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

Sovitaan kurssin aikana.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Välikokeet 2 kpl tai tentti, hyväksytty harjoitustyö sulautetun järjestelmän rakentamisesta ja ohjelmoinnista Arduino-mikrokontrollerilla.

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Kontaktiopetus 12x4h. Kontaktiopetus sisältää analogia- ja digitaalielektroniikan peruskomponenttien teoriaa, laboratoriotyöskentelyä elektroniikkapiirien kanssa sekä sulautetun järjestelmän rakentamista Arduino-mikrokontrollerin ympärille.
Itsenäinen työskentely.

Oppimateriaalit

Vesa Linja-ahon verkko-opetusmateriaali
Vesa Volotinen: Analoginen elektroniikka.
Vesa Volotinen: Digitaalitekniikka, perusteet ja sovellukset.
Muu materiaali

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Kontaktiopetusta 12x4h. Itsenäinen työskentely n. 70h

Sisällön jaksotus

Analogiaelektroniikka (peruskomponentit) 5x4h
Digitaalielektroniikka (perusteet) 3x4h
Sulautetut järjestelmät 4x4h

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Ei ole

Lisätiedot

Kirjallisuus:
Vesa Volotinen: Analoginen elektroniikka.
Vesa Volotinen: Digitaalitekniikka, perusteet ja sovellukset.

Arviointikriteerit - hylätty (0) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Hylätty suoritus tenteistä ja/tai harjoitustyöstä

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