Innledning

Arbeidet med dette emnet skal gi studenten teoretisk og praktisk kunnskap om embedded systems med tilhørende arkitektur. Emnet skal også gi kunnskap om grunnleggende hardwarekomponenter og Arduino. Emnet skal gi studentene ferdigheter i å programmere applikasjoner som kommuniserer med komponenter tilknyttet mikrokontrollere og Unix-baserte maskiner. Studenten skal ha kompetanse i bruksområder og praktiske anvendelser for embedded systems.

Læringsutbytte

Kunnskaper kandidaten skal

Studenten... 

  • skal forstå uttrykket "embedded systems" og kjenne til forskjellen mellom en CPU og en microcontroller.
  • skal kjenne til de mest brukte arkitekturene for embedded systems.
  • skal ha kunnskap om microkontrollere som Arduino og hvordan disse brukes.
  • skal ha kunnskap om hardwaren i Raspberry Pi, hvordan den brukes og hvordan den skiller seg fra mikrokontrollere.

Ferdigheter 

Studenten...

  • skal kunne sette opp og installere OS og annen software på Raspberry Pi.
  • skal kjenne til og bruke grunnleggende elektroniske komponenter som LED, knapper, motstand, buzzer og transistorer.
  • skal kunne styre eksterne komponenter, med både analoge og digitale signaler, fra embedded maskin (segment display, led matrise, LCD, I/O expansion).
  • skal kunne lese inn data fra analoge og digitale eksterne sensorer. (Eks: lys, temperatur, knapper.)
  • skal kunne styre motorer. (Servo, DC, stepper, solenoid, m.m.)
  • skal kommunisere trådløst med IR, RF og WiFi.
  • skal bruke data fra eksterne sensorer til å styre eksterne komponenter.
  • skal kjenne til og bruke viktige protokoller i embedded systems som SPI, I2C, 1Wire og UART.
  • skal forstå hvordan embedded systems virker i grensesnittet mellom elektronikk og program (eeprom, interrupts, minnehåndtering)
  • skal kunne sette opp og installere OS og annen software på Raspberry Pi
  • skal kunne designe enkle kretskort og dokumentere oppkobling med Fritzing

Generell kompetanse 

Studenten...

  • skal ha innsikt i bruksområder og praktiske anvendelser for embedded systems
  • skal designe, teste og kritisk evaluere embedded systems som løsninger på virkelige problemstillinger, som å lage roboter og spillkonsoller

Emnet inngår i

Intelligente systemer

Læringsaktiviteter

Forelesninger, øvinger og egenstudium.

Anbefalt tidsbruk

Deltakelse i undervisning og veiledning - 48 timer

Selvstudium - 56 timer

Selvstendige forberedelse til presentasjon/diskusjon i klassen - 24 timer

Vurdering - 72 timer

Anbefalt tidsbruk totalt - 200 timer

Arbeidsverktøy

  • Rikholdig komponentsett med mer enn 150 deler.

  • Arduino, Particle Photon og Raspberry Pi.

  • Fritzing

Obligatorisk aktivitet

Arbeidskrav: Består av en eller flere oppgaver/aktiviteter som til sammen må vurderes godkjent 

Kvalifisert: G/IG (godkjent/ikke godkjent) 

Hjelpemidler: Alle hjelpemidler er tillatt 

Studenten må ha fått godkjent arbeidskravet i henhold til¿frister i retningslinjer for eksamen for å få lov til å avlegge eksamen. 

Eksamen

Eksamensdel: Sammensatt eksamen bestående av en individuell produksjonseksamen (60 %) og en skriftlig individuell hjemmeeksamen (40 %)

Produksjonseksamen varighet : To uker

Skriftlig hjemmeeksamen varighet : To uker

Gradering: Nasjonal karakterskala A-F (F er ikke bestått) 

Vekting: 100 % av sammensatt vurdering

Hjelpemidler: Alle hjelpemidler er tillatt 

Vurderingskriterier

Konferer læringsutbyttebeskrivelsen.

Læremidler

Oppdatert informasjon om pensumlitteratur og andre læremidler publiseres per program på vår elektroniske læringsplattform i forkant av semesterstart. Informasjon finnes også per program på våre hjemmesider.

I tillegg til litteratur og andre læremidler, inngår timeplanfestet undervisning og andre timeplanfestede læringsaktiviteter alltid i gjeldende pensum.

Merknader

For å følge undervisningen effektivt er det nødvendig med kunnskaper om programmeringsspråket C, som PG3400 Programmering i C for Linux eller tilsvarende

 

Emnet undervises i 4. semester som obligatorisk emne for ved Bachelor i IT - Intelligente systemer og i 5. semester som valgemne ved Bachelor i IT - Spillprogrammering.