IoT, Microcontrollers (5 op)

Tavoitteet

Opitaan mikro-ohjainten toimintaperiaatteita, liitäntätekniikoita ja ohjelmointitekniikoita. Tavoitteena on tietotaso, joka mahdollistaa mikro-ohjainratkaisujen arvioinnin älykkään tuotteen tuotekehityksen eri vaiheissa. Opintojakso antaa myös hyvän lähtökohdan jatko-opintoihin tai vaikka uralle digitaalisen elektroniikan ja mikro-ohjainratkaisujen suunnittelussa.

Sisältö

Luomme katsauksen mikro-ohjaintuotteisiin ja toimintaperiaatteisiin. Anturien tulopiirejä ja ohjausten lähtöpiirejä tutkitaan yksityiskohtaisesti. Toteutus sisältää lyhyen koulutuksen olio-ohjelmoinnista ja C++:n perusteista niille, joilla ei ole näistä kokemusta. Mikro-ohjainten ohjelmointi tehdään käyttämällä luokkia ja menetelmiä, joita tarjoaa erityisesti mikro-ohjainsovelluksia varten kehitetty käyttöjärjestelmä, ARM Mbed OS. Harjoittelemme myös tietoliikenteen muodostamista Ethernetin ja WLAN:n ( WiFi ) välityksellä. Kehitetty koodi testataan mikro-ohjainlaitteistolla.

Esitietovaatimukset

Opintojen tai työkokemuksen kautta aiemmin hankittu osaaminen ohjelmoinnista on suositeltavaa mutta ei välttämätöntä.

Työmuodot

Interface technologies for the micro controllers will be studied and practiced both by completing development tasks in an electronic design automation, EDA, tool and by practising with hardware modules. Programming will be practiced with exercises on general programming techniques and on exercises on implementing methods typical for a real time operating system for micro controllers. The operating system is the ARM Mbed OS and the development tool the Keil Studio Cloud. The developed code will be tested on micro controller hardware. The development tools used for various tasks are online tools and will not require installations on computer.

Aika ja paikka

Online study. Within the given period the students can individually decide the timing of studying the fundamentals and completing the tasks.

Oppimateriaali ja suositeltava kirjallisuus

Detailed technical descriptions published in writing and in videos by the ARM Mbed OS development team and by other experts will be used. For finding solutions for the exercises we will study some chapters from the book Designing embedded systems and the internet of things (IoT) with the ARM® MbedTM, Xiao, Perry , John Wiley & Sons, Inc 2018, First edition. For registered students the book will be available as an e-book at hamk.finna.fi. There will be a number of instruction videos for helping to complete the exercises.

Opintojaksototeutuksen valinnaiset suoritustavat

Can be agreed with the teacher and the head of study program.

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

This short course implementation does not include training in industry. The technologies studied are those which are common and contemporary in working life.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Several small exams needs to be passed during the course implementation.

Kansainväliset yhteydet

No international activities involved.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

It will be possible for the students to plan individual time schedule within the given time period.

Sisällön jaksotus

Online study. Within the given period the students can individually decide the timing of studying the fundamentals and completing the tasks. Content and time allocation can be seen on the e-learning environment Learn/Moodle. The e-learning environment will be accessible to students who are enrolled and accepted as students.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

There are automatically evaluated tasks where the points gained from completed tasks will be visible for the student just after task completion. There are individually evaluated reports which will be evaluated at the end of the course period. The evaluation is based on points awarded in the exercise tasks and short course exams.

Arviointiasteikko

1-5