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Fernbedienbare Steuerungstechnik mittels Smartphone und Einplatinencomputer

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Fernbedienbare Steuerungstechnik mittels Smartphone und Einplatinencomputer
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Elektro- und Informationstechnik, Master, ASPO 01.04.2019
Code: E2937
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P211-0296
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
4PA (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
4
Studiensemester: laut Wahlpflichtliste
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:


[noch nicht erfasst]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

E2937 (P211-0296) Elektro- und Informationstechnik, Master, ASPO 01.04.2019 , Wahlpflichtfach
KIM-FSSE (P211-0296) Kommunikationsinformatik, Master, ASPO 01.10.2017 , Wahlpflichtfach
PIM-FSSE (P211-0296) Praktische Informatik, Master, ASPO 01.10.2017 , Wahlpflichtfach, informatikspezifisch
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 4 Creditpoints 120 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 75 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Albrecht Kunz
Dozent/innen: Prof. Dr. Albrecht Kunz

[letzte Änderung 31.10.2023]
Lernziele:
Dieses Modul hat die Steuerung eines im Labor für Telekommunikationselektronik vorhandenen Modellturmdrehkrans zum Ziel. Die Studierenden sind in der Lage mittels der Entwicklungsumgebung Android Studio eine grafische Benutzeroberfläche für ein Android Smartphone zu programmieren, so dass über das Smartphone eine Fernsteuerung bzw. Ferndiagnose ermöglicht wird. Sie erlernen, die grafische Benutzeroberfläche als ergonomisches GUI Design zu erstellen.
  
Darüber hinaus erlernen die Studierenden anhand dieses Praxisprojekts die Programmierung von Einplatinencomputern (vorzugsweise Arduino). Sie bauen Ihre Kenntnisse über Programmentwicklung mithilfe der entsprechenden Programmierwerkzeuge aus.
  
Die Studierenden sind in der Lage ein bidirektionales Kommunikationsprotokol zu entwerfen, das die Kommunikation über die Bluetooth Schnittstelle zwischen Smartphone und dem Arduino Mikrocontroller regelt.
 
In seminaristischer Form tragen die Teilnehmer sich gegenseitig das in der Projektarbeit erarbeitete Wissen vor und trainieren somit ihre Vortragstechnik.


[letzte Änderung 22.03.2021]
Inhalt:
1. Schematischer Aufbau und Funktionsweise von Einplatinenrechnern (Arduino).
  
2. Grundlagen des Programmierens mithilfe der Arduino IDE.
  
3. Einrichten einer I2C Busverbindung zwischen mehreren Microcontrollern (Arduino). Ansteuerung der Schrittmotoren des
   Turmdrehkrans nach dem Master-Slave Prinzip (I2C).
  
4. Realisieren einer Bluetooth Kommunikationsschnittstelle zwischen dem Arduino Mikrocontroller und dem Android Smartphone.
  
5. Programmierung mittels Android Studio zur Realisierung einer ergonomischen GUI zur Steuerung der drehzahlveränderbaren
   Antriebe des Turmdrehkrans (Rotor, Laufkatze, Hubwerk, Greifer).  
    
6. Fortlaufende Dokumentation des Projekts sowie dessen kontinuierliche Präsentation in Vorträgen.


[letzte Änderung 22.03.2021]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Skript, Folien (PowerPoint), Vorführung per MS Teams, Beamer

[letzte Änderung 22.03.2021]
Literatur:
-        C: Programmieren von Anfang an, Helmut Erlenkötter, Rowolt
-        The C Programming Language (Prentice Hall Software), Kernighan & Ritchie, Markt+Technik Verlag
-        Arduino Kompendium, Danny Schreiter, BMU Media GmbH
-        Android-Apps entwickeln für Einsteiger: Schritt für Schritt zur eigenen Android-App mit Java, Uwe Post, Rheinwerk
        Computing


[letzte Änderung 22.03.2021]
 
[Fri Apr 26 13:13:26 CEST 2024, CKEY=efsmsue, BKEY=eim, CID=E2937, LANGUAGE=de, DATE=26.04.2024]