Projekt 20b: Smarte Tischleuchte

Autoren: Felix Bruchhage, Luca Di Lillo:
Betreuer: Prof. Schneider

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Einleitung

Das Modul Mechatronische Systeme 2 im 5. Semester des Studiengangs Mechatronik beinhaltet das GET-Fachpraktikum, das die angewandte Elektrotechnik zum einen in vier Laborversuchen vertiefen soll. Zum anderen werden diverse mechatronische Projekte in Kleingruppen behandelt, sodass die Studierenden erste Erfahrungen in der Planung und Umsetzung von technischen Projekten sammeln können und ihr theoretisches Wissen in der Praxis anwenden können. Es bestand die Möglichkeit aus vorgegebenen Projekten auszuwählen oder sich ein eigenes Projekt zu wählen, dass in den zeitlichen Rahmen des Praktikums passt und die fachlichen Inhalte abdeckt. Dieser Artikel beschäftigt sich mit einem selbst definierten Projekt, bei dem eine intelligente Schreibtischleuchte entwickelt und gebaut werden soll, die sich selbstständig an die Lichtverhältnisse auf dem Schreibtisch anpasst. Dazu wurden die folgenden Anforderungen als Aufgabe gestellt:

Erwartungen an die Projektlösung

• Planung und Konstruktion der Leuchte
• Darstellung der regelungstechnischen Theorie
• Beschaffung der Bauteile (Miniaturisierung z.B. Arduino Nano)
• Systemidentifikation (Übertragungsfunktion der Regelstrecke bestimmen)
• Realisierung des Aufbaus
• Vergleichen und bewerten Sie verschiedene Regleransätze (P, PI, PID und andere).
• Modellbasierte Programmierung der Hardware via Simulink
• Machen Sie ein tolles Videos, welches die Funktion visualisiert.
• Test und wiss. Dokumentation
• Live Vorführung während der Abschlusspräsentation

Kür: Steuerung über eine Windows App.

Aufgabe

Es soll eine RGB-LED-Tischleuchte gebaut werden, die zum einen manuell über einen Schalter ein- und ausgeschaltet und einen Drehgeber gedimmt werden kann. Außerdem soll ein Automatikmodus zur Verfügung stehen, bei dem sich die Leuchte automatisch an die Beleuchtungssituation im Raum anpasst. Dazu wird die Beleuchtungsstärke auf dem Arbeitsplatz über einen Helligkeitssensor gemessen und die Leuchte entsprechend eines Regelungsalgorithmus automatisch gedimmt. Weiterhin soll die Steuerung der Leuchte mit Hilfe einer Windows-Applikation über einen PC möglich sein. Dieses Projekt deckt alle Facetten der Mechatronik ab. Es können Kenntnisse in der mechanischen Fertigung, des elektrischen Schaltungsentwurfs, der Umsetzung der elektronischen Schaltung sowie der Programmierungen von Mikrocontrollern gewonnen werden. Auch die Programmierung einer Windows Applikation wird eine Herausforderung an das Projekt stellen.

Projekt

Projektmanagement

Projektmanagement wurde mit Hilfe der Kanban Methode durchgeführt. Umgesetzt wurde das Projektmanagement mit der web-basierten Software Trello, der aktuelle Stand ist für jeden Nutzer sichtbar im Internet zu finden, um eine transparente Vorstellung unseres Projekts zu ermöglichen. Trello Kanban Projekt 20b Smarte Tischleuchte

Literatur

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