Témy praktickej časti odbornej zložky maturitnej skúšky v odbore ELEKTROTECHNIKA, zameranie PRIEMYSELNÁ INFORMATIKA v šk.

Transkript

1 Témy praktickej časti odbornej zložky maturitnej skúšky v odbore ELEKTROTECHNIKA, zameranie PRIEMYSELNÁ INFORMATIKA v šk. roku 2018/ Elektronická hracia kocka s využitím FPGA realizovaná pomocou LED(pomocou troch sedemsegmentoviek) teoretický rozbor úlohy praktické riešenie úlohy konštrukčná realizácia s využitím 3D tlače 2. Elektronické losovacie zariadenie s využitím FPGA teoretický rozbor úlohy praktické riešenie úlohy konštrukčná realizácia s využitím 3D tlače 3. Súbor príkladov pre cvičenia z PIT spracovať pre účely výučby dokumentáciu k FPGA navrhnúť sériu riešených aj neriešených praktických úloh pre cvičenia 4. Súbor príkladov pre cvičenia z ELE spracovať pre účely výučby dokumentáciu k CPLD navrhnúť sériu riešených aj neriešených praktických úloh pre cvičenia 5. Učebné pomôcky pre automatizačnú techniku vytvoriť animácie snímačov a akčných členov využívaných v AUT s doplnením o ich teóriu učebný materiál spracovať formou prezentácii 6. Súbor príkladov pre cvičenia z pneumatického riadenia spracovať formou prezentácie teoretický úvod do teórie pneumatického riadenia vysvetliť úlohy a funkcie základných prvkov pneumatických obvodov s využitím dostupných prvkov stavebnice FESTO, formou animácie a vhodného simulačného programu vyriešiť sadu príkladov pre praktické cvičenia z pneumatiky 7. Vysokofrekvenčná identifikácia (RFID) Normy a štandardy, druhy čipov (receiver/vysielač), druhy čítačiek (reader/príjmač), šifrovanie, komunikačné rozhrania, frekvenčné pásma, uplatnenie v praxi (ISIC, dochádzka, jedáleň a pod.)

2 Zostrojenie univerzálnej viacpásmovej čítačky 125kHz/13,56 Mhz/NFC s komunikáciou RS232. Odporúčaný počet riešiteľov: 2 Konzultant: Marián Zvolenský (infos.sk, s.r.o) 8. Návrh diagnostického zariadenia pre vybraný ČO praktické riešenie diagnostického zariadenia obvodov, riadeného mikroprocesorom, 9. Návrh meracieho zariadenia impedancie teoretický rozbor úlohy a praktické riešenie zariadenia Odporúčaný počet riešiteľov: Elektronická hracia kocka realizovaná pomocou sedemsegmentovky teoretický rozbor úlohy a praktické riešenie výrobku, 11. Regulovateľný napájací zdroj praktické riešenie zariadenia, 12. Elektrické ovládanie brány návrh elektronického obvodu a praktická realizácia, 13. Losovacie zariadenie 1-25 teoretický rozbor úlohy a praktické riešenie výrobku, 14. Nízkofrekvenčný výkonový zosilňovač podľa vlastných požiadaviek riešiteľa praktické riešenie zariadenia,, podľa počtu riešiteľov 15. Vizuálna demonštrácia činnosti hradla NAND, (AND, OR, NOR, XOR) praktické riešenie zariadenia, ktoré vizuálne zobrazí správanie obvodu ( TS ), (riadeného mikroprocesorom)., (1,1,1,1) 16. Vizuálna demonštrácia činnosti D preklápacieho obvodu, (JK PO) praktické riešenie zariadenia, ktoré vizuálne zobrazí správanie obvodu ( TS ), (riadeného mikroprocesorom)., (1)

3 17. Vizuálna demonštrácia činnosti počítadla a praktické riešenie zariadenia, ktoré vizuálne zobrazí správanie obvodu ( funkčnosť ), (riadeného mikroprocesorom)., 18. Učebná pomôcka vytvorená na 3D tlačiarni navrhnite a vyrobte funkčnú učebnú pomôcku pomocou 3D tlače na ľubovoľný odborný predmet vyučovaný na škole (napríklad meranie rýchlosti na fyziku, demonštrácia vzniku indukovaného napätia na elektrotechniku a pod.) na riadenie použite Arduino alebo podobnú riadiacu jednotku 19. Powerbanka napájaná fotovoltaickým panelom s informačným displejom navrhnite a vyrobte funkčný model powerbanky využívajúci fotovoltaický panel na napájanie a displej na zobrazenie informácií o napätí, energii dodanej pri nabíjaní atď. Na riadenie použite napríklad Arduino 20. Univerzálny tester číslicových IO navrhnite a vyrobte funkčný tester číslicových IO (riadený Arduinom), ktoré sa používajú na vyučovaní ELE LED RING - osvetľovací prstenec pre MAKRO fotografovanie navrhnite a vyrobte funkčný osvetľovací krúžok s možnosťou nastavenia intenzity osvetlenia na napájanie použite LiIon články 22. Elektrický invalidný vozík (PIT/IST) navrhnite a vyrobte funkčný model/reálne zariadenie s potrebnými snímačmi, zdrojom energie, pohonom, riadením napríklad aj cez mobilný telefón atď Kolobežka na elektrický pohon (PIT/IST) navrhnite a vyrobte funkčnú kolobežku s DC/BLDC motorom, zdrojom energie a riadením pomocou Arduina je možné pridať aj bezdrôtové nastavenia a zobrazovanie informácií v mobilnom telefóne prostredníctvom aplikácie -2

4 24. Automat na jedlo a nápoje navrhnite a vyrobte funkčný automat riadený Arduinom, použite vhodné pohony a snímače Riadenie pre 2D plotter navrhnite a vyrobte riadenie pre 2D ploter (HW a SW) prostredníctvom PC cez USB/Bluetooth vytvorte aplikáciu pre OS, prostredníctvom ktorej bude možné ovládať kreslenie/písanie na papier Meracie zariadenie (OSCILOSKOP) pripojiteľné k USB navrhnite a vyrobte funkčný HW a naprogramujte aplikáciu pre OS Windows/Linux pomocou ktorej bude možné merať napätie v čase Tester kapacity akumulátorov navrhnite a vyrobte funkčný tester zobrazujúci dôležité informácie o batériách na LCD, pričom bude možné nastaviť presné parametre vybíjania, prípadne zobrazovať priebeh vybíjania graficky v PC Inteligentná domácnosť navrhnite a vyrobte funkčný model domácnosti, naprogramujte riadiaci system použite vhodné snímače, pre riadenie použite Arduino/raspberry a pod Elektrické vozidlo navrhnite a vyrobte funkčný model vozidla na elektrický pohon s potrebnými snímačmi, pohonom a napájaním Robotická dlaň ovládaná rukavicou so snímačmi navrhnite a vyrobte funkčný model robotickej ruky (môže byť vytlačená na 3D tlačiarni) ruka má sledovať pohyb ľudskej ruky s rukavicou na ktorej sú snímače ďalší spôsob ovládania je možné realizovať cez aplikáciu v mobilnom telefóne alebo prostredníctvom internetu

5 Riadenie výrobného procesu pomocou PLC navrhnite a vyrobte funkčný model využívajúci PLC na riadenie použite vhodný pohon a snímače Laboratórny zdroj 2 x 0-30V / 0-1A navrhnite a vyrobte funkčný laboratórny zdroj so všetkými ochrannými obvodmi (prúdová poistka, tepelná poistka, indikácia preťaženia atď.) použite Arduino na riadenie funkcií zdroja a zobrazenie veličín na LCD Generátor sínusového a obdĺžnikového priebehu navrhnite a vyrobte funkčný generátor priebehov na riadenie a zobrazovanie veličín na LCD použite Arduino Vŕtačka na plošné spoje riadená PC navrhnite a vyrobte funkčnú vŕtačku riadenú prostredníctvom PC (napríklad na základe súboru DRILL z návrhových programov pre plošné spoje) na riadenie použite vhodný riadiaci systém (Arduino, Raspberry,...) Shield/modul pre ARDUINO MEGA 2560 navrhnite a vyrobte funkčný modul/shield použiteľný v praxi vytvorte testovacie programy a demo na demonštráciu funkcií modulu Riadenie elektrického zariadenia pomocou hradlových polí CPLD/FPGA navrhnite a vyrobte funkčné elektrické zariadenie riadené CPLD/FPGA (napríklad tester niekoľkých číslicových obvodov) Ľubovoľná téma podľa dohody navrhnite dohodnuté zariadenie HW/SW -2

6 38. Priemyselný manipulátor navrhnite riadiacu a výkonovú časť pre priemyselný manipulátor vytvorte diaľkové ovládanie pre toto zariadenie, prípadne ovládanie cez aplikáciu v mobilnom telefóne alebo na ďiaľku prostredníctvom internetu SmartWatch navrhnite hodinky schopné merať kroky, zobrazovať čas a dátum, prípadne ďalšiu veličinu na riadenie použite mikrokontrolér z arduina Inteligentná pokladnička navrhnite a skonštruujte pokladničku, ktorá bude počítať našetrenú sumu a bude ju možne SW zamknúť podľa zadaných parametrov HIFI slúchadlový zosilňovač k ipodu navrhnite zosilňovač pomocou SMD súčiastok navrhnite vhodné napájanie zosilňovača zostrojte vhodnú krabičku pre zariadenie najlepšie pomocou 3DT Automat na kávu/čaj riadený arduinom navrhnite dané zariadenie HW/SW vhodne zvoľte komponenty vyrobte vhodnú krabičku a prípadne navrhnite ovládanie na diaľku (BTH, WEB,...) Kalkulačka pre elektroniku V grafickom vývojovom prostredí LabVIEW vytvorte kalkulačku pre výpočet parametrov súčiastok základných obvodov v elektronike - filtre, zosilňovače, deliče napätia a pod. Kalkulačka by mohla umožňovať aj simuláciu AFCH, zaťažovacích charakteristík a pod. navrhovaných obvodov. 44. Riadenie baliacej linky pomocou PLC Pre existujúci model baliacej linky navrhnite riadenie na báze PLC s Baliaca linka umožňuje zabaliť do krabičiek tri druhy súčiastok. Všetky technologické procesy prebiehajúce na linke vizualizujte na HMI paneli.

7 45. Automatizované meranie VACH dvojpólov Navrhnite a vyrobte automatizovaný merací systém pre meranie Volt-Ampérových charakteristík dvojpólov pomocou LabVIEW. Odmerané VACH nech je možné exportovať vo forme obrázka, alebo tabuliek v Exceli. 46. Výroba robota pomocou 3D tlače Navrhnite konštrukciu robota - kolesový/ pásový podvozok, chodiaci robot a pod., ktorú následne vyrobíte pomocou 3D-tlačiarne. Na riadenie robota použite buď Arduino, alebo iný mikrokontrolér. Robot by mohol byť ovládaný na diaľku prostredníctvom BlueTooth a mobilnej aplikácie. 47. Stabilizátor pre kameru Navrhnite a vyrobte trojosí stabilizátor pre kameru polohovaný pomocou servomotorov. Konštrukciu stabilizátora môžete vyrobiť pomocou 3D tlačiarne. Na riadenie stabilizátora môžete použiť vývojovú dosku Arduino. 48. Komunikácia PLC s s SQL databázou Vytvorte návod pre nastavenie komunikácie PLC s s SQL databázovým serverom. Vytvorte aspoň jeden vzorový príklad na zápis a čítanie z databázy použiteľný na hodinách PLC. 49. Kamerová kontrola výrobkov pomocou Raspberry Pi S pomocou Raspberry Pi a dostupnej knižnice OpenCV zrealizujte kamerovú kontrolu prítomnosti rôznych výrobkov na dopravníkovom páse. Systém by mal rozlíšiť o aký výrobok sa jedná a signalizovať počet detegovaných kusov. 50. Zariadenie na trénovanie postrehu Navrhnite a vyrobte zariadenie na trénovanie postrehu ako atrakciu na Deň otvorených dverí SPŠE. Súťažiaci má za úlohu v čo najkratšom čase stláčať náhodne rozsvecované tlačidlá. Zariadenie môže byť riadené vývojovou doskou Arduino a malo by obsahovať displej s počítadlom skóre. 51. Riadenie inteligentnej križovatky Zostrojte model a navrhnite spôsob riadenia inteligentnej svetelnej križovatky, napríklad na báze Arduina. Svetelná signalizácia križovatky by sa mala automaticky prispôsobovať hustote áut na vozovke. Informácie o počte prechádzajúcich áut nech sa

8 ukladajú do databázy za účelom vytvárania štatistík a optimalizovania riadenia križovatky. Odporúčaný počet riešiteľov: dvaja 52. Svetelný pútač Vyrobte svetelný pútač s využitím LED displeja ktorý bude zobrazovať text. Pútač môže byť riadený napríklad vývojovou doskou Arduino. Text je možné zadávať cez webovú stránku, alebo cez sériovú linku. 53. Rotujúci LED displej Vyrobte svetelný efekt s využitím sústavy rotujúcich LED. Rotovaním LED vznikne efekt priestorového zobrazenia v tvare gule. Pomocou zariadenia by malo byť možné zobraziť text. Na riadenie môžete využiť vývojovú dosku Arduino, alebo mikrokontrolér podľa vlastného uváženia. 54. Kamerová kontrola výrobkov pomocou LabVIEW S využitím LabVIEW zrealizujte kamerovú kontrolu prítomnosti rôznych výrobkov na dopravníkovom páse. Systém by mal rozlíšiť o aký výrobok sa jedná a signalizovať počet detegovaných kusov. 55. Digitálny osciloskop s využitím PC Pomocou LabVIEW vytvorte program pre PC, ktorý bude zobrazovať časový priebeh napätia privedeného na audio vstup PC, čím vznikne z PC jednoduchý osciloskop pre nenáročné použitie. Navrhnite spôsob pripojenia meraného signálu cez deliče napätia k audio vstupu PC a vhodný spôsob ochrany audio vstupu PC pred prepätím. 56. Nízkofrekvenčný zosilňovač v zmysle požiadaviek riešiteľa detailné spracovanie problematiky praktické riešenie zariadenia -2 Konzultant: Ing. Peter Fritz 57. Diaľkovo ovládaná elektrická zásuvka Navrhnite spôsob diaľkového ovládania. Navrhnite zapojenie výkonovej časti pomocou mäkkého štartu a istenia Realizujte zapojenie 58. Taviaca pec Navrhnite a zostrojte taviacu pec. VF indukčné tavenie.

9 59. Elektrický vozík na prepravu materiálu v škole Navrhnite a zostrojte funkčný elektrický vozík na prepravu materiálu. Horizontálny pohyb všetkými smermi. Vertikálny pohyb. Vynesenie materiálu po schodoch. Odporúčaný počet riešiteľov: Navíjačka cievok Navrhnite a zostrojte navíjačku cievok. Riadenie pomocou mikrokontroléru. 61. Elektrický invalidný vozík Navrhnite a zrealizujte elektrický invalidný vozík. Vyriešte bezpečné ovládanie. Vyriešte zdrojové časti. 62. Akvárium Navrhnite a zostrojte Akvárium. Kompletné vybavenie a automatizácia procesov. 63. Závlahový systém Navrhnite a zostrojte závlahový systém pre trávnik. 64. Rádiom riadený model Navrhnite a zostrojte rádiom riadený model. Auto, lietadlo, loď, atď. 65. Pracovisko na osadzovanie SMD Vyhotovenie s kamerou a monitorom. Manipulátor. 66. Riadenie vŕtačky pre plošné spoje Zmodernizovať vŕtačku pre PRAX. Polohovacia lavica pre vŕtanie. Elektronické riadenie.

10 67. Garážová brána Navrhnite a zostrojte funkčnú garážovú bránu. Môžete aplikovať na školskú bránu. Prepojenie na bezpečnostný systém. Ovládanie z viacerých miest s indikáciou. Ovládanie cez GSM. 68. Zapekačka skla Zapekačka skla s riadením teploty celého procesu pomocou mikrokontroléru. 69. Sušiareň liečivých rastlín Navrhnite a zostrojte sušiareň liečivých rastlín pomocou mikrokontroléru. 70. Riadenie križovatiek a dopravy v meste Prešov Navrhnite riadenie križovatiek v meste Prešov. Zber dát z dopravy. Ukladanie, správa dát a vyhodnocovanie. Časový harmonogram zaťažovacia krivka. Meranie počtu automobilov prechádzajúcich po vozovke. Krátkodobé a dlhodobé merania. Zber údajov, vyhodnotenie - podklady pre samosprávu. Analýza kritických miest. Systém výstrahy. Havárie, obchádzky, obmedzenia Vzdialený prístup k systému. Monitoring Kŕmenie a napájanie zvierat Navrhnite a zostrojte dávkovač stravy pre domáce zvieratá v čase neprítomnosti človeka. Vzdialený prístup k systému. Monitoring.