]].'''
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| * Ihrem Muster in der Aufgabenstellung sprechen Sie von einem Video der Versuchsdurchführung, in den Aufgaben und im Bewertungshorizont wird dies jedoch nicht erwähnt. '''Ich möchte Ihre Versuchsdurchführung bewerten. Ein Video wäre da sehr hilfreich. Die Qualität des Videos wird nicht bewertet. Ich bewerte, ob Sie die Anforderungen erfüllen.'''
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| * Gibt es einen besonderen Mehrwert der Schaltpläne von Multisim gegenüber denen von Fritzing? '''In den Studiengängen BSE und MTR nutzen wir NI Multisim ausschließlich für Schaltpläne. Für Fritzing haben wir keine Lizenzen. Nur mit NI Multisim erzeugte Schaltpläne sind nachhaltig wiederverwenbar.'''
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| * Wie kann man Bauteile, z. B. den LDR, in Multisim hinzufügen, wenn dieser unter den vorhandenen Bauteilen nicht aufgeführt ist. '''Verwenden Sie für den LDR ein Potentiometer, konfigurieren Sie es und beschriften Sie es mit CdS LDR 10 kΩ. Eine Anleitung für das Anlegen neuer Bauteile in Multisim finden Sie hier: [[NI_Multisim/Ultiboard_Bauteile]].'''
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| * Soll eine Datei oder sollen Einzelberichte angefertigt werden? '''Legen Sie bitte zu jedem Versuch ein Protokoll an z. B. <code>..\Mona_Musterfrau\Versuchsprotokolle\Aufgabe_1_Kuehlschrank-Waechter_mit_LDR.pdf</code>.'''
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| * Bis wann muss die Hardware zurückgegeben werden? '''Spätester Rückgabetermin: 21.07.2023'''
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| == Nützliche Artikel ==
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| * [[Arduino|Arduino Einstieg]]
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| * [[HSHL-Mechatronik-Baukasten|Arduino Baukasten]]
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| * [[Installationsanleitung_für_Multisim/Ultiboard_14.1]]
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| == Literatur==
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| [[Medium:Ansteuerung eines lcd-displays mit matlab konstantin lutz 2021.pdf|Lutz, K.: ''Ansteuerung eines LCD-Displays mit Matlab Simulink.'' HTWG Hochschule Konstanz: Bachelorarbeit, 2021]]
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| == Programmier-Challenge SoSe2023 ==
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| Lösen Sie die folgenden Aufgabe mit
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| * Arduino Uno
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| * Simulink
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| # Lesen Sie die Entfernung des Ultraschallsensors ein.
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| # Messen Sie auf ein feststehenden Ziel im Abstand von 20 cm. Bestimmen Sie die Messunsicherheit Typ C nach GUM und geben Sie das komplette Messergebnis an.
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| # Filtern Sie das Messignal, um Messfehler zu eliminieren. Programmieren Sie hierzu ein rekursives Tiefpassfilter als <code>MATLAB Function</code>.
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| # Nutzen Sie das Ampelmodul, um die Entfernung von Objekten anzuzeigen.
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| x > 1 m: grün
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| 0,5 m < x < 1 m: gelb
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| x < 0,5 m: rot
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| == Prüfung im WS 21/22 ==
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| Prüfer: [[Benutzer:Ulrich_Schneider | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schneider]]<br>
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| Studiengang: Business and Systems Engineering<br>
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| Module: BSE-M-2-1.03<br>
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| Lehrveranstaltung: Angewandte Informatik<br>
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| Die Nachprüfung aus dem Sommersemester erfolgt als Hausarbeit.
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| * Themenvergabe: 24.01.2022
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| * Abgabe der Hausarbeit: 04.02.2022
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| * Link zum Abgabeordner: Scibo
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| * Prüfen Sie bitte frühzeitig, ob Ihre Zugriffsrechte funktionieren (schreiben/lesen).
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| * Für die Hausarbeit gibt es eine Fragerunde: 24.01.2022, 08:15 Uhr, WebEx.
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| * WebEx-Raum: [https://hshl.webex.com/meet/ulrich.schneider https://hshl.webex.com/meet/ulrich.schneider]
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| '''Hinweis:''' Die Termine werden nach Veröffentlichung des offiziellen Prüfungsplans auf Überschneidungen geprüft.
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