Tehtävään on varattu aikaa 8:30 10:00. Seuraavaan tehtävään saat siirtyä aiemminkin. Välipalatarjoilu työpisteisiin 10:00

Transkriptio

1 LUE KOKO OHJE HUOLELLA LÄPI ENNEN KUIN ALOITAT!!! Tehtävä 1a Tehtävään on varattu aikaa 8:30 10:00. Seuraavaan tehtävään saat siirtyä aiemminkin. Välipalatarjoilu työpisteisiin 10:00 MITTAUSMODULIN KOKOAMINEN Avaa kirjekuori Komponentit, mittausmoduli. Kuoressa saattaa olla ylimääräisiä komponentteja. Säästä ne myöhempään käyttöön. Arviointikohteet: - komponenttien asemointi 5p - juotosten laatu 5p - lämpötila-anturin etäisyys piirilevystä 2p - liityntäjohdon pituus ja asennus 4p - kytkennän toiminta 4p - työympäristön siisteys ja työturvallisuus 2p Kokoa annetuista komponenteista ja piirilevystä mittausmoduli oheisen kytkentäkaavion ja osasijoittelukuvan perusteella. Kiinnitä huomiota seuraaviin yksityiskohtiin, jotka vaikuttavat modulin asennukseen kuvan mukaisessa loppusijoituskohteessa. Huomioitavia asioita ovat: - lämpötila-anturin kotelon alareuna piirilevystä 10mm - liityntäjohdon pituus piirilevyn pinnasta 250mm - liityntäjohdon värit järjestyksessä +5V - ruskea ; GND - punainen ; signaali - oranssi Testaa anturin toiminta kahdessa lämpötilassa ja varmista, että se on annetuissa ohjearvoissa - huoneenlämpö V (ohjearvo 1,0 1,4V ) - kädenlämpö V (ohjearvo 1,4 1,8V) Kirjoita kirjekuoresta löytyvälle tarra-arkille nimesi ja liimaa se liitäntäkaapelin keskikohdalle ja luovuta laite tuomarille tarkastettavaksi. Jatka tehtävään 1b kun olet luovuttanut laitteen tuomarille ja saanut jatkoluvan. Tehtävään käytettävä aika päättyy viimeistään 10:00. LIITTEET LM35 datalehti OPA337 datalehti

2 Mittausmodulin kytkentäkaavio Mittausmodulin osasijoittelukuva

3

4

5 LUE KOKO OHJE HUOLELLA LÄPI ENNEN KUIN ALOITAT!!! Tehtävä 1b Tehtävään on varattu aikaa 10:00 11:30. Tehtävän saat aloittaa aiemminkin. Välipalatarjoilu työpisteisiin 10:00. Ruokailu 11:30 ruokalassa. LIITYNTÄYKSIKÖN KOKOAMINEN Avaa kirjekuori Komponentit, liityntäyksikkö. Kuoressa saattaa olla ylimääräisiä komponentteja. Säästä ne myöhempään käyttöön. Arviointikohteet: - komponenttien asemointi 5p - juotosten laatu 5p - kytkennän toiminta 18p - työympäristön siisteys ja työturvallisuus 2p Kokoa annetuista komponenteista ja piirilevystä liityntäyksikkö oheisen kytkentäkaavion ja osasijoittelukuvan perusteella. Kiinnitä huomiota seuraaviin yksityiskohtiin: - liittimen suunta kuvan mukaisesti - oikosulkupalalla V_ON valitaan, syötetäänkö liityntäkortilta +5V prosessorikortille - ennakkotehtävänä rakentamasi prosessorikortti voidaan liittää liityntäyksikkökorttiin Tarkista laitteen toiminta. Tarkistamiseen voit käyttää myös ennakkotehtävänä rakentamaasi prosessorikorttia. Kirjoita kirjekuoresta löytyvälle tarra-arkille nimesi ja liimaa se piirikortin reunaan ja luovuta laite tuomarille tarkastettavaksi. Ilmoita tuomareille olevasi valmis ja siirry ruokailemaan. Ruokailuaika 11:30-12:00. Kilpailu jatkuu ruokailun jälkeen 12:00. LIITTEET LM7805 datalehti SMD-LED 1206 datalehti BC548 datalehti

6 Liityntäyksikön kytkentäkaavio Liityntäyksikön osasijoittelu

7

8

9 LUE KOKO OHJE HUOLELLA LÄPI ENNEN KUIN ALOITAT!!! Tehtävä 2a Tehtävään on varattu aikaa 12:00 13:00. Seuraavaan tehtävään saat siirtyä aiemminkin. MITTAUSMODULIN VAHVISTUKSEN MUUTOS Arviointikohteet: - vahvistuksen mitoitus 2p - vastusten mitoitus 2p Mittausmoduulin suunnittelussa on tapahtunut määrittelyvirhe. Nykyisessä kytkennässä huoneenlämmössä (n. 23ºC) ulostulosignaali on noin 1,2 1,3 V. Operaatiovahvistimen komponentteja muuttamalla ulostulo pitää saada huoneenlämmössä (n. 23ºC) arvoon 2,3 2,5 V. Tällöin saadaan myös lämpötilan skaalaus suoraviivaisemmaksi jolloin 1ºC vastaa noin 0,1 V jännitteessä. Mitoita operaatiovahvistimen vahvistus uudelleen ja laske kytkennän vastuksen ja/tai vastusten arvot ja muuta kytkentä sekä testaa se huoneenlämmössä. Kytkentä ja mittaustulokset ennen muutosta: XMM2 XMM1 Uin V2 230mV U1 Uout 6 OPA335AID R2 C1 100nF V1 5 V R1 6.8kΩ 33kΩ Kytkentä ja mittaustulokset muutoksen jälkeen: XMM2 XMM1 Uin V2 230mV U1 Uout 6 OPA335AID R2 C1 100nF V1 5 V R1 Vahvistus muutoksen jälkeen Vastusten arvot muutoksen jälkeen: R1 Ω R2 Ω Mittaa modulin lähtöjännite huoneenlämmössä (pitää olla välillä V) V Jatka tehtävään 2b kun olet ilmoittanut tuomarille ja saanut jatkoluvan. Tehtävään käytettävä aika päättyy viimeistään 13:00.

10 LUE KOKO OHJE HUOLELLA LÄPI ENNEN KUIN ALOITAT!!! Tehtävä 2b Tehtävään on varattu aikaa 13:00 15:00. Tehtävän saat aloittaa aiemminkin. Välipalatarjoilu työpisteisiin 14:00. OHJELMOINTI Arviointikohteet: - lämpötilan ja asetusarvon näyttö 20p - tuulettimen ohjaus 12p - LEDien toiminta 12p Liitä tekemäsi prosessorikortti ja liityntäyksikkökortti yhteen. Kytke liityntäyksikkökortille lämpötilaanturi ja tuuletin sekä +12V käyttöjännite. Asennusohje on liitteenä. Älä kytke lämmitysvastuksen johtoja vielä tässä vaiheessa vaan vasta sitten, kun saat tuulettimen pyörimään. Muuta prosessorikortillasi olevaa ohjelmaa seuraavasti: - Käyttöliittymän toiminta on vapaasti valittavissa, mutta asetusarvoa ja mittausarvoa pitää voida seurata näytöllä reaaliaikaisesti, ei välttämättä samanaikaisesti. - Ohjelma lukee lämpötila-anturin jännitearvoa. Lukema näytetään prosessorikortin näytöllä painamalla painonappia. Lämpötila-anturi skaalataan ohjelmallisesti oheisen taulukon mukaisesti (tarkkuus ±2 C). - Tarkista lämpötilaskaalauksen toimivuus (0V = 0 C, 2.5V = +23 C, 5V = +50 C) ja pyydä tuomaria tarkastamaan skaalauksen toiminta ennen kuin jatkat eteenpäin. - Ohjelma lukee liityntäyksikkökortin asetusarvopotentiometriä R18. Asetusarvo (T set) saadaan näytölle painamalla toista painonappia. Lukeman on oltava potentiometrin minimiasennossa alle 10 ja maksimiasennossa yli Painonapeilla valitaan esitetäänkö näytössä mitattavaa lämpötilaa vai asetusarvoa.

11 - Tuuletin käynnistyy kun mitattava lämpötila ylittää +5 C verrattuna asetusarvoon ja pysähtyy, kun mitattu lämpötila alittaa 5 C verrattuna asetusarvoon. Esimerkki: asetusarvon T set ollessa 30 C tuuletin käynnistyy lämpötilassa 35 C ja pysähtyy lämpötilassa 25 C. Suositeltava asetusarvon lämpötila kytkennän testaukseen on 30 C 40 C. Asetusarvoa on voitava muuttaa potentiometrillä R18. - Liityntäkortin LED-merkkivalot syttyvät seuraavasti: o LED3 syttyy kun lämpötila on vähemmän kuin T set - 5 C o LED4 syttyy kun lämpötila on välillä T set ± 5 C o LED5 syttyy kun lämpötila on enemmän kuin T set + 5 Ilmoita tuomareille kun olet valmis esittelemään laitteesi. Tehtävään käytettävä aika päättyy viimeistään 15:00. LIITTEET Laitteen asennusohje Operaatiovahvistimen matemaattiset kaavat

12

13