Elektroniikka- ja mikro-ohjaintekniikka (5 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija ymmärtää kestävän kehityksen merkityksen sulautettujen järjestelmien suunnittelussa koneautomaation sovelluksiin.
Opiskelija osaa perustiedot analogiaelektroniikasta, digitaalitekniikasta ja mikro-ohjaintekniikasta.
Opiskelija ymmärtää kustannustehokkuuden, laadun ja turvallisuuden merkityksen automaatiojärjestelmien elektroniikkasuunnittelussa.
Opiskelija osaa soveltaa ja suunnitella kustannuksiltaan tehokkaita ja laadukkaita sulautettuja järjestelmiä yksinkertaisiin koneautomaation sovelluksiin.
Opiskelija osaa huomioida turvallisuusnäkökulman sulautettujen järjestelmien elektroniikkasuunnittelussa.
Opiskelija osaa ohjelmoida mikro-ohjaimen tyypillisessä koneautomaation sovelluksessa.

Sisältö (Opintojakso)

Opintojaksolla käsitellään kustannustehokkaan, laadukkaan ja turvallisen elektroniikkasuunnittelun pääperiaatteet koneautomaation näkökulmasta.
Opintojaksolla opitaan sulautettujen järjestelmien rakenne, komponentit, ohjelmointi ja soveltaminen koneautomaatioon.
Analogiaelektroniikan komponentit: vastukset, kondensaattori, kela, diodit, tyristorit, transistori, operaatiovahvistin, optoeristin, elektroniikan piirustukset ja kaaviot. Analogiaelektroniikan piirikytkentöjen soveltaminen koneautomaation sulautettujen järjestelmien suunnittelussa – mm. vahvistinpiirit, signaalin suodatuspiirit, transistorien käyttö sähkömoottorin ohjauksessa.
Digitaalielektroniikka komponentit: porttipiirit, kiikut, digitaalinen viesti, siirtorekisteri, laskurit. Boolen algebra ja Karnaugh’n kartta.
Digitaalielektroniikan peruskomponenttien käyttö logiikkapiirinä koneautomaation sovelluksissa.

Mikro-ohjaimien perusrakenne, käyttö ja ohjelmointi koneautomaation sovelluksissa.
Elektroniikan simulointi.
Laboratorioharjoitukset.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Kokeet (teoria ja ohjelmointi) järjestetään oppituntien puitteissa. Teoriakoe on 13.4. Ryhmän A ohjelmointikoe on 18.3. Ryhmän B ohjelmointikoe on 1.4.

Ensimmäinen uusintatentti on 17.5.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Koe teoriaosasta, koe Flowcode -ohjelmoinnista, hyväksytty harjoitustehtävä

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Kontaktiopetus:
Teoriatunteja koko ryhmälle (14x2h)
Flowcode harjoituksia puolelle ryhmälle (7x3h per ryhmä)
Ohjattua etätyöskentelyä (1x3h per ryhmä)

Oppimateriaalit

Timo Haiko: "Analoginen elektroniikka. Komponentit, mittalaitteet, peruskytkennät, simulointi"
Timo Haiko, Keijo Salonen ja Toni Harju: "Digitaalielektroniikka. Peruspiireistä sulautettuihin järjestelmiin"
Luentomonisteet

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Teoriaopetusta 2h viikossa. Ohjelmointiharjoituksia pienryhmissä joka toinen viikko 3h.

Sisällön jaksotus

Teoriatunneilla käsitellään elektroniikan peruskomponentteja ja niiden kytkentöjä sekä digitaalitekniikan perusteita. Harjoituksissa ohjelmoidaan mikro-ohjainta Flowcode-ohjelmalla.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Ei ole

Lisätietoja opiskelijoille

Ryhmät harjoituksia varten jaetaan ensimmäisellä luentokerralla

Arviointikriteerit - tyydyttävä (1-2) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija tunnistaa elektroniikan peruskomponentit ja tuntee niiden käyttökohteita elektroniikan piireissä. Opiskelija osaa ratkaista yksinkertaisia tehtäviä esim. mitoittamiseen liittyen. Opiskelija tuntee digitaaliset perusportit ja ymmärtää niiden logiikan. Opiskelija osaa tehdä yksinkertaisen ohjelman mikrokontrollerin ohjaamiseksi.

Arviointikriteerit - hyvä (3-4) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija tuntee elektroniikan peruskomponentit ja niiden käyttökohteita sekä komponenttien käyttäytymistä elektroniikan piireissä. Opiskelija osaa ratkaista monipuolisesti tehtäviä esim. mitoittamiseen liittyen. Opiskelija ymmärtää sekä kombinaatiopiireihin että sekvenssipiireihin liittyvää logiikkaa. Opiskelija osaa ohjelmoida mikrokontrolleria suorittamaan yksinkertaisia toimintoja, ja ymmärtää ohjelmoinnin logiikan.

Arviointikriteerit - kiitettävä (5) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija tuntee monipuolisesti elektroniikan komponentteja ja niiden käyttökohteita sekä komponenttien käyttäytymistä elektroniikan piireissä. Opiskelija osaa ratkaista monipuolisesti tehtäviä esim. mitoittamiseen liittyen. Opiskelija ymmärtää sekä kombinaatiopiireihin että sekvenssipiireihin liittyvää logiikkaa. Opiskelija osaa ohjelmoida mikrokontrolleria suorittamaan monipuolisia toimintoja, ja ymmärtää ohjelmoinnin logiikan.