WYKAZ ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH
kierunek Elektrotechnika
                                                                                                                                               Ogłoszenia

Ćwiczenie nr 1  (2h)

Temat: Omówienie stanowiska ćwiczeniowego mikrokontrolera ATmega 32.

Zakres ćwiczenia:
    Zapoznanie z obsługą narzędzia programowego  AVR Studio oraz budową i konfiguracją zestawu dydaktycznego ZL3AVR. Opis zestawu dostępny jest na stronie firmy KAMAMI w pliku..

Ćwiczenie nr 2  (2h)

Temat: Obsługa portów I/O mikrokontrolera rodziny ATmega 32.

   
Zakres ćwiczenia:
            Proste struktury programowe w języku C dotyczące obsługi (zapis, odczyt) portów I/O.
            Wykorzystanie pętli programowych do generowania opóźnień czasowych.

Wymagania:
-         
budowa i konfiguracja portów I/O,
-         
rozkazy dotyczące operacji na portach,
-         
sterowanie przez porty I/O urządzeniami wykonawczymi (LED, przekaźnik itp)
-        
podstawowe pojęcia języka C, pliki nagłówkowe, wyrażenia, operatory, funkcje,
-      
Instrukcje for, if, while, do
-        
pętle programowe jako opóźnienia czasowe.


Ćwiczenie nr 3  (2h)

Temat: Układ czasowo-licznikowy ATmega 32.

Zakres ćwiczenia:
Wytwarzanie opóźnień czasowych i zliczanie zdarzeń zewnętrznych za pomocą układu czasowo-licznikowego.  Generowanie przebiegów o założonych parametrach czasowych

Wymagania:
-         budowa układu czasowo-licznikowego Timer/Counter0, Timer/Counter1,
-         
znaczenie bitów rejestrów TCCRx, OCRx, TIFR,
-         
tryb Normal, CTC i Fast PWM timera 0 i 1,
-         
konfiguracja programowa układu czasowo-licznikowego,


Ćwiczenie nr 4
  (2h)

Temat:  Sterowanie PWM.

    Zakres ćwiczenia:
            Generowanie przebiegów PWM metodą programową i przy pomocy timerów.

Wymagania:
-         zasada regulacji wartości średniej przebiegu przy użyciu modulacji PWM
-        
metoda programowa generowania przebiegów PWM,
-        
timer jako generator PWM.
-        .


Ćwiczenie nr 5  (2h)

 Temat: Układ przerwań ATmega 32.

Zakres ćwiczenia:

Wykorzystanie systemu przerwań. Struktury programowe w języku C  zawierające obsługę przerwań od układu czasowo-licznikowego oraz przerwań zewnętrznych od wejść INT0, INT1.

Wymagania:
-       źródła przerwań i wektory przerwań,
-       
budowa i struktura układu przerwań,
-       
konfiguracja układu przerwań – znaczenie bitów rejestru maski przerwań TIMSK,
      znaczniki zgłoszenia przerwania od różnych źródeł.

Ćwiczenie nr 6  (2h)

 Temat: Sterowanie silnika krokowego.

Zakres ćwiczenia:

  Oprogramowanie zestawu dydaktycznego jako sterownika unipolarnego silnika krokowego.
Wymagania:
-       budowa silników krokowych, parametry silników,
-       
układy sterowania zasilaniem uzwojeń – bipolarne, unipolarne,
-      
metody sterowania pracą silnika i ich przebiegi czasowe.

Ćwiczenie nr 7  (2h)

 Temat:  Układy stykowe.

    Zakres ćwiczenia:
            Obsługa elementów stykowych - przełączników i klawiatur.

Wymagania:
-         właściwości styku mechanicznego
-        
metody eliminacji drgań styku,
-        
współpraca z mikrokontrolerem styków pojedynczych i zespołów styków.
-         klawiatury matrycowe, algorytmy obsługi.



Ćwiczenie nr 8  (2h)

 Temat:  Zaliczenie I serii zajęć .

    Zakres zaliczenia:
            - Materiał z zajęć laboratoryjnych, umiejętność tworzenia oprogramowania, uruchamiania programów.


Ćwiczenie nr 9  (2h)

 Temat:  Transmisja szeregowa.

    Zakres ćwiczenia:
            - Konfiguracja kanału transmisji szeregowej USART mikrokontrolera ATmega 32.
            - Komunikacja zestawu dydaktycznego z komputerem PC w trybie asynchronicznym.

Wymagania:
-     zasada szeregowej transmisji synchronicznej i asynchronicznej, parametry, formaty transmitowanych
     danych ,
-    
cechy i właœciwoœci portu szeregowego USART w mikrokontrolerach AVR 8-bitowych,
-    
tryby pracy portu szeregowego USART w mikrokontrolerze ATmega 32,
-    wyznaczanie prędkoœci transmisji danych,
-    obsługa przerwań od portu szeregowego USART,
-    procedury programowe w języku C do wysyłania i odbioru danych przez port szeregowy USART.


Ćwiczenie nr 10  (2h)

 Temat:  Cyfrowe przetwarzanie sygnałów (DSP) - przetwornik ADC.

    Zakres ćwiczenia:
            -   Konfiguracja i obsługa przetwornika ADC mikrokontrolera ATmega 32.
            -   Wizualizacja wyników pomiaru w kodzie binarnym.
            -   Wykorzystanie portu transmisji szeregowej do obrazowania wyników pomiarów na komputerze PC.
            -   Autorepetycja pomiarów z wykorzystaniem układu przerwań mikrokontrolera.
            -   Oprogramowanie mikrokontrolera jako woltomierza do pomiaru napięcia stałego (DC)  0-5V.

Wymagania:
-     budowa i zasada działania przetwornika ADC z sukcesywną aproksymacją,
-    parametry przetworników ADC,
-    multiplekser wejœć analogowych, sposób sterowania - konfiguracja,
-    źŸródła napięcia odniesienia w bloku ADC mikrokontrolera ATmega 32,
-    formy zapisu wyniku przetwarzania (Adjust of Result),
-    rejestry bloku ADC mikrokontrolera ATmega 32.


Ćwiczenie nr 11  (2h)

 Temat:  Cyfrowe przetwarzanie sygnałów (DSP) - odtwarzanie zmiennych sygnałów okresowych w systemach mikroprocesorowych przez przetwornik DAC.

    Zakres ćwiczenia:
            -  
Przetwarzanie sygnału sinusoidalnego przez programowe sprzężenie przetwornika ADC i sterownika
                PWM mikrokontrolera ATmega32 jako przetwornika DAC,
            -   Dobór parametrów sterownika PWM do odtwarzania zmiennych sygnałów analogowych

Wymagania:
-      konfiguracja sterownika modulacji szerokoœści impulsu,
-    dobór parametrów sterownika PWM do odtwarzania analogowych sygnałów okresowo zmiennych o
     zadanej częstotliwośœci,
-     
konfiguracja przetwornika ADC - dobór częstotliwoœści próbkowania sygnału wejœściowego


Ćwiczenie nr 12, 13  (4h)

 Temat:  Cyfrowe przetwarzanie sygnałów (DSP) - implementacja filtru o skończonej odpowiedzi impulsowej (FIR) w systemie mikroprocesorowym na przykładzie filtru CIC (cascade integrator-comb filter)

    Zakres ćwiczenia:
            - 
Filtracja dolnoprzepustowa okresowych sygnałów sinusoidalnych.

Wymagania:
-       matematyczny opis algorytmu filtracji CIC - implementacja w języku C.


Ćwiczenie nr 14 (2h)

Temat: Zaliczenie zajęć.

Wymagania:

        -    Materiał z zajęć laboratoryjnych, umiejętność tworzenia oprogramownia, uruchamiania programów.  

Literatura:     

1.      Francuz T. Język C dla mikrokontrolerów AVR. Od podstaw do zaawansowanych aplikacji.
        Helion, Gliwice, 2011
.
2.     
Kardaś M. Mikrokontrolery AVR. Język C. Podstawy programowania. Atnel, Szczecin, 2011.
3.     
Baranowski R. Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce. BTC, Warszawa, 2005
4.     
Witkowski A. Mikrokontrolery AVR. Programowanie w języku C. Przykłady zastosowań,
        PKJS, Katowice
2006
.

5.      Materiały z wykładu.
6.      Karty katalogowe mikrokontrolera ATmega32 firmy ATMEL.
7.   
Lyons R.G.: Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów. WKŁ, Warszawa 2010, wyd. I
8.    Marven C., Ewers G.: Zarys cyfrowego przetwarzania sygnałów. WKŁ, Warszawa, 199
9.    Matthew P. Donadio: “CIC Filter Introduction”, IEEE International Symposium on Communications,
       July 2000.
10.  Noty aplikacyjne AVR131 firmy Atmel i AN538 firmy Microchip.