UNDER CONSTRUCTION
Tälle sivulle tulee luento- ja harjoitusohjelma sekä niihin liittyviä tiedotuksia ja linkkejä ulkopuolisiin aineistoihin.
Huomaa
pakolliset tehtävät (2), jotka annetaan luennoilla 14.10. ja 28.10. (tulevat myös MyCoursesiin).
Luento 9.9. Ma klo 14.15-15.45. Kurssin käytännöt, mistä
Sähköpajassa on kysymys? Tule ehdottomasti kuuntelemaan luentoa ja
mahdollisesti keskustelemaan kanssamme luennon jälkeen! Tulet huomaamaan, että kurssi on hauska ja kohtalaisen
helppo.
Harjoitus 1. ma-pe 9.-16.9.
Sähköpajalla: ma, ke, to klo 12-14, to klo 14-16 tai pe klo 10-12.
Harjoitukset alkavat varsinaisesti keskiviikkona, mutta voit tulla jo maanantainakin Pajalle. Kaikissa saman viikon harjoituksissa on samat
tehtävät. Harjoituksiin voi ja jopa kannattaa tulla vaikka yksin.
Assistentti koostaa tarvittaessa pieniä harjoitusryhmiä esim. saman
tietokoneen ääreen.
Opastus
Pajalle on kurssin etusivulla (MyCourses). Tällä viikolla
tutustumme Sähköpajaan ja aloitamme Arduino-harjoitusten tekemisen
kaikkina harjoitusaikoina. Aloita heti päiväkirjan kirjoittaminen siitä,
mitä teet ja mitä ajatuksia sinussa herää! Lähes ainoa tapa saada nolla
tästä kurssista on jättää päiväkirja tekemättä.
Arduinon esimerkeistä
suositellaan ainakin: Blink, Digital Read Serial, Analog Read Serial,
Read Analog Voltage ja Fade.
Käy mahdollisimman usein Pajalla tekemässä harjoituksia tai
suunnittelemassa projektiasi! Komponentteja saa lainata kotiin
sopimuksen mukaan. Keskustelkaa projekti-ideoistanne ja niihin
tarvittavista osahankinnoista mahdollisimman aikaisessa vaiheessa
assistenttien kanssa (pakollista!).
Arduinon asentaminen: tarkista Tools-menusta oikea 'Board' (Arduino/Genuino UNO) ja 'Port', jossa näkyy kyseinen levy!
Luento 16.9. Opastusta projekteihin ja kokemuksia aiemmilta kursseilta. Ryhmien muodostaminen:
Kimmo kertoo Tietotekniikan ja elektroniikan seuran Ällistyttävät robotit -kilpailusta, ks. www.ties.fi.
Jokainen
saa värillisen rintalapun, johon kirjoitetaan oma nimi. Värikoodit:
keltainen = (vain)
rakentelukokemusta; oranssi = (vain) ohjelmointikokemusta; vihreä =
molempia; punainen
= ei kumpaakaan. Jos sinulla on projekti-idea, kirjoita se luennon alussa
A4-paperille (mielellään suomeksi ja lyhyesti englanniksi)! Ryhmät muodostetaan luennolla ohjatusti (vapaaehtoisuuteen
perustuen). Muodostakaa ryhmät
mieluiten niin, että joka ryhmässä on vähintään yksi punainen ja yksi
muu väri! Tämä ei ole "juridisesti sitova" liitto. Saatte muodostaa
ryhmiä myös
oma-aloitteisesti, mutta tulkaa silti luennolle - siellä kirjataan
perustetut ryhmät ja käsitellään muitakin tärkeitä asioita! Luennolla
näytetään kuvia ja videoita aikaisemmista
projekteista.
Harjoitus 2. 16.-23.9. Arduinon kirjastot, Teensy 2.0, RGB-LED, DC-moottorinohjain ym.
Teensy 2.0:n asentaminenJos
Teensyduinon asennus ei jostain syystä onnistu,
tehtävän voi tehdä myös Arduino UNO:lla. Tarkoitus on vain tutustua
Teensyyn, joka muistuttaa hyvin paljon Arduino UNOa - yleensä samat
sketchit toimivat molemmissa. Pajan koneissa Teensyn pitäisi toimia.
Pyrimme hankkimaan lähiviikkoina Teensyn uusinta ja tehokkainta versiota 4.0, jonka mikro-ohjaimena on 600 MHz:n kellotaajuudella toimiva Cortex-M7.
Luento 23.9. Arduinon rakenne ja ohjelmointi
(Mikko Simenius).
Arduinon perusteita.
Harjoitus 3. 23.-30.9. Sami Pukkilan laatima harjoitus sisältää hyvän ohjeistuksen; lisäapua kannattaa pyytää assistenteilta!
Oheismateriaalia:
Ohjelmointiluento K2017
Ohjelmointiluento S2016 esimerkki.ino
Ohjelmointiluennot 2013 ja 2014 Ohjelmointiharjoitus (esimerkki-ino)
Aleksi Turusen laatima ohje yleisemmälle
etäisyysanturille, josta on hyviä kokemuksia - tätä kannattaa kokeilla!
Lisäharjoituksena
voit suunnitella Arduino-soittimen, jonka sävelkorkeus riippuu käden
etäisyydestä etäisyysanturiin. Olisiko tämä peräti "
Köyhän henkilön
Theremin"?
Luento 7.10. 3D-tulostus ja laserleikkaus (Mikko Simenius).
Harjoitus 5. 7.-14.10.
3D-tulostetaan
jotain pientä joko valmiin mallin tai mieluummin
oman suunnitelman pohjalta. Malleja voi suunnitella mm. ilmaisella
OpenSCAD-ohjelmistolla, joka löytyy Pajan koneista ja jota muutamat
assistentit osaavat käyttää (itseopiskelu on varsin helppoa!). Hyviä
aiheita tulostuskokeiluun ja myös oman mallin suunnitteluun ovat mm.
hammasrattaat, pieni kahvikuppi tai avaimenperä. 3D-tulostimia ohjataan
Cura-ohjelmalla, joka ymmärtää mm. stl-tiedostomuotoa; Curan tuottama
lopullinen tulostustiedosto viedään printterille SD-kortilla tai
USB-muistitikulla. Materiaaliksi kannattaa lähes aina valita PLA. Toissa
kevään kurssilla on
linkit ulkomaisen huippuluennoitsijan materiaaliin (ks. luento 5.2.2018).
Laserleikkurin
käyttöön kannattaa myös tutustua. Leikkurin
ohjelmisto RetinaEngrave näkyy sitä ohjaavassa PC:ssä printterinä.
Kaikkea, mitä voi printata Windowsista, voi myös laserleikata. Yleensä
leikattavat muodot määritellään vektorigrafiikkana (esim. ilmainen
Inkscape). Valokuvia voi kaivertaa käytetyille materiaaleille (lähinnä 3
mm paksu vaneri ja akryyli sekä normaali paperi tai pahvi, ehkä myös kangas). Leikkausparametrit
asetetaan RetinaEngrave-ohjelmassa - tähän vaiheeseen on syytä pyytää
assistentin apua!
Harjoitus 6. 14.-28.10.
Maanantain 14.10. luentoon liittyy pakollinen
tehtävä, joka raportoidaan etukäteen varattuna aikana palautesessiossa torstaina 31.10. Tehtävää varten palautetaan projektityötänne kuvaava
esite ja
kooste haastatteluhavainnoista. Tuokaa molemmat paperikopioina pienryhmätapaamiseen, erillistä palautusta mycoursesiiin ei tarvita. Varaa ryhmäsi kanssa aika pienryhmätapaamiseen täältä:
http://bit.ly/2FIjUwl Pienryhmätapaamista varten tapaamme sähköpajalla, josta siirrymme lähellä oleviin neukkareihin AVP:n tiloihin toisessa kerroksessa.
21.-25.10. Koeviikolla ei ole luentoa eikä harjoituksia, mutta Paja on normaalisti käytettävissä. Tämä on myös hyvä ajankohta tehdä aiemmin kesken jääneitä harjoituksia tai ryhmän projektityötä.
Harjoitus 7. 28.10.-7.11.: toinen pakollinen ryhmätehtävä
Tehtävänä on rakentaa ryhmän projektityöstä kolmiulotteinen pahvimalli 1:1 mittakaavassa. Siinä tulee huomioida:
1. Runko ja liikkuvat osat
2. Virtalähde, piirikortti, moottorit ja muut sähkölaitteet
3. UIkonäkö ja käyttöliittymä
4. Rakenne: sopiva koko, lujuus ja jäykkyys
Palaute tästä ja edellisestä pakollisesta tehtävästä annetaan 31.10. Linkki tehtävä 6. varauslistaan:
http://bit.ly/2FIjUwl Tehtävä 6. palautteen jälkeen 20 minuutin palaute pahvimalleista.
Luennon aluksi Sami Tuomi kertoo kiinnostavasta uudesta hands-on-kurssista.
Yleistä radioyhteyksistä. Esimerkkinä Arduino-pohjainen Freakduino-Chibi ja sen ohjauskoodi. Harjoituksessa kokeillaan 2,4 GHz taajuudella toimivaa Freakduinoa. Se on UNO-tyyppisen Arduinon ja radiolähetin-vastaanottimen yhdistelmä, jonka kantama on helposti 100 m. Opiskelijat voivat halutessaan käyttää tätä tai eräitä pienempiä radiopiirejä projekteissaan; niillä voi helposti esim. siirtää pieniä määriä dataa tai tehdä kauko-ohjauksen joystickillä. Muita hyviä vaihtoehtoja kauko-ohjaukseen ovat muut 2,4 GHz tai 433 MHz radiot, WLAN tai Bluetooth.
Harjoitus 8. 4.-11.11.
Kim Palko on laatinut uudet ohjeet, jotka korvaavat alla olevat linkit (jätin ne vielä varmuuden vuoksi näkyviin):
Harjoitus EsimerkitAsennusohjeita Lisäohjeita DataSheetDataSheet sisältää mm. ohjeita chibiArduino-kirjaston asentamiseen eri käyttöjärjestelmissä (s. 9). Examples hakemistoon asentuu chibiArduinon alle valmiita esimerkkejä. Levyn tyypiksi valitaan: Arduino Pro or Pro Mini (3.3V, 8 MHz) w/ATMega328. Huom! Levyn päädyssä on pieni kytkin, josta valitaan tehonsyöttö joko USB:n tai erillisen paristoliitännän kautta. Lisäksi levyllä on keltainen irrotettava jumpperi, jolla virransyötön voi asettaa tulemaan mustan dc-liittimen kautta.
Luento 11.11. Arduinon väylät, Risto Järvinen (Comnet). Luennon jälkeen opiskelija tuntee SPI-, I2C- ja
UART-väylien toimintaperiaatteet sekä osaa liittää antureita sekä
välittää tietoa väylien kautta.
Arduinoon liitetään usein antureita,
kameroita, näyttöjä tai muita lisäosia standardoitujen väylien kautta.
Harjoitus 9. 11.-18.11. Luentoon
liittyy Pajalla tehtävä harjoitus:
- Viestintä sarjaportilla UART
- Master/slave-viestintä I2C-väylällä I2C
Koodit (Master/Slave, UART, ino, zip) Esimerkit (ino, zip)
Luento 18.11. Arduino ja radiopiirit, Risto Järvinen (Comnet). Radiotietoliikenteen
protokollien perusperiaatteet sekä tiettyihin
tekniikoihin tutustuminen kuten uudelleenlähetykset, virheenkorjaus.
Harjoitus 10. 18.-25.11. tutustutaan mm. hyvin pieneen 2,4 GHz radioon (lähetin/vastaanotin).
- radiomodulin nRF24L01+ käyttö. Modulin alustaminen ja käytön perusteet
- Sensoriverkkoesimerkki radiomodulilla
Huomaa,
että Pajan LD1117V33C LDO-regulaattorissa on oheisesta ohjeesta
poikeava epästandardi nastajärjestys: ei In-Gnd-Out, vaan Gnd-Out-In.
Regulaattoria tarvitaan Teensyn kanssa, koska siinä ei ole 3,3 V
liitäntää kuten UNO:ssa. Kun 5 V pitää alentaa 3,3 volttiin, tavallinen
regulaattori (joka ei siis ole LDO) ei välttämättä toimi liian pienen
jännite-eron (5-3,3) takia. Pajalta löytyy myös standardipinnijärjestykselläö olevia LDO-regulaattoreita.
HarjoitusLähdekoodit Kirjastot
Luento 25.11. Using rapid prototyping skills in scientific research (Dr. Sunjun Kim, Comnet).
Luennoitsija
kertoo esimerkkejä siitä, miten "Sähköpaja-tasoisia" elektroniikkalaitteita on
menestyksellisesti käytetty tieteellisten artikkelien koelaitteina.
Viime vuoden perusteella tiedän, että luento on hyvin kiinnostava!
Luento 2.12. Ei luentoa.
Torstai 12.12. (tai
muu aika sopimuksen mukaan). Ryhmät esittelevät töitään
Sähköpajalla Kimmolle vapaamuotoisesti - laitteen mahdollista toimintaa
ei tarvitsee esitellä. Töiden ei tarvitse muutenkaan vielä
olla valmiita tai edes toimivia. Kaikkien ryhmäläisten ei tarvitse
osallistua, mutta esittely on ryhmäkohtaisesti pakollinen. Pajalle tulee
varauslista, josta ryhmät voivat varata 15 min. pitkän
esittelyajan.
Tämä pikkuesittely ei korvaa loppunäytöstä. Tarkoituksena on kartoittaa
projektien tämänhetkinen tila ja sopia töiden viimeistelystä sekä
loppunäytöksen esiintymistavasta.
Loppunäytös (Final Gala), ke 18.12. klo 13-16, Dipolin Lumituuli-auditorio.
Esityksiä kannattaa tulla valmistelemaan jo klo
12. Suulliset esitykset alkavat klo 13.15. Perheenjäsenet,
koululaiset ja kaikki muut vieraat ovat tervetulleita! Noin puolet
ryhmistä esiintyy suullisesti - loput "messuosastoina".
Ohjeita.