Einsatz von Microcontrollern am Beispiel hochautomatisierter Schienenfahrzeuge
- Typ: Praktikum
- Lehrstuhl: Bahnsystemtechnik
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Ort:
Campus Ost, Geb. 70.04, R 004
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Zeit:
7 Termine á 3 Stunden 14.00 - 17.00 Uhr
- Beginn: 24.04.2024
- Dozent:
- SWS: 2
- ECTS: 4
- LVNr.: 2115925
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Prüfung:
Die Erfolgskontrolle erfolgt in Form eines Kurzkolloquiums zu jedem Versuch sowie eines übergreifenden Abschlusskolloquiums incl. einer 20 minütigen Präsentation am 24.07.2024.
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Hinweis:
max. 10 Plätze, eine Anmeldung bis zum 22.2024 18.00 Uhr ist erforderlich. Das Anmeldeformular finden Sie unten auf dieser Seite.
Lernziele
Im Rahmen des Praktikums werden die Grundlagen der Mikrocontrollerprogrammierung anhand von Beispielen aus dem Bereich hochautomatisierter Schienenfahrzeuge vermittelt. Mit selbst aufgebauter oder erweiterter Versuchsaufbauten werden die Möglichkeiten der Programmierung von Mikrocontrollern sowie die Möglichkeiten der Verschaltung mit verschiedenen Sensoren aufgezeigt. In den eigenständig durchgeführten Versuchen, liegt dabei auf der Dekodierung von Sensordaten zur Ortung und Umfelderkennung sowie der Regelung von Antriebsmotoren.
Das Praktikum vermittelt die Fähigkeit Schaltungen aus mehreren Controllern und Sensoren eigenständig zu entwickeln und aufzubauen.
Praktikumsinhalte
24.04.2024 Einführung Matlab/Simulink
- Grundlagen Matlab/Simulink
- Eigenleistung: Entwickeln einfacher Skripte mit Matlab/Simulink
15.05.2024 Einführung Raspberry Pi und Arduino
- Grundlagen Microcontroller
- Grundlagen Programmierumgebungen Matlab/Simulink und Arduino IDE
- Eigenleistung: Inbetriebnahme Microcontroller, Einbinden in eine Entwicklungsumgebung
05.06.2024 Inbetriebnahme und Verschaltung von Microcontrollern
- Grundlagen elektrischer Schaltungen und Schnittstellen für Microcontroller
- Aufbau einer Schaltung aus verschiedenen Microcontrollern
- Entwickeln der Schnittstellen zwischen den Microcontrollern
- Eigenleistung: Übertragen von Daten zwischen den einzelnen Komponenten, Beurteilung der Schnittstellen anhand der Latenzen
12.06.2024 Einbinden von Sensoren und Aktuatoren
- Verschaltung von Motoren und Sensoren
- Eigenleistung: Ansteuerung von Motoren, Auslesen von einfachen Sensordaten
19.06.2024 Antriebsregelung
- Auslesen von Sensordaten zur Abstandsmessung
- Eigenleistung: Regelung Motordrehzahl in Abhängigkeit diverser Sensordaten
26.06.2024 Auslesen komplexer Sensordaten
- Grundlagen LiDAR- und Ortungssensoren
- Eigenleistung: Auslesen von Ortungs- oder LiDAR-daten
10.07.2024 Aufbau hochautomatisiertes System
- Übersicht Gesamtsystem hochautomatisierter Schienenfahrzeuge
- Eigenleistung: Fusion bisheriger Praktikumsinhalte zu funktionsfähigem System
Literatur
Dembowski, K. (2020). Raspberry Pi - Das technsiche Handbuch. Springer Vieweg.
Pietruzska, W. D., & Glöckler, M. (2021). Matlab und Simulink in der Ingenieurpraxis: Modellbildung, Berechnung und Simulation. Springer Vieweg.
Schreiter, D. (2019). Arduino Kompendium: Elektronik, Programmierung und Projekte. BMU Verlag.