Kurs wybieralny: „Zastosowanie technik informatycznych i metod numerycznych w elektronice”

Opis kursu 

Przygotowanie praktyczne do realizacji projektów w elektronice z zastosowaniem podstawowych narzędzi numerycznych i komputerowych z zakresu wspomagania typowych prac inżynierskich



Prowadzący:



•

dr hab. inż. Artur Wymysłowski, prof. PWr.

•

dr inż. Krzysztof Urbański

Przebieg kursu: •

demonstracja i omówienie wzorcowych projektów

•

wybór lub przydział zadań projektowych

•

•

samodzielna realizacja projektu w oparciu o konsultacje z prowadzącym zaliczenie w postaci projektu, sprawozdania lub raportu końcowego

Zakres zagadnień projektowych  Gromadzenie i analiza danych z urządzeń pomiarowych, wizualizacja i interpretacja wyników eksperymentalnych  Modelowanie numeryczne wybranych zagadnień z fizyki z wykorzystaniem programów komputerowych  Grafika i animacja komputerowa w wizualizacji modeli trójwymiarowych (3D)  Zastosowanie baz danych z dostępem sieciowym do gromadzenia wyników pomiarów pochodzących z rozproszonej sieci czujników przewodowych i bezprzewodowych  Konfiguracja i użycie wybranych usług sieciowych do wymiany danych. Mechanizmy autoryzacji i szyfrowania danych  Wykonanie prostych aplikacji z graficznym interfejsem użytkownika przy użyciu obiektowych języków programowania  Projekt, analiza numeryczna i testy praktyczne wybranych obwodów elektronicznych zarówno analogowych jak i cyfrowych

Przykładowe zadania projektowe Opracowanie modelu numerycznego wybranego zagadnienia z fizyki i jego analiza numeryczna

Opracowanie programu komputerowego z wykorzystaniem graficznego interfejsu użytkownika

Celem projektu jest zastosowanie wybranych programów komputerowych do symulacji Celem projektu jest opracowanie własnego typowych problemów z fizyki, np. dynamiki programu komputerowego z zastosowaniem ruchu z wykorzystaniem metod modelowania obiektowego języka programowania (C#, Java, komputerowego. W tym celu planuje się Python) oraz wykorzystanie istniejących zastosowanie takich programów jak np. bibliotek do tworzenia graficznych interfejsów ANSYS, Phun, czy bibliotek języka użytkownika. skryptowego Python Opracowanie programu do zdalnego sterowania urządzeniem oraz sieciowej transmisji danych pomiarowych

Opracowanie i wykonanie elektronicznego układu analogowego lub cyfrowego

Celem projektu będzie konfiguracja wybranych usług sieciowych oraz opracowanie prostego programu komputerowego do komunikacji z użyciem TCP oraz UDP. Wymiana danych będzie się odbywać z gotowymi urządzeniami takimi jak oscyloskop cyfrowy, opracowane w Zakładzie urządzenia pomiarowe, oraz czujniki i układy wykonawcze z interfejsem Ethernet.

Celem projektu jest opracowanie wybranego projektu układu elektronicznego analogowego lub cyfrowego, a następnie jego analiza numeryczna oraz realizacja praktyczna w postaci płytki obwodu drukowanego. W tym celu planuje się skorzystanie z takich programów komputerowych jak np. Spice, itp oraz wyposażenia laboratorium montażowego do jego realizacji praktycznej.

Informacje dodatkowe 



Programy komputerowe i narzędzia numeryczne: •

język programowania C#, Java, Python z zestawem bibliotek do pozyskiwania danych, obliczeń numerycznych oraz wizualizacji wyników

•

programy komercyjne lub darmowe: Matlab, Origin, Ansys, Spice, Blender, MySQL, Access, itp.

Sprzęt: • •



Wymagania wstępne: • • •



komercyjne urządzenia takie jak oscyloskopy, generatory funkcyjne, itp. opracowane urządzenia pomiarowe oraz czujniki i układy wykonawcze z interfejsem Ethernet podstawy fizyki i matematyki techniki informacyjne, podstawy programowania i sieci komputerowych podstawowa wiedza z zakresu elektroniki oraz technologii elektronicznych

Literatura podstawowa i uzupełniająca: • •

literatura udostępniona przez opiekuna projektu instrukcje obsługi i przewodniki do wybranych programów komputerowych i języków programowania