Opinto-opas

Tavoitteet

Opiskelija ymmärtää mekatroniikan peruskäsitteet . Hän osaa suunnitella, toteuttaa ja ohjelmalla testaamalla varmentaa sekä dokumentoida mekatroniikkaan liittyvän prosessoriympäristön. Opiskelija osaa suunnitella ja rakentaa toimivan uudelleenohjelmoitavan laitealustan sekä testata sen toimivuuden. Opiskelija tunnistaa osaamisensa ja oppimistapojensa vahvuuksia suunnitellessaan ja ohjelmoidessaan mekatroniikan järjestelmää.

Sisältö

- Anturien ja toimilaitteiden liittäminen osaksi mekatroniikkaa
- Mekatroniikan ohjelmointi ja testaus
- Elektroniikan perustaidot
- Sulautetut järjestelmät
- Mekaniikka
- 3D-tulostus

Oppimateriaalit

Mekatroniikka , Mauri Airila , ISBN 951-672-274-1 Mechatronics principles and applications , Godfrey Onwubolu Kolban ESP32 book

Opetusmenetelmät

oppitunnit ja laboratoriotyöt
itsenäinen opettelu

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

koetta ei ole
arvosanaa voi korottaa tekemällä harjoitustehtävän ja siihen raportin sekä tekniikan esittelyvideon

Sisällön jaksotus

osata laboratoriossä (myös etälaboratoriossa) käyttää laboratorion välineitä turvallisesti

osata ESP32 prosessorilaitteen suunnittelua , toteuttamista , testaamista ja dokumentointia

osata ohjelmoida ESP32 laite c-kielellä ja testaamalla varmentaa sen toiminta

osata ESP32 prosessorin käyttöä , laitesuunnittelua HW sekä c-kielisen ohjelman suunnittelua SW

osata bitin siirrossa jännitetasot ja virran suuruudet ESP32 prosessorin input sekä output puolilla

osata C-kielen käyttöä prosessorilaitteen testaamisessa sekä osata kommenttitekstiä lisätä sopivasti c-kieliseen ohjelmaan

osata erilaisten antureiden ( mm LM35 lämpötila-anturi ja TMP36 lämpötila-anturi ) ja painokytkimen ( Switch ) käyttöä sekä toimilaitteitten käyttöä ( mm ledit )

osata AD -muunninta ESP32 ssa käyttää analogisen tiedon muuttamiseen digitaaliseksi numeroksi ( binääriluvuksi )

ymmärtää kytkinvärähtelyjen ( contact bounce ) esiintyminen ja niihin ratkaisuvaihtoehtoja toteuttaa
osata vahtikoiran ( Watchdog ) käyttöönotto ESP32 ssa
osata omatoimista itsenäistä tiedonhakua, osata kysyä ja myös vastata tarvittaessa

osata komponenttien käyttöohjeita ja kytkentäkaavioita lukea , komponenttien välisiä kytkentöjä toteuttaa sekä osata tehdä mielekkäitä tulkintoja

osata määritella , suunnitella , toteuttaa , testata sekä dokumentoida pienryhmän prosessoriharjoitustyön

Arviointiasteikko

H-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija ymmärtää mekatronisen järjestelmän käsitteet ja perusperiaatteet. Tulokset ja tekemisen laatu ylittävät työlle asetetut minimivaatimukset.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija osaa toteuttaa mekatronisen järjestelmän ja osaa jonkin verran soveltaa eri lähteistä kerättyä tietoa. Opiskelija osaa dokumentoida mekatroniikan järjestelmän. Työn tulokset ja tekeminen ovat melko laadukasta.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija osaa suunnitella ja toteuttaa mekatronisen järjestelmän. Tekeminen ja tulokset ovat laadukkaita ja dokumentaatio on teknisesti selkeä.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

harjoitustehtävien teko ja kirjalliset tekniset raportit sekä esittelyvideot

Hylätty (0)

oppimisraportti sekä tekniikan esittelyvideo puuttuvat perustehtävästä

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

Tyydyttävä 1
Osaa tehdä lämpötilan mittaamisen LM35 sekä TMP36 antureilla , analogisen jännitteen digitalisoimisen AD-muuntimella ESP32 ssa c-kielisellä ohjelmalla. Osaa muokata ohjelmakoodia tuloksellisesti.
Osaa laatia tekemästään tehtävästä ja sen testaamisesta oppimisraportin sekä tekniikan esittelyvideon

Tyydyttävä 2
Osata myös vahtikoiran käyttöönotto ESP32 ssa sekä langallinen sarjamuotoinen tiedonsiirto ESP32 ssa.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4)

Osaa käyttää langallista ja langatonta tiedonsiirtoa .
Osaa laitekeskeytyspyyntöä käyttää.
Kykenee laatimaan hyvän teknisen raportin tekemistään oppimistehtävistä sekä selkeän tekniikan esittelyvideon .
Osaa selkeitä kommenttitekstejä tehdä c-kieliseen ohjelmaan hyvin.
Osaa arvioida teknisen testamisensa kattavuutta peosentteina.
Osaa muokata c-kielistä perusohjelmaa jonkin verran itsenäisesti.
Muistaa itsearviointiosuudenkin (mm oman oppimisen kehittyminen ) laatia oppimisraporttiin.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Osaa itsenäisestikin tehdä ESP32 tekniikan tehtäviä ja kykenee myös oma-aloitteisesti prosessorilla uusia toimintoja tekemään. Osaa raportoida käytetystä tekniikasta riittävän kattavasti.
Osaa selkeitä valaisevia kommenttekstejä sijoittaa lähdekoodiin.
Tekniikan esittelyvideot tehdyistä tehtävistä ovat huolellisesti tehtyjä.
Tuo uutta kehittäävää tietoa kurssille ja ratkoo tarvittaessa teknisiä ongelmia yhteiseksi hyväksi.
Itsearviointia ja oman oppimisen kehittymistä on oppimisraportissa ammattimaisesti ja selkeästi tehty.