lu.se

Elektro- och informationsteknik

Lunds Tekniska Högskola | Lunds universitet

EITF40 Digitala och analoga projekt

Uppgifter

2018/2019


En tidsrelaterad väderstation (Digital)

Minst två analoga signaler (från temperaturgivare) ska avläsas och presenteras kontinuerligt. Det kan tex röra sig om givare inomhus och utomhus. Via en knappsats ska två larmgränser kunna programmeras in (till en av mätarna). När så önskas ska max- och mintemperatur kunna presenteras liksom dygnsmedeltemperaturen. När någon av larmgränserna överskrids ska varning ske (med röd lampa eller blinkande display). Mätinsamling med tidangivelse (mån,dag,tim,min) skall kunna presenteras. Om inbyggda övervakningsmekanismer finns i processorn skall dessa användas. Ovanstående är minimikrav, som gärna får utvidgas efter konstruktörens önskemål. Bl.a. kan gärna en elektronisk regnmätare eller vindmätare införlivas i konstruktionen.  

 

Digiskop (Digital)

En enkel logikanalysator ska byggas så inlästa signaler kan presenteras på oscilloskop eller på bildskärm med grafik.

Digiskopet ska kunna registrera snabba digitala förlopp från förslagsvis 8 kanaler. Triggvillkor skall kunna ställas och inspelning ska kunna visas före och efter triggpunkten.

Många finesser går att tillägga.

 

Slutsteg (Analog)

Ett slutsteg för audio. Många olika möjligheter i val av komponenter, uteffekt, klass A, B, ..
Förslag från handledaren eller egna idéer.

 

Klass-D förstärkare för subwoofer (Analog)

Ett sätt att få mycket bra verkningsgrad är att använda sig av switchande slutsteg, så kallade klass-D förstärkare. Hög uteffekt kan då fås utan att det blir väldigt varmt. Om frekvensen på signalen inte är så hög blir det mycket lättare att bygga en sådan förstärkare. Därför ska vi här göra en förstärkare för de lägsta frekvenserna, sub-basen upp till cirka 100Hz. Det är också här man behöver störst effekt, för att få saker i rummet att skaka rejält! 

 

Larmanläggning (Digital)

Den ska kunna övervaka 8 digitala givare och 4 analoga givare. och själv kunna ställa in sig i normalläge och kunna larma när tillräckligt många signaler ändrat sig tillräckligt mycket. Tid när larmet utlösts skall kunna visas. Som utsignal ska finnas möjlighet att använda sirèn eller dylikt. Normalt ska larmanläggningen manövreras med en knappsats, men möjlighet att kommunicera med annan dator (PC, larmcentral el. dyl.) ska finnas. När larmanläggningen är påslagen ska den kunna slås av med hemlig kod. I avslaget läge ska man bl.a. kunna testa funktionen (utan sirèn).

Om inbyggda övervakningsmekanismer finns i processorn skall dessa användas för att säkerställa larmets funktion.

 

IC-testare (Digital)

Under laborationerna i digitalteknik (och minsann även i denna kurs) påstår ofta teknologerna att det är fel på IC-kretsarna när deras konstruktioner inte fungerar. Vid lab-periodens slut har det samlats ihop en mängd ''felaktiga'' kretsar varav en del fungerar. Denna uppgift består i att konstruera en testanordning som kontrollerar den logiska funktionen hos några vanliga IC-kretsar såsom grindar, vippor och räknare. Alternativ: Testa minneskretsar, deras funktion och accestider.

 

Effektpedal till elgitarr (Analog) 

Olika typer av effekter som distortion och ekon skapas med analoga metoder.
Förslag från handledaren eller egna idéer.

 

Aktivt delningsfilter (Analog) 

För att få bästa möjliga ljud ur högtalare kan det vara en bra idé att göra sig av med de passiva delningsfiltren. Då drivs varje högtalarelement av sitt eget slutsteg. Före slutstegen måste då signalen delas upp i frekvens. Detta görs av ett aktivt delningsfilter, som innehåller förstärkare kondesatorer och motstånd. I projektet görs antingen ett tvåvägs eller trevägs filter. Filterordning och typ (Butterworth, Bessel, etc.) får väljas enligt önskemål. 

 

EPROM-kopierare (Digital)

Uppgiften består i att konstruera en apparat som kan kopiera innehållet i ett EPROM till 8 identiska minneskapslar. Detta är mycket användbart när hela uppsättningar ska uppdateras. Man ska kunna välja mellan olika minnestyper (27128, 27256 etc.) Det ska gå att testa om ett minne är raderat och att programmeringen har lyckats.

En extra finess som skulle vara mycket användbar är nerladdning av kod (Motorola-S) från arbetsstation.

 

Grafisk LCD-skärm (Digital)

En grafisk display uppbyggd av 128x64 punkter. Den är sammanbyggd med drivkretsar till en enhet som med fördel kan utnyttjas då man vill skapa bilder eller visa annan grafisk information. Tidigare har bla byggts ett tetris-spel och en temperaturlogg.

Enheten kan gärna användas i f.ö. enkla konstruktionsuppgifter (Uppg. 1).

 

Ljudförvrängare, scrambler (Analog)

En apparat förvränger en ljudsignal till oigenkännelighet, en annan apparat återställer sedan ljudet igen så att man kan höra vad som sades. Kan till exempel användas för att göra "hemliga" telefonsamtal. Naturligtvis blir det inte speciellt säkert, men det kan bli en mycket trevlig demonstration. Öppet för egna idéer. Användbara byggblock är multiplicerare, filter och oscillatorer. 

 

Kapacitans eller induktansmätare (Analog + Digital)

Uppgiften består i att ta fram en mätare för kapacitans/induktans. Till exempel kan en relaxationsoscillator byggas där komponenten som ska mätas sätter frekvensen.  Sedan kan periodtiden mätas digitalt.

 

Nummermottagare  (Digital)

A-nummer är en tjänst som ingår i Telias AXE-tjänster och innebär att innan man svarar sänds uppringarens telefonnummer iväg över telelinjen.

Uppgiften består i att konstuera en mottagare som kan lagra uppringande telefonnummer (min 30 st) samt tidpunkten (mån,dag,tim,min).

Det skall också finnas en (eller flera) listor, där användaren kan programmera in telefonnummer för exempelvis svartlistning av vissa telenummer (telefonen ringer ej).

 

Equalizer (Analog)

En equalizer för audiosignaler ska byggas. Princip och parametrar (antal band, etc.) bestäms av konstruktörerna. 

 

Färddator (Digital)

I bilar används numera ibland färddatorer med lite olika inriktning. I en bil är man bland annat intresserad av benAsinförbrukning, hastighet och körsträcka. Din uppgift är att bygga någon typ av fungerande färddator. Den ska kunna ställas in för olika fordon och vara lätthanterlig och tydlig.

Om inbyggda övervakningsmekanismer finns i processorn skall dessa användas för att säkerställa funktionen.

 

Programmerbart styrsystem (Digital)

Alla stora tillverkare av programmerbara styrsystem har sedan några år kommit med små system för enkla industriella tillämpningar (t ex Satt Controls SattCon 05). I denna uppgift skall du kring en mikroprocessor bygga ett mycket litet styrsystem, exempelvis med 8 ingångar och 8 utgångar.

Styrsystemet skall i första han kunna hantera operationerna AND, OR och NOT. Ett PBS-liknande språk ska implementeras för programmering med terminal (detta kommer att utgöra huvuddelen av programmeringsarbetet).

Användarprogrammet läggs förslagsvis i ett EEPROM. Om inbyggda övervakningsmekanismer finns i processorn skall dessa användas för att säkerställa funktionen. På institutionen finns litteratur om styrsystem och speciellt Satt Controls PBS-system.

 

Intelligent timer (Digital)

Uppgiften är att bygga en timer, som kan styra minst 8 dagliga till- och frånslag och även tar hänsyn till veckodagar, helgdagar och sommar/vintertid. Konstruktionens tyngdpunkt ska ligga i lätthanterlighet. Den bör alltså vara lättare att sköta än vissa videoapparater och digitala ur.

Om inbyggda övervakningsmekanismer finns i processorn skall dessa användas för att säkerställa funktionen.

 

Ljuskänslig riktningsautomatik (Digital)

Institutionen har två anordningar, som med hjälp av två stegmotorer kan vrida en platta i X- och Y-led. På plattan finns fem fototransistorer, varav fyra är riktningskänsliga och en är avsedd att känna av det totala ljuset.

Uppgiften består i att bygga en styrenhet som med hjälp av stegmotorerna ska möjliggöra för plattan att följa en rörlig ljuskälla.

Om inbyggda öAvervakningsmekanismer finns i processorn skall dessa användas för att säkerställa funktionen.

 

Frekvensgenerator (Digital)

I denna kurs behövs för konstruktionstestning ofta en enkel frekvensgenerator som ger signaler med 0-5 V fyrkantvåg exempelvis 0 - 10 kHz.

Du skall i denna uppgift bygga en 4-kanals frekvensgenerator. Den ska även vara utrustad med en frekvensmätare för mätning av yttre frekvens samt en enkel spänningsmätare som åtminstone ger 1% noggrannhet i området 0-5 V.

 

Signalgenerator (Analog)

En enkel signalgenerator som kan generera fyrkant-, tringel-, och sinusvågor. Kravet på distortion på sinusvågen är måttligt. Frekvens och amplitu ska vara ställbara. Fler funktioner går att lägga till. 

 

Hissautomatik (Digital)

En modell av ett hissystem finns tillgängligt. Den består av 5 våningar och 2 hissar. På varje våning finns en hisshall med knappar för att begära transport upp eller ned. I varje hiss finns naturligtvis knappar för önskad avstigningsvåning. Både i hisshallen och i hissarna finns dessutom indikatorer som visar var hissen befinner sig.

Din uppgift är att konstruera hissautomatiken så att den blir så effektiv som möjligt.(läraktig??) Det är en rolig programmeringsuppgift eftersom strategierna att välja hiss kan göras på flera sätt. Gör gärna ett studiebesök på Lunds lasarett.

 

Huvudrörelse (Digital)

I en kommande telefon och musikhedset kombination vill man låta huvudrörelser styra vissa funktioner En liknande headset produkt skulle också kunna styra dataspels funktioner -val av vyer etc. För att göra om rörelser till kommandon används en givare (t ex baserad på Analog devices ADXL202) placerad vid örat För att åskådliggöra detta låter vi de olika huvudrörelserna tända 13 olika lysdioder eller skicka tangentbordskoder till en dator.

Huvudrörelserna kan t ex vara

<><></>

Huvudrörelse

Som vardagligen betyder ungefär

Telefon funktioner

Outcast funktioner

Nick framåt

Ja eller goddag

Kommando mode(cmd)
Svara telefon

Alt+pil ner

Nick åt vänster

Där borta

Skip to previous
Cmd record

End (zoom out)

Nick åt höger

Där borta

Skip to next
Cmd record

Home(zoom in)

Nick bakåt

tjena

Cmd stop

Alt+pil ner

Långsam rörelse framåt

Jag förstår

 

Page down

Långsam rörelse åt vänster

Jag har fått vatten i örat

Volym ner

Volym ner

Långsam rörelse åt höger

I andra örat också

Volym upp

Volym upp

Långsam rörelse bakåt

Titta ett flygplan

 

Page up

Huvudskakning

neej

Svara inte

esc

Snabb vridning åt vänster

När man skall gå över gatan

System status info

Alt+pil vänster

Snabb vridning åt höger

Så tittar man åt båda hållen

Pause

Alt+pil höger

Dubbelnick framåt

Jaja jag har förstått

Play

Primary acton button

Lång nick framåt

Operatören har somnat

Pip i örat

 

Förslag är att man "spelar in " ett antal rörelser och därefter bestämmer inom vilka gränser systemet skall uppfatta rörelserna genom jämförelse i tabell.

 

Eget förslag (Analogt eller Digitalt)

Lämna en skriftlig projektbeskrivning samt kravspecifikation till handledarna. Varje förslag kommer att granskas för godkännande.