| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Mikrovezérlők alkalmazása | |||
|
Microcontrollers
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEMIBMMV | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 1 | 0 | 3 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | - | kapcsolt | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | félévközi érdemjegy | |||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Aradi Petra Katalin (71655948312) | ||
| beosztása: | egyetemi docens | |||
| elérhetősége: | aradi.petra@mogi.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék | |||
| https://www.mogi.bme.hu | ||||
| Tantárgy weblapja | https://www.mogi.bme.hu/tantargyak/BMEGEMIBMMV | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | BMEVIAUA036, BMEGEMIBMCP | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | BMEGEFOAMV1 | |||
Célkitűzés
A tantárgy célja, hogy a hallgatók mikrovezérlőkkel kapcsolatos ismeretekre és fejlesztési készségekre tegyenek szert, megismerkedjenek a hardveres és szoftveres fejlesztés alapelveivel, valamint a hardveres rendszerekben alkalmazott algoritmusokkal és programozási szerkezetekkel. A cél, hogy a hallgatók készség szinten elsajátítsák a mikrovezérlős rendszerek alkalmazását mérnöki gyakorlatban felmerülő problémák megoldása során. Az előadások áttekintő jellegűek, a mikrovezérlők alapvető felépítését, működését és perifériáit mutatják be. A laboratóriumi gyakorlat célja a szükséges nyomtatott áramkörök és illesztőegységek tervezése, valamint a feladatok megoldásához szükséges beágyazott szoftverek elkészítése C/C++ nyelven.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Érti az iparban használatos mikrovezérlők működését és felépítését. Megkülönbözteti a különböző mikrovezérlős architektúrákat. Tudomása van az utasítás végrehajtás menetéről, lépéseiről. Rendszerbe foglalja a mikrovezérlők működéséhez szükséges részelemeket. Tisztában van a különböző program megszakítási lehetőségekkel. Átlátja a különböző számábrázolási módokat, számítási feladatokat. Ismeri a mikrovezérlős rendszerekben alkalmazott digitális be/kimeneti jeltípusokat. Rendszerezi a különböző energiatakarékossági módszereket, üzemmódokat. Ismeri a számláló/időzítő modul használatának lehetőségeit. Értelmezi az analóg jelek méréséhez és feldolgozásához szükséges lépéseket. Értelmezi az iparban használt vezetékes, illetve vezeték nélküli kommunikációs protokollokat. Tudomása van a magfüggetlen perifériák koncepciójáról, azok hasznosságáról. Tájékozott a mikrovezérlős rendszerekben alkalmazható modern IoT technológiákban.
Képesség
Elkészíti az egyszerűbb villamos kapcsolási rajzokat egy kereskedelmi tervező szoftverrel. Megtervezi az egyszerűbb furat vagy felületszerelt technikájú nyomtatott áramköröket. Képes egyszerű eszközök mikrovezérlőhöz történő illesztésének megtervezésére. Működteti az általános célú digitális be/kimeneteket, nyomógombokat és LED-eket. Kiválasztja és beállítja a különböző számláló/időzítő üzemmódokat. Megválasztja az idő és frekvencia méréshez szükséges modulokat. Kiszámítja egy pulzus szélesség modulált (PWM) jel paramétereit. Képes manuális vagy automatikus üzemmódban mérni és feldolgozni analóg jeleket. Elkészíti a mikrovezérlő és egy PC közötti adatátvitelt/kommunikációt. Megtervezi digitális szenzorok jelének feldolgozását I2C vagy SPI protokoll alkalmazásával. Megtervezi az állapotgépes és/vagy megszakítás alapú programműködést. Javaslatot tesz műszaki problémák megoldására szolgáló algoritmusok készítésére. Elkészíti egy műszaki tervezési feladat hardveres és szoftveres részeinek dokumentációját.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti mikrovezérlős tudását. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Törekszik a problémamegoldáshoz szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Törekszik az energiahatékonyság és környezettudatosság elvének a mikrovezérlős feladatok megoldásában való érvényesítésére.
Önállóság és felelősség
Önállóan értékeli a mikrovezérlős feladatokat és problémákat. Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgatótársaival. Elfogadja a megalapozott szakmai és egyéb kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Gondolkodásmódja elkötelezett a rendszerelvű megközelítés mellett.
Oktatási módszertan
A tantárgy oktatása során az alapvető mikrovezérlős elméleti ismereteket előadásokon keresztül mutatjuk be. A laboratóriumi gyakorlatok során az elméleti ismeretekre építve, önálló feladatok megoldása a cél. A projektfeladat segítségével a hallgatók csoportmunkával egy komplexebb mikrovezérlős fejlesztési feladatot oldanak meg. A projektfeladat időtartama alatt a laboratóriumi foglalkozások a feladaton végzett csoportmunkára és az oktatóval történő konzultációra szolgálnak.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Kónya László, Kopják József: PIC Mikrovezérlők alkalmazástechnikája. ChipCAD Kft. ISBN: 9630667207, 2009.
Ganssle, J. et al.: Embedded Hardware: Know It All. Elsevier/Newnes. ISBN: 0750685840, 2007.
Labrosse, J.J. et al.: Embedded Software: Know It All. Elsevier/Newnes. ISBN: 0750685832, 2007.
Jegyzet
Előadás diasorok, és laboratóriumi segédletek, 2020.
Halas János: Mikroprocesszorok alkalmazása. www.tankonyvtar.hu, 2012.
Dr. Huba Antal, Dr. Lipovszki György: Méréselmélet. www.tankonyvtar.hu, 2014.
Online elérhető tanulástámogató anyag
https://www.mogi.bme.hu/tantargyak/BMEGEMIBMMV
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2022. május 15. |
| Hatályosság vége: | 2024. január 15. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése két évközi teljesítménymérésből (egy összegző tanulmányi teljesítményértékelésből és egy szintfelmérő értékelésből), valamint egy projekt feladat elkészítésből áll. Az összegző tanulmányi teljesítményértékelés az előadás anyagából történő számonkérés. A szintfelmérő értékelés a laboratóriumi foglalkozáson történő gyakorlati feladat megoldásából áll. A projektfeladat egy összetett mikrovezérlős fejlesztést igénylő munka, beadására a félév végén kerül sor. Mindegyik feladatrésznek külön-külön el kell érnie a minimun 40%-ot.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | szintfelmérő (diagnosztikus) értékelés | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A szintfelmérő értékelés (gyakorlati feladatmegoldás) a tantárgyon belüli további tanulmányok eredményes elvégzéséhez feltétlenül szükséges tudás típusú kompetencialemek meglétének ellenőrzése szolgáló számítógépen megoldandó feladat, amire a tantárgy laboratóriumi foglalkozásán kerül sor. A szintfelmérő értékelés alapjául szolgáló tananyagrészt a gyakorlatvezető határozza meg; a rendelkezésre álló munkaidő legalább 45, legfeljebb 90 perc; | |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | Az összegző tanulmányi teljesítményértékelés a tantárgy tudás és képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja zárthelyi dolgozat formájában. A dolgozat a lexikális tudást ellenőrző kifejtendő elméleti kérdésekből; az egyes fogalmak értelmezését és az azok közötti összefüggések felismerését értékelő tesztkérdésekből; a szintetizáló képességet ellenőrző esszékérdésekből és a problémafelismerő, –megoldó képességet vizsgáló számítási feladatokból állhat. Az értékelés alapjául szolgáló tananyagrészt a tantárgy előadója határozza meg a gyakorlatvezetőkkel egyetértésben. A rendelkezésre álló munkaidő 45 perc. | |
| 3. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, projekt jellegű, komplex | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés (projektfeladat) a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja, megjelenési formája az egyénileg vagy csoportosan készített projektfeladat. A feladat tartalmát, követelményeit, beadási határidejét és értékelési módját a gyakorlatvezető határozza meg. A feladat beadhatóságához egy megfelelően dokumentált működő mikrovezérlős összeállítást kell elkészíteni. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 20 % |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | 30 % |
| 3. Évközi teljesítményértékelés | 50 % |
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaelem.
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 90 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 85 % - 90 % |
| jó (4) | Good [C] | 70 % - 85 % |
| közepes (3) | Satisfactory [D] | 55 % - 70 % |
| elégséges (2) | Pass [E] | 40 % - 55 % |
| elégtelen (1) | Fail [F] | 40 % alatt |
Az egyes érdemjegyeknél megadott alsó határérték már az adott érdemjegyhez tartozik.
Jelenléti és részvételi követelmények
Az érték hiánya az előadások esetében azt jelenti, hogy nincs jelenléti követelmény.
A laboratóriumi gyakorlatok legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) tevőlegesen részt kell venni.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
A javításra, ismétlésre és pótlásra vonatkozó különös szabályokat a TVSz általános szabályaival együttesen kell értelmezni és alkalmazni.
| Évközi összegző teljesítményértékelések egyenként eredményesen teljesítendők-e? | ||
| igen | ||
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| NEM | ||
| Összegző teljesítményértékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| az összegző (szummatív) teljesítményértékelések egyenként javíthatók, illetve ismételhetők | ||
| Összegző teljesítményértékelés ismétlő-javítási lehetősége engedélyezett-e, ha igen, milyen formában: | ||
| az ismétlő-javítás lehetősége kizárt | ||
| Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
| az időben újabb eredmény felülírja a korábbit | ||
| Részteljesítmény értékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| a részteljesítmény értékelés egy alkalommal javítható, illetve ismételhető (ide értve a késedelmes benyújtást is) a pótlási időszak végéig | ||
| El nem végzett laboratóriumi gyakorlatok teljesítése: | ||
| az el nem végzett laborgyakorlatok a szorgalmi időszakban kijelölt pótlási alkalommal elvégezhetők, de ez nem kötelező | ||
| Hibásan (pl. jegyzőkönyvhiba) teljesített laboratóriumi gyakorlatok ismétlése: | ||
| a hibásan teljesített laborgyakorlat csak a teljes laborgyakorlati cselekmény ismételt elvégzésével teljesíthető | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 56 |
| felkészülés a laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra | 14 |
| felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 16 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 30 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 34 |
| összesen | 150 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2021. február 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2024. január 15. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
Mechatronikai mérnöki
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Elsajátította az elméletileg megalapozott, rendszerszemléletű gyakorlatorientált mérnöki gondolkodásmódot.
- Ismeri a szakterületéhez kapcsolódó információs és kommunikációs technológiákat.
- Elméleti és gyakorlati felkészültség, módszertani és gyakorlati ismeretek a gépészetet az elektronikával, elektrotechnikával és számítógépes irányítással szinergikusan integrált berendezések, folyamatok és rendszerek tervezéséhez, gyártásához, modellezéséhez, üzemeltetéséhez és irányításához.
Képesség
- Képes a mechatronikai rendszerek és folyamatok üzemeltetése során gyűjtött információk feldolgozására és rendszerezésére, különböző módon történő elemzésére, elméleti és gyakorlati következtetések levonására.
- Képes rendszerszemléletű, folyamatorientált, elméletileg megalapozott gondolkodásmód alapján komplex mechatronikai rendszerek globális tervezésére.
- Képes összetett mechatronikai tervezése során felmerülő nem szokványos problémák megoldásához az elméleti ismereteit önállóan bővíteni és az új elméletet a probléma gyakorlati megoldásában alkalmazni.
Attitűd
- Megszerzett ismereteire alapozva integrátori szerepet tölt be a műszaki (elsősorban gépészetmérnöki, villamosmérnöki, informatikai) tudományok integrált alkalmazásában, valamint minden olyan tudományterület műszaki támogatásában, ahol az adott szakterület szakemberei mérnöki alkalmazásokat, megoldásokat igényelnek.
- Törekszik a feladatait szakmailag magas szinten önállóan vagy munkacsoportban megtervezni és végrehajtani.
- Törekszik az önművelésre, önfejlesztésre aktív, egyéni, autonóm tanulással.
Önállóság és felelősség
- Szakmai problémák megoldása során önállóan és kezdeményezően lép fel.
- Kezdeményező szerepet vállal műszaki problémák megoldásában.
- Munkatársait és beosztottjait felelős és etikus szakmagyakorlásra neveli.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
|
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |