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: 06.11.2024
- 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 12.02.2025.
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Hinweis:
Hinweis:
max. 10 Plätze, das Praktikum ist in diesem Semester ausgebucht.
Das Praktikum ist ausgebucht. Wir bieten diese Veranstaltung auch im Sommersemester an.
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
06.11.2024 Einführung Matlab/Simulink
- Grundlagen Matlab/Simulink
- Eigenleistung: Entwickeln einfacher Skripte mit Matlab/Simulink
13.11.2024 Einführung Raspberry Pi und Arduino
- Grundlagen Microcontroller
- Grundlagen Programmierumgebungen Matlab/Simulink und Arduino IDE
- Eigenleistung: Inbetriebnahme Microcontroller, Einbinden in eine Entwicklungsumgebung
27.11.2024 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
04.12.2024 Einbinden von Sensoren und Aktuatoren
- Verschaltung von Motoren und Sensoren
- Eigenleistung: Ansteuerung von Motoren, Auslesen von einfachen Sensordaten
11.12.2024 Antriebsregelung
- Auslesen von Sensordaten zur Abstandsmessung
- Eigenleistung: Regelung Motordrehzahl in Abhängigkeit diverser Sensordaten
15.01.2025 Auslesen komplexer Sensordaten
- Grundlagen LiDAR- und Ortungssensoren
- Eigenleistung: Auslesen von Ortungs- oder LiDAR-daten
22.01.2025 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.