A APA BOARD wikiből

Tartalomjegyzék

A bemutató szerkezete

Annak érdekében, hogy fel tudjam kelteni az érdeklődést a mikroprocesszorok és beágyazott rendszerek iránt, az tűnt a legjobb megoldásnak, hogy egyszerű, házilag elkészíthető és tetszetős kísérleteket mutatok be.
A kísérletek sorrendjét úgy kellett összeállítani, hogy laikusok számára is a bemutató végére egyértelmű legyen, hogy mire használhatóak, és mennyire sok mindenre használhatóak ezek az eszközök. Tehát az előadás gerince így alakult ki:
az áram → vezetékek → áramkörök → nyomtatott áramkörök → ellenállás → ellenállás minták (feszültség, áramosztás) → analóg jelek → digitális jelek → PWM → beágyazott rendszer, alkatrészek, szenzorok, motorok, → az apaboard kísérleti lehetőségei
A bemutató szerkezete alapszinten követi az UTAustinX Embedded Systems - Shape The World című kurzusának felépítését.
Mentorom, Kertész Krisztián két bemutató nehézségein segített át a szentendrei Ferences Gimnáziumban, ahol Dr. Borbély Venczel tanár úr fogadott minket.
Az első bemutató után Kertész Krisztián és dr. Borbély Venczel tanár úr kiértékelték a javítanivalókat, és a mondottak alapján készültem fel a második előadásra. Ez már gördülékenyebben ment, mert a kísérleteket nem a helyszínen, előadás közben mutattam be, hanem felvételről kivetítőn néztük meg és csak a magyarázatokra kellett összpontosítottam. A bemutató után kötetlenebb beszélgetésre, kísérletezésre került sor.

A táska

Természetesen minden kísérletet magammal vittem a helyszínre. Erre a célra készítettem egy táskát, amelybe egyforma rétegelt lemezekre szereltem a kísérleteket és távtartókkal egymásra lehet helyezni őket, hogy szállításkor se rázódjanak szét.
Az alábbiakban a bemutatott kísérletek és a magyarázatok láthatók a felvázolt sorrendben.

Bemutatkozás

Szórólapok szétosztása

A világ elméleti és mérnöki megközelítése

Az világ elméleti leírásával párhuzamosan a mérnöki megközelítés az elmélet gyakorlati felhasználását jelenti.

Mona Lisa tekintete követésének megmérése

Mona Lisa működésének bemutatása

Szervó motorok
Kapacítiv szenzorok
MSP430G2553-as mikroprocesszor
feszültségszabályzó
nyomtatott áramkör

Áram, vezeték, vezetés, ellenállás feszültségosztás

Áram generálása egy mágnessel, tekerccsel, egyenirányítás és kondenzátorban való tárolás

Segítővel feszültség kimérése

Vezetés, vezeték, ellenállás, szigetelés

Vezeték ellenállásának kimérése, grafit ellenállásának kimérése, grafitrajz kimérése

Nyomtatott áramkör

Egyszerű áramkör kapcsolási rajz

Fogyasztó

Szivacs szintetizátor - kísérlet bemutatása

Magyarázat: feszültségosztó áramkör, MSP430-as analog leolvasás

Tranzisztoros jelerősítés

Kapcsolók

Áramköri kapcsolók

Kapcsolókra, kapcsolásokra, nagyon nagy szükségünk van, mint a "korszerű teljesítményelektronikában".

MSP430-as kísérlet 440 Hz-es kapcsolásra

Hogy gyorsan tudjunk kapcsolni, ismét egy MSP430-as MCU-t használunk.

Oszcilloszkópos kimérés

Ciklus, aktív ciklusidő, PWM

Az PWM = pulse-width modulation = impulzusszélesség moduláció.

PWM gyakorlatban, motorvezérlés kísérlet

PWM típusú motor meghajtásnál, az aktív ciklusidő változtatásával tudjuk állítani a DC motor fordulatszámát.

Tremoló kísérlet, Johnny Cash hangjának feljavítása

Optical Tremolo orig.
Az eredeti áramosztó kapcsolástól eltérően egy feszültségosztó áramkörbe kapcsoltam a fényellenállást.

Kísérlet bemutatása PWM motorvezérléssel, fényvisszaverődés révén fényellenállással feszültséget szabályozni

Az eddigi kísérletek összekapcsolása: ellenállás, szenzor, PWM, feszültség.

JACK, a sztár

Jack "agya" egy MSP430-G2452 processzor, a karja pedig egy szervó motor.
Jackben a kommunikációhoz használt új építő elemek, szenzorok vannak.

Teniszlabdából kialakított interaktív kísérlet bemutatása

MSP430-as vezérlés
Szervó kimenet
Led kimenet
Capsense vezérlés
Ultrahang szenzorral való vezérlés

Léptetőmotor (stepper) bemutatása

pontossága miatt széles körben használjuk

Vezérlést mikroprocesszorral és meghajtó áramkörrel oldjuk meg

Sztoboszkóp kísérlet bemutatása

apaBoard, a kísérletek, vezetékek és lehetőségek egy helyen

Az apaBoard egy moduláris eszköz, mellé teljes útmutatást kapunk.
Lényege hogy nem kell hónapokon át egyenként mi magunk kísérleteket építsünk, ezeket egy helyen felépítve magyarázatokkal együtt megkapjuk.

A legjobban talán úgy képzelhetjük el, mint egy darabjaira szedett, kiterített robotot.

Az egyes modulokat (43) külön-külön megismerhetjük, és összekapcsolhatjuk.
Nincs kijelölt út magunk választhatjuk ki, hogy miből, mit szeretnénk készíteni.

A miket körülvevő - elektronika által vezérelt eszközök kezdenek összekapcsolódni, és minket egy új hálózatként körülvenni.
Ebben a hálózatban résztvevő eszközök lesznek az IOT-k (Internet Of Things), 2020-ra 50 milliárd IOT gyártását prognosztizálják.
Ez magyarázatot ad arra, hogy miért kiemelkedően fontos megismernünk ezeket a nagyon szép, beágyazott rendszernek nevezett eszközöket.
Napjaink legkorszerűbb fejlesztő eszközei a TI launchpadek.

Energia IDE bemutatása, egy egyszerű program feltöltése

Második rész - beszélgetés

A táska

A táska tartalmazza az összes kísérletet, meg lehet nézni, bárki kipróbálhatja.

A szentendrei Ferences Gimnáziumban tartott bemutató felvételei és képei

A képeket Kertész Krisztián készítette.
Bevezetés


Mona Lisa tekintete(2)

Áram, vezetékek, ellenállás(3)

Szivacs hangja(4)

Szivacs magyarázat(5)

Analóg jelek piezóval(6)

Digitális jel 440Hz (7)

PWM a gyakorlatban (8)

Frekvencia bemutató sztroboszkóppal (9)
Kertész Krisztián bemutatója sztroboszkóp és TivaC Launchpad)


Johnny Cash tremoló feljavítása (10)

Jack a sztár és showman (11)

Sztroboszkóp kísérlet (12)

apaBoard (14)

apaBoard nyomtatott áramkörök IOT (15)

Kertész Krisztián bemutatja az adatok könnyű megjeleníthetőségét(16)

A bemutató utáni beszélgetés és kísérletezés