Sähköpaja. Kimmo Silvonen (X)

Transkriptio

1 Sähköpaja Kimmo Silvonen (X)

2 Luennot ovat TUAS-talon 2. kerroksessa salissa TU2 (2. krs). Sähköpaja (huone 1558) sijaitsee TUAS-talon 1. kerroksessa, vahtimestarin tiskin jälkeen hissin luota suoraan oikeaan. 1. luento ma 7.1. klo Page 2 (24)

3 Sähköpaja ELEC-A4010, 8 op ELEC-A4910, 5 op: ilmoittaudu materiaalin takia myös kurssille A4010! Tai kurssihaku: sähköpaja Google näyttää myös kurssin vanhempia sivuja ELEC-A4910: ehkä kevyempi projekti, muuten sama sisältö Tutustuminen Sähköpajaan ma 7.1. klo ja sekä mm. harjoitusaikoina. Opastan 7.1. luennon jälkeen noin klo ja uudestaan klo TUASin pääaulasta hissin läheltä tutustumiskäynnille läheiseen Sähköpajaan. Pajalla alkaa heti tällä viikolla Arduino-koulutus! Pajatyöskentelyn voi mielellään aloittaa heti, jos tilaa riittää. Ensi viikon luennolla perustetaan ryhmät ja keskustellaan projektiaiheista. Tutustu netissä Arduino-konseptiin ja Teensy 2.0:aan etukäteen! (linkit ) Page 3 (24)

4 Kurssi pähkylänkuoressa pöhinää arvostetaan! Älä lainaa USB-johtoja kotiin (niistä on aina pulaa)! Älä lataa alkaliparistoja varo LiPo-akkuja! Henkilökohtainen opiskelupäiväkirja; palautus: III ja IV periodi Luennot (läsnäololistat, kirjaa päiväkirjaan!) Pajaharjoitukset (läsnäololistat, hyvää sisältöä päiväkirjaan) Omatoiminen opiskelu (päiväkirjaan) AVP:n ja Aaltonautin pakolliset tehtävät (1+1) Projektityö ja sen dokumentointi Aalto-Wikiin (ryhmänä) Sähköpaja "elää" hyvistä projekteista ja hypetyksestä! Kokeneemmat elektroniikan harrastajat haastetaan neuvomaan muita ja ideoimaan kurssin kehittämisessä! Olkaa mentoreita! Tehdään yhdessä kurssi, jonka muistamme vielä puolikaljuinakin! Page 4 (24)

5 Uusi kirja Kimmo Silvonen, Elektroniikka ja sähkötekniikka, Gaudeamus 2018, 504 s. Käytän samaa kirjaa Protopaja-kesäkurssilla ja 2. syksyn Sähkötekniikkaja elektroniikka -kurssilla. Lue heti perusteita sivuilta ja "Staattisen sähkön vaarat" sivulta 26! Page 5 (24)

6 Pajan resursseja Assistenttiapua kannattaa hyödyntää kaikessa! Komponentteja, Arduino-shieldejä PC:t (Win/Linux), WLAN, lankanetti, MV-monitoimikone Akkuja, paristoja, verkkolaitteita Kolveja, työkaluja, porat, Dremel, jyrsin (Carvey) Printtilevyjen valmistuslinja ja reflow-uuni Mittalaitteet, stereomikroskooppi 3D-tulostus: 5 x Ultimaker (2 x 2+, 2+ ext, 3 ext, 5) ja TAZ 5 Laser-leikkuri 3 mm vanerille, akryylille ja paperille sekä jopa lasipullon kaivertamiseen Kapa-levyä, akryylia ja pleksiä kotelointiin Metallipajan materiaaleja Lisätilaukset ja opettajan kellari Page 6 (24)

7 Opettajat ja projektitöiden ohjaajat Kimmo Silvonen ELEC, vastuuopettaja, Juha Biström ELEC (juha.bistrom) Ville Hiltunen ELEC (ville.j.hiltunen) Marcus Liljestrand ELEC (marcus.liljestrand) Kim Palko ELEC (kim.palko) Tuomas Laine ELEC (tuomas.s.laine) Joel Tolonen ENG (joel.tolonen) Mikko Simenius (mikko.simenius) ENG Teemu Ronkka (teemu.ronkka) Design Factory Vierailevia luennoitsijoita: Tomi Pulli SPA, Juha Mallat RAD, Risto Järvinen Comnet, Teppo Vienamo Aaltonaut, Meri Kuikka AVP, Sunjun Kim Comnet Page 7 (24)

8 Juha, Antti, Marcus, Joel, Ville, Mikko Page 8 (24)

9 Page 9 (24)

10 Arduino-konsepti Mikro-ohjain eli mikrokontrolleri Helppo ohjelmointikieli perustuu C++:aan Sama tai vastaava mikro-ohjain (esim. ATMega 328P) on usein sarjavalmisteisissa laitteissa Saatavilla mm. Arduinot (mm. UNO, Mega, Yún), Teensyt, Raspberry Pi, ym. Arduino-shieldejä eli lisäpalikoita Koekytkentälevyjä (breadboard, leipälauta) MyDAQ-mittauslaitteisto (myös ELVIS), muut mittalaitteet Erilliskomponentteja on käytettävissä tarpeen mukaan Tilaamme tarvittaessa lisää tavaraa Page 10 (24)

11 Luennot (järjestys ja sisältö Luennot-sivulla) Ma klo salissa TU2 tai poikkeuksellisesti muina aikoina Pajalla 1. Järjestäytymisluento, videoesittelyjä Harjoituksissa tutustutaan Arduinoon 2. Ryhmäytyminen, projektiohjeita, Arduino-esimerkkejä 3. Arduinon ohjelmointi, lisää Arduinon ohjelmointia harjoituksissa 4. Anturit ja harjoitus 5. 3D-tulostus, OpenSCAD (luento ja harjoitus) 6. Aalto Ventures Program (AVP) -luento + tehtävä 7. Aaltonaut-luento, prototyypin teko + tehtävä 8. Arduinon väylät 9. Radiotekniikkaa ja Freakduino 10. Arduinon radiot 11. Laserleikkaus, piirilevyjen valmistus 12. Elektroniikan perusteita 13. Käyttöliittymät, mittalaitteet, ym. Page 11 (24)

12 Harjoitukset 1 4 hengen ryhmissä Tehtävät ja ohjeet: ks. MyCourses ja sieltä Luennot-välilehti! Harjoitusten lukujärjestys on laadittu tutor-ryhmittäin Tarkoitus on, että harjoituksia ja omaa projektia tehdään muinakin aikoina (paja on auki!) Käy tekemässä harjoituksia, vaikka muu ryhmäsi ei pääsisi! Harjoitus-parit tai -ryhmät muodostetaan aina paikan päällä; saa tehdä yksinkin. Tarkoituksena on avittaa projektitöissä sekä laajentaa näkökulmaa + ja -napojen ulkopuolelle. Raportoikaa opiskelupäiväkirjassanne mm. osallistumisestanne luennoille, harjoituksiin sekä pajatyöskentelyyn! Pajalla on noin 20 pöytä-pc:tä (Win tai Linux). Te, jotka voitte ottaa oman läppärin ja ehkä muistitikun mukaan, ottakaa! Page 12 (24)

13 Page 13 (24)

14 Projektityöt: yhdistetään "softaa ja rautaa" Mikro-ohjainta (esim. Teensy 2.0, Arduino Uno tai Raspberry Pi) käyttäen Tehdään kolmen neljän hengen ryhmissä Ryhmän saa koostaa vapaasti (mielellään heti) Ryhmien muodostamisessa autetaan (kysy Kimmolta!) Aiheen saa valita itse tai assistenttien kanssa Pohjana saa käyttää netistä ym. löytyviä projekteja Valmiita lohkoja saa mielellään käyttää (vipuvaikutus) Oleellista on itse tekeminen ja hyvä dokumentointi Aihetta saa vaihtaa; sivuprojektit ovat mahdollisia MyCo: Linkit Wikiin (töiden dokumentointi) Epäonnistumisia on turha pelätä! Ulla Tuomisen säätiö palkitsee parhaita töitä! Page 14 (24)

15 Projekti-ideoita Kannattaa keksiä itse lisää Mieti ensin, mitä tekisit; muokkaa sitten assarin kanssa toteutusta ja komponenttivalintoja Kuvia syksyn 2014 töistä: Kuvia kevään 2016 töistä: Sähköpajaprojektien dokumentaatiot Aaltowikissä: tai googlaa: Arduino projects ks. myös seuraavat sivut! Page 15 (24)

16 Näytäppäs poju videoita! Page 16 (24)

17 Projekteja K2014, nettigalleriat S2014, K2016 Ilmakiekkorobotti, Arduino-piirustuslaite Xbox360-ohjattu (BT) mönkijä, Itsestään pyörivä parkkikiekko Joystick-radio-ohjattu auto, Ääniohjattu MÖRKÖ Kattoon pakeneva herätyskello, Kasvinhoitojärjestelmä Raspberry-nettiradio (lngllnn) Langaton ruokalista, Espressokeittimen PID-säädin Laserharppu + peli, Midi-kontrolleri (soitin) Arduino MIDI -syntikka, Pong-peli (Arduino+tykki) Sensori-mönkijä, Kitt: Ritariässän auto Kallistusohjattu tai esiohjelmoitava esteitä väistelevä auto Ilmalaiva LED Zeppelin, Balansoitu taso Kutimahti: radio-ohjattu kynätykki, PingPongCännön (BT, Android) MultiWii-ohjattu quadkopteri, Kauko-ohjattava ilmatyynyalus Pyörivä LED POV -näyttö, Bilevalo-spektrianalysaattori BT-ohjattu videokärry, Pulssia vahtiva kamera Theremin-soitin, Mastermind-peli, LED-station (16x16, peli) Broodmama fucking robot Page 17 (24)

18 Projekteja Näitäkin voi jatkokehitellä. Kauko-ohjattavat, esteitä väistelevät tai jotain seuraavat robotit Useless machine, Rubikin kuution kääntäjä Limuautomaatti, juomamikseri, RFID-lukija hyllyn kirjoille Kännykällä bluetooth-ohjattava katapultti Ratilla ja polkimilla soitettava syntikka Moonwalkia tanssiva robotti, Siivousrobotti Interaktiivinen kasvi (= Kasvi 2.0), Interaktiivinen Teddykarhu Automaattitrukki, Parkkitutka, Ultraäänitutka TV:n kaukosäätimellä ohjattava robotti (Magician Chassis) Nintendo Wii:n ohjaimella kauko-ohjattava tai autonominen ilmalaiva Näppäimistöllä ohjattu Arduino-soitin, korppuasemat kaiuttimina! Himmennin, jota hallitaan Bluetooth:in avulla Eleohjattu valoharppu, "mieluiten juma-lattoman eeppinen"! Kauko-ohjattava laite, joka ohjaa kauko-ohjattavia laitteita Pingispalloja tarkasti ampuva robotti Taputuksella ohjattava ääni- ja valosysteemi Page 18 (24)

19 Ryhmäkohtaiset projektiselostukset Aalto-Wikiin; dokumentoinnin laatu ja laajuus vaikuttavat arvosteluun Projektin ideat ja tavoitteet Ongelmat ja mahdolliset ratkaisut Lopputulos (mielellään valokuvia, kaavioita tai linkkejä Youtube-videoihin) Kytkentäkaavio Mistä otettu mallia, jos ei kokonaan oma produktio Kommentoitu ohjelmakoodi Jäsenten työnjako Projektin esittely Kimmolle noin viikkoa ennen loppunäytöstä Projektiesittely loppunäytöksessä ke klo 12 16: 3 5 min esitelmä tai "messustandi", Dipolin Lumituuli-auditorio ("kevätjuhla" ei arvostella!) Page 19 (24)

20 Arvostelu ei haudanvakava! Arvosana (1... 5) määräytyy seuraavista osista: 1. Opiskelupäiväkirja, vapaamuotoinen, ks. ohje. 40 % 2. Luento- ja harjoitusaktiivisuus (läsnäololistat) max 20 % eli ±1 arvosanayksikkö. Sitoutuneisuus heijastuu muuallekin kurssiin. 3. Ryhmän projekti ja sen dokumentointi. min. 40 % Visio Kohtalaisella ahkeruudella pääset pohjatiedoista riippumatta varmasti läpi! Ei mitään järkeä jättää kesken! Myöhemmin ei enää ole aikaa eikä puuhastelu tunnu yhtä hauskalta. Fakta 8 op on aika paljon, laskutavasta riippuen yhteensä työtuntia eli 9 15 tuntia viikossa yksi työpäivä on liian vähän! Page 20 (24)

21 Henkilökohtainen opiskelupäiväkirja (vapaamuotoinen) Pakollinen, ks. ohje MyCossa. Kirjataan päivittäin: Mitä on opiskellut tai oppinut kurssin aikana (johtopäätöksiä?) Miten on opiskellut (esim. nettisivut ja -haut). Tästä se lähtee. Kirjatkaa heti I luento ja pajavierailut! Mitä ajatuksia heräsi? Voit kertoa myös omista lähtökohdistasi kurssille. Päiväkirjasta arvostellaan sisällön kattavuus ja järkevyys Palautus PDF-muotoisena sähköpostilla (ass. + Kimmo) Osa I: palautus nimikkoassarille ja Kimmolle viimeistään ma Osa II: palautus nimikkoassarille ja Kimmolle viimeistään ma (sisällytä tähän osa I) Kokonaislaajuus noin sivua, esim. yksi sivu/viikko Kuvat ovat toivottavia, mutta tekstiäkin pitää olla reilusti! Arvostelu ei ole ankaraa, mutta suppea päiväkirja ei tuota hyvää arvosanaa. Page 21 (24)

22 Kilpailuja opiskelijoille Tähän aiheeseen asiaan palataan luennolla Vantaan energia Hackathon : Katja Eskola tulee kertomaan luennolle TiES, robotti-kilpailu : Page 22 (24)

23 Mitä nyt tehdään? Aloita päiväkirjan rustaaminen tänään, kerro ekasta luennosta, ajatuksistasi ja mm. pajakäynneistäsi! Tutustu harjoituksiin, ks. luento-ohjelma MyCossa! Ryhmiä saa jo perustaa. Voit aloittaa projektityön suunnittelun, keskustele siitä assistentin ja Kimmon kanssa! Pyytäkää ryhmällenne nimikkoassistentti; alustava projektisuunnitelma ja pakollinen tapaaminen tammikuussa! Kokeneemmat elektroniikan harrastajat haastetaan neuvomaan muita ja ideoimaan kurssin kehittämisessä! Käykää Pajalla! Ota ensi viikolla mukaan A4-paperi ja kirjoita siihen isolla projekti-ideasi aihe, jos sinulla on edes alustava sellainen. Varaudu vastaamaan kysymykseen, oletko harrastanut (edes vähän) ohjelmointia tai elektroniikkarakentelua. Page 23 (24)

24 Page 24 (24)