y prac dyplomowych inżynierskich dla studentów kierunku Elektronika i Telekomunikacja do realizacji na sem. 7 r. ak. 2015/2016 w Katedrze Systemów Mikroelektronicznych Gdańsk, 04.03.2015 IMPLEMENTACJA UKŁADU PRZETWORNIKA KWANTYZATORA SYGNAŁU ANALOGOWEGO W CELU WYKORZYSTANIA W SZEREGOWEJ TRANSMISJI DANYCH W PLATFORMIE MHL/HDMI Implementation of serial data slicer for MHL/HDMI platform. dr hab. inż. Stanisław Szczepański, prof. nadzw. PG Michal Uszynski Zaprojektowanie układu przetwarzającego szeregowy ciąg bitów z postaci sygnału analogowego na sygnał cyfrowy. Optymalizacja poboru mocy oraz prędkości przetwarzania sygnałów. 1. Określenie parametrów sygnału wejściowego. 2. Analiza specyfikacji MHL/HDMI oraz definicja parametrów układu. 2. Przegląd potencjalnych rozwiązań układowych, wybór najbardziej optymalnej koncepcji pod kątem implementacji systemu. 3. Podział systemu na podbloki i określenie specyfikacji każdego z nich. 4. Tworzenie schematu oraz określenie sposobu weryfikacji. 5. Charakteryzacja podbloków oraz całości systemu. 6. Implementacja, rysowanie masek. 7. Weryfikacja postekstrakcyjna. 8 Opracowanie wyników badań. 1. Specyfikacja HDMI 2. Analog Circuit Design. High-speed Clock and Data Recovery, High-performance Amplifiers, Power Management Michiel Steyaert, Arthur H.M. van Roermund, Herman Casier, Springer 2009 UKŁAD BUFORA O DUŻEJ IMPEDANCJI DO POMIARÓW SKŁADOWYCH ZMIENNYCH PRĄDÓW I NAPIĘĆ TRANZYSTORÓW MAŁEJ MOCY W ZAKRESIE 10 KHZ 100 MHZ A high impedance buffer circuit for measurement of AC components of currents and voltages for small-power transistors in the range of 10 khz 100 MHz. Układ bufora włączanego między badany tranzystor i oscyloskop, służący do pomiaru amplitud i faz składowych zmiennych napięć i prądów tranzystorów małej mocy w zakresie 10 khz 100 MHz. Zaprojektowany bufor powinien mieć moduł impedancji znacznie większy od modułów imedancji wejściowych i wyjściowych badanych tranzystorów. 1. Zapoznanie się z małosygnałowymi właściwościami tranzystorów bipolarnych i MOS w zależności od częstotliwości sygnału. 2. Wybór elementów, projekt i uruchomienie układu bufora. 3. Projekt i uruchomienie prostego wzmacniacza WE (WS) z czterema buforami, umożliwiającego określanie zależności modułów i faz prądów i napięć wejściowych i wyjściowych od częstotliwości sygnału. 1. Karty katalogowe wybranych układów scalonych i elementów j. angielski. 2. R. Paul, Technika Pomiarów Tranzystorów, WKiŁ, Warszawa 1973. 3. E. Stolarski, Miernictwo Tranzystorowe, WNT, Warszawa 1984. 4. D. K. Schroder, "Semiconductor Material and Device Characterization", 3. wyd., Wiley, 2006 5. M.Polowczyk, E.Klugmann, Przyrządy Półprzewodnikowe", Wyd.PG, 2001 6. W. Marciniak, Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, WNT, 1979
PROGRAM I UKŁAD DO BADANIA PRĄDÓW I NAPIĘĆ WYBRANYCH TRANZYSTORÓW W FUNKCJI CZĘSTOTLIWOŚCI W ZAKRESIE 10 KHZ 10 MHZ A program and a circuit for testing of current and voltage frequency dependencies for selected transistors in the range of 10 khz 10 MHz. Układ i program na komputer osobisty do badania i wizualizacji częstotliwościowych zależności składowych zmiennych napięć i prądów wybranych tranzystorów bipolarnych małej mocy w zakresie 10 khz 10 MHz. Układ będzie wykorzystywał generator i oscyloskop firmy RIGOL lub firmy Keysight. Wyniki będą przedstawiane w postaci wykresów amplitud i faz mierzonych przebiegów od częstotliwości. 1. Zapoznanie się z małosygnałowymi właściwościami tranzystorów bipolarnych i MOS w zależności od częstotliwości sygnału. 2. Zapoznanie się z parametrami i ze zdalnym sterowaniem wybranego generatora i oscyloskopu. 3. Określenie warunków pomiarowych dla wybranych tranzystorów. 3. Projekt i wykonanie układu do pomiarów. 5. Opracowanie programu sterującego pomiarami i prezentującego wyniki w postaci wykresów amplitud i faz mierzonych przebiegów od częstotliwości sygnału. 1. RIGOL i Keysight dokumentacja wybranych generatorów i oscyloskopów j. angielski. 2. R. Paul, Technika Pomiarów Tranzystorów, WKiŁ, Warszawa 1973. 3. E. Stolarski, Miernictwo Tranzystorowe, WNT, Warszawa 1984. 4. D. K. Schroder, "Semiconductor Material and Device Characterization", 3. wyd., Wiley, 2006 5. M.Polowczyk, E.Klugmann, Przyrządy Półprzewodnikowe", Wyd.PG, 2001 6. W. Marciniak, Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, WNT, 1979 CHARAKTEROGRAF DO POMIARU DIOD I TRANZYSTORÓW Z WYKORZYSTANIEM DWUKANAŁOWEGO ŹRÓDŁA NAPIĘCIA LUB PRĄDU Z MIERNIKIEM PRĄDU LUB NAPIĘCIA KEITHLEY 2604B A curve tracer for diodes and transistors using a two-channel current/voltage source-meter model KEITHLEY 2604B. Program na komputer osobisty do pomiaru i wizualizacji statycznych charakterystyk diod i tranzystorów MOS i bipolarnych w laboratorium studenckim w szerokim zakresie prądów i napięć z automatycznym doborem zakresu pomiarowego. Program powinien umożliwiać określenie podstawowych parametrów stałoprądowych modeli przyrządów. 1. Zapoznanie się z działaniem trzykanałowego źródła napięcia lub prądu z miernikiem prądu lub napięcia KEITHLEY 2604B i pomiary z firmowym oprogramowaniem. 2. Opracowanie algorytmów pomiarów charakterystyk wejściowych, wyjściowych i przejściowych z automatycznym doborem zakresów pomiarowych. 3. Napisanie procedury realizującej ten algorytm. 4. Opracowanie procedury wizualizacji wyników. 5. Opracowanie algorytmów wyznaczania podstawowych parametrów stałoprądowych modeli diod, tranzystorów MOS i tranzystorów bipolarnych na podstawie wyników pomiarowych. 6. Napisanie procedury realizującej ten algorytm. 7. Opracowanie procedury jednoczesnej wizualizacji charakterystyk pomierzonych i modelowanych. 1. KEITHLEY instrukcje obsługi i programowania działania trzykanałowego źródła napięcia lub prądu z miernikiem prądu lub napięcia KEITHLEY 2604B j. angielski 2. Karty katalogowe wybranych tranzystorów i układów scalonych j. angielski 3. E. Stolarski, Miernictwo Tranzystorowe, WNT, Warszawa 1984. 4. D. K. Schroder, "Semiconductor Material and Device Characterization", 3. wyd., Wiley, 2006 5. M.Polowczyk, E.Klugmann, Przyrządy Półprzewodnikowe", Wyd.PG, 2001 6. W. Marciniak, Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, WNT, 1979
ŁADOWARKA FOTOWOLTAICZNA Photovoltaic charger dr hab. inż. Grzegorz Blakiewicz Opracowanie i wykonanie ładowarki małych akumulatorków, np. do telefonu komórkowego, aparatu cyfrowego. Źródłem energii ma być mały panel fotowoltaiczny (bateria słoneczna) o mocy do 3 W. Ładowarka powinna być konfigurowana dla różnych rodzajów akumulatorków: Ni-Cd, Ni-MH, Li-Ion oraz różnej liczby ogniw (napięcie ładowania z zakresu od 1,2 V do 7,4 V). Ładowarka powinna automatycznie nadzorować cały proces ładowania, tzn. wykrywanie stanu naładowania, wykrywanie uszkodzenia akumulatorka, zakończenie ładowania, itp. 1. Zapoznanie się z zagadnieniami teoretycznymi dotyczącymi akumulatorów i ogniw słonecznych. 2. Opracowanie schematu elektrycznego ładowarki. 3. Wykonanie urządzenia prototypowego i przetestowanie działania. 1. A. Czerwiński, Akumulatory, baterie, ogniwa, WKŁ, 2015, ISBN: 9788320615647. 2. G. Jastrzębska, Ogniwa słoneczne, budowa, technologia i zastosowanie, WKŁ 2013, ISBN: 978-83-206-1847-1. ALARM DLA KIEROWCÓW ZAPOBIEGAJĄCY ZAŚNIĘCIU Alarm for drivers to prevent falling asleep dr hab. inż. Grzegorz Blakiewicz Opracowanie alarmu dla kierowców w formie miniaturowego gadżetu nakładanego na głowę kierowcy, np. doczepianego do okularów. Alarm ma zapobiegać zaśnięciu w wyniku uruchamiania sygnału dźwiękowego w przypadku wykrycia szybkiego ruchu głowy w dół. Ma być konfigurowalny: 1) tryb dzienny mniejsza czułość, alarm uruchamiany przy szybszym ruchy głowy w dół, 2) tryb nocny - większa czułość, alarm uruchamiany przy wolniejszym ruchy głowy w dół, 3) tryb z nadzorem oprócz nadzoru jak w trybach 1) lub 2) konieczność okresowego potwierdzania przez naciśnięcie guzika, np. co 10 min. Ważniejsze parametry mają być ustawiane: przyspieszenie graniczne dla trybu nocnego i dziennego, czas nadzoru, itp. Układ ma wykorzystywać akcelerometr. 1. Zapoznanie się z zasadą działania akcelerometru. 2. Opracowanie schematu elektrycznego alarmu. 3. Wykonanie urządzenia prototypowego i przetestowanie działania. 1 Kieszonkowy akcelerometr, Elektronika Praktyczna 2/2010, ep.com.pl/files/1521.pdf.
Automat zmieniający światła samochodowe Automat for car light changing dr hab. inż. Grzegorz Blakiewicz Opracowanie układu do sterowania światłami w samochodzie. Zasada działania: 1) w dzień, przy zatrzymanym samochodzie (szybkość 0 km/h, opóźnienie 2 sek. - np. korek uliczny), następuje wyłączenie świateł przednich, po ruszeniu i osiągnięciu szybkości większej niż 5 km/h ponowne włączenie świateł, światła tylne cały czas wyłączone; 2) w nocy światła przednie i tylne włączone; 3) w nocy przy zatrzymaniu pojazdu i wyłączeniu silnika przełączenie świateł w tryb pozycyjne (postojowe). Ponadto w zimę układ ma włączać z opóźnieniem przednie światła po uruchamianiu silnika, co ma zapobiec nadmiernemu obciążeniu akumulatora. W tym trybie, po uruchomieniu silnika światła są włączane po osiągnięciu szybkości 5 km/h ale nie wcześniej niż po 10 sek. Ponadto, gdy są włączone światła ma być kontrolowany stan akumulatora, co ma zapobiegać nadmiernemu rozładowaniu. Gdy napięcie akumulatora spadnie poniżej krytycznego poziomu następuje wyłączenie świateł. Krytyczny poziom napięcia jest ustalany na podstawie temperatury zewnętrznej. Automat ma być wyposażony w czujniki: światła zewnętrznego, napięcia, temperatury, szybkości obrotowej silnika. 1. Zapoznanie się z zasadą działania czujników 2. Opracowanie schematu elektrycznego automatu 3. Wykonanie urządzenia prototypowego i przetestowanie działania. 1. A. Czerwiński, Akumulatory, baterie, ogniwa, WKŁ, 2015, ISBN: 9788320615647. 2. A. Gajek, Z. Juda, Czujniki, Mechatronika samochodowa, WKŁ 2009. 3. M. Rząsa, B. Kiczma, Elektryczne i elektroniczne czujniki temperatury, WKŁ 2005. PROJEKT NISKONAPIĘCIOWEGO WZMACNIACZA OPERACYJNEGO TYPU RAIL-TO-RAIL W TECHNOLOGII CMOS Design of low-voltage rail-to-rail operational amplifier in CMOS technology dr inż. Jacek Jakusz Celem pracy jest opracowanie w oparciu o literaturę schematu elektrycznego i topografii niskonapięciowego scalonego wzmacniacza operacyjnego w wybranej technologii CMOS. W zależności od wybranej technologii wzmacniacz ma być zasilany napięciem od 1.8V do 3.3V. Do projetu można wykorzystać narzędzia MAGIC, PSpice, LTSpice lub Cadence 1. Zaprojektowanie schematu elektrycznego wzmacniacza. 2. Przeprowadzenie symulacji komputerowych i optymalizacja parametrów wzmacniacza 3. Zaprojektowanie topografii wzmacniacza 4. Przeprowadzenie szczegółowych symulacji po ekstrakcji elementów pasożytniczych 5. Opracowanie uzyskanych wyników 1. Specyfikacja wzmacniacza sporządzona przez opiekuna pracy 2. Phillip E. Allen, Douglas R. Holberg, CMOS Analog Circuit Design 3. D. Johns, K. Martin, Analog Integrated Circuit Design
MIKROPROCESOROWY LABORATORYJNY MIERNIK MOCY Microprocessor Laboratory Power Meter dr inż. Jacek Jakusz Celem pracy jest opracowanie laboratoryjnego miernika mocy sygnałów elektrycznych w pasmie akustycznym z wykorzystaniem mikrokontrolera. 1. Analiza istniejących rozwiązań 2. Opracowanie schematu urządzenia. 3. Opracowanie płytki montażowej i zmontowanie układu prototypowego. 4. Uruchomienie układu prototypowego i przetestowanie jego działania. 1.Specyfikacja urządzenia sporządzona przez opiekuna pracy. 2. Adam Tatuś, Tomasz Gumny Miernik mocy skutecznej wzmacniacza audio, ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 11/2011 3. Noty katalogowe Atmel, Analog Devices PROJEKT NISKOSZUMOWEGO WZMACNIACZA OPERACYJNEGO W TECHNOLOGII CMOS Design of low-noise operational amplifier in CMOS technology dr inż. Jacek Jakusz Celem pracy jest opracowanie w oparciu o literaturę schematu elektrycznego i topografii niskoszumowego scalonego wzmacniacza operacyjnego w wybranej technologii CMOS. W zależności od wybranej technologii wzmacniacz ma być zasilany napięciem od 1.8V do 3.3V. Do projektu można wykorzystać narzędzia MAGIC, PSpice, LTSpice lub Cadence. 1. Zaprojektowanie schematu elektrycznego wzmacniacza. 2. Przeprowadzenie symulacji komputerowych i optymalizacja parametrów wzmacniacza 3. Zaprojektowanie topografii wzmacniacza 4. Przeprowadzenie szczegółowych symulacji po ekstrakcji elementów pasożytniczych 5. Opracowanie uzyskanych wyników 1. Specyfikacja wzmacniacza sporządzona przez opiekuna pracy 2. Phillip E. Allen, Douglas R. Holberg, CMOS Analog Circuit Design 3. D. Johns, K. Martin, Analog Integrated Circuit Design BLOK SPRZĘTOWY SYSTEMU MIKROELEKTRONICZNEGO Z INTERFEJSEM MAGISTRALI PLB STERUJĄCY WZMACNIACZEM AKUSTYCZNYM Hardware block for microelectronic system with PLB bus for controlling the audio amplifier. dr inż. Marek Wójcikowski Celem pracy jest opracowanie bloku IP (Intellectual Property) obsługującego moduł PMOD-AMP firmy Digilent. Zaprojektowany blok należy wyposażyć w interfejs magistrali typu PLB oraz podłączyć do programowalnego systemu mikroelektronicznego z procesorem Microblaze. Dodatkowo należy zrealizować przykładowe aplikacje demonstrujące działanie wykonanego bloku IP. Wymagana znajomość języków HDL(VHDL lub Verilog) i C 1) Zapoznanie się z systemem EDK firmy Xilinx i uruchomienie bazowego systemu mikroelektronicznego. 2) Zapoznanie się ze sposobem podłączania urządzeń do magistrali PLB. 3) Opracowanie sposobu komunikacji z projektowanym blokiem. 4) Zaprojektowanie i uruchomienie bloku sterowania wzmacniaczem akustycznym. 5) Opracowanie sterowników w języku C. 6) Wykonanie demonstracyjnego systemu wykorzystującego zaprojektowany blok IP. 7) Przygotowanie dokumentacji użytkownika. 1. Dokumentacja systemu EDK www.xilinx.com2. 2. Dokumentacja modułów PMOD www.digilentinc.com
STANOWISKO LABORATORYJNE WYKORZYSTUJĄCE MODUŁY PMOD Student laboratory exercise with PMOD modules. dr inż. Marek Wójcikowski Celem pracy jest opracowanie ćwiczenia do laboratorium układów programowalnych, wykorzystujące wybrane moduły PMOD. W ramach pracy powinna również powstać dokumentacja stanowiska laboratoryjnego. Wymagana znajomość języków HDL(VHDL lub Verilog) i C 1) Zapoznanie się z systemem EDK firmy Xilinx i uruchomienie bazowego systemu mikroelektronicznego. 2) Zapoznanie się ze sposobem podłączania urządzeń do magistrali PLB. 3) Uruchomienie wybranych bloków PMOD. 4) Opracowanie sterowników w języku C. 5) Wykonanie demonstracyjnego systemu wykorzystującego zaprojektowany blok IP. 6) Przygotowanie dokumentacji 1. Dokumentacja systemu EDK www.xilinx.com2. 2. Dokumentacja modułów PMOD www.digilentinc.com MODEL SPRZĘTOWEJ REALIZACJI ALGORYTMU ODEJMOWANIA TŁA Model of hardware implementation of background subtraction algorithm dr inż. Marek Wójcikowski Celem pracy jest model sprzętowej realizacji wybranego algorytmu odejmowania tła z obrazu. Model należy zrealizować w Matlabie z uwzględnieniem ograniczeń sprzętowych (np. dokładność reprezentacji liczb). Wymagana znajomość języków HDL(VHDL lub Verilog) i Matlab. 1) Zapoznanie się z modelowaniem tła przegląd literatury. 2) Realizacja wybranych algorytmów w Matlabie. 3) Wykonanie oceny parametrów z wykorzystaniem dostępnych baz danych obrazów. 1) Cucchiara, R., Granna, C., Piccardi, M., & Prati, A. (2003), Detecting moving objects, ghosts and shadows in video streams, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 25(10), 1337 1342 2) Piccardi, M. (2004). Background subtraction techniques: A review. In Proc. IEEE Conf. Syst., Man Cybern., Hague, The Netherlands, pp. 3099 3104 3) Wang B., Dudek P, "A Fast Self-tuning Background Subtraction Algorithm", CVPR2014 Workshop.
ROZSZERZENIOWA PŁYTKA PROTOTYPOWA DO ZASTOSOWANIA Z ZESTAWAMI URUCHOMIENIOWYMI FPGA, PSOC I XMEGA Extension board for the use with FPGA, PSoC and Xmega evaluation boards dr inż. Bogdan Pankiewicz Celem pracy jest zaprojektowanie schematu elektrycznego, mozaiki PCB oraz montaż i wstępne uruchomienie pytki rozszerzeniowej, która ma zawierać szereg dodatkowych elementów peryferyjnych możliwych do obsłużenia poprzez dołączony zestaw uruchomieniowy. Przewiduje się m.in. następujące elementy do umieszczenia na płytce rozszerzeniowej: układ FT232 ze złączem mini USB, wyświetlacz LCD 2 x 16 znaków, klawiatura matrycowa, mostek H, złącze karty micro SD, czujniki ciśnienia i temperatury, akcelerometr, żyroskop oraz transceiver 2.4GHz. Praca związana z kolejnym tematem projektu inżynierskiego. 1. Zapoznanie się z problemem. 2. Wykonanie projektu schematu elektrycznego. 3. Wykonanie projektu płytki drukowanej. 4. Montaż urządzenia oraz jego uruchomienie. 5. wykonanie prostych testów urządzenia 1. Tomasz Francuz AVR praktyczne projekty, Wydawnictwo HELION, Gliwice 2013. 2. Kevin Skahill Język VHDL. Projektowanie programowalnych układów logicznych, Wydawnictwo WNT, 2004. 3. Strona www.atmel.com 4. Strona www.cypress.com 5. Strona www.xilinx.com AUTONOMICZNY SYSTEM OŚWIETLENIA ROWEROWEGO Autonomous bicycle light system. dr inż. Bogdan Pankiewicz Celem projektu jest stworzenie autonomicznego systemu sterowania oświetlenia rowerowego, z możliwością komunikacji poprzez Bluetooth. Układ powinien zawierać element fotoelektryczny umożliwiający reakcję układu na zmianę oświetlenia oraz akcelerometr służący do wykrywania hamowania. Ze względu na materiały źródłowe wymagana jest podstawowa znajomość języka angielskiego. 1. Zapoznanie się z problemem. 2. Wykonanie projektu schematu elektrycznego. 3. Wykonanie projektu płytki drukowanej. 4. Montaż urządzenia oraz jego uruchomienie. 1. Datasheet mikrokontrolera PSoC 4 BLE. 2. www.cypress.com PROGRAMOWALNY BLOK DO STEROWANIA UKŁADAMI ZEWNĘTRZNYMI ZA POMOCĄ BLUETOOTH. Programmable control unit for external systems control via Bluetooth. dr inż. Bogdan Pankiewicz Celem projektu jest stworzenie bloku do sterowania układami korzystającymi z Bluetooth opartego na mikrokontrolerze PSoC 4 BLE firmy Cypress Semiconductor. Informacje odbierane od urządzeń mają być wyświetlane na wyświetlaczu graficznym LCD i zapisywane w pamięci SD. Ze względu na materiały źródłowe wymagana jest podstawowa znajomość języka angielskiego. 1. Zapoznanie się z problemem. 2. Wykonanie projektu schematu elektrycznego. 3. Wykonanie projektu płytki drukowanej. 4. Montaż urządzenia oraz jego uruchomienie. 1. Strona http://www.cypress.com/ 2. Datasheet mikrokontrolera PSoC 4 BLE
UKŁAD ZASILAJĄCY WYPOSAŻONY W AKUMULATOR I MOŻLIWOŚĆ ŁADOWANIA PRZEZ PRĄDNICĘ ROWEROWĄ. Power supply with with rechargeable battery and bicycle dynamo. dr inż. Bogdan Pankiewicz Celem pracy jest wykonanie modułu zasilania akumulatorowego do zastosowania w rowerze. Układ powinien umożliwić ładowanie akumulatora poprzez prądnicę rowerową lub dedykowane złącze USB. Dodatkowo urządzenie powinno monitorować i wskazywać orientacyjnie stan naładowania baterii oraz chronić ją przed nadmiernym rozładowaniem. 1. Zapoznanie się z problemem, 2. Wykonanie projektu schematu elektrycznego, 3. Wykonanie projektu płytki drukowanej, 4. Montaż i uruchomienie płytki drukowanej. 1. Czerwiński, Akumulatory, baterie, ogniwa WKiŁ 2005 2. M. Dzwonnik, Nowoczesne akumulatory. Sposoby ładowania i obsługa. 3. www.atmel.com 4. www.st.com SYSTEM PREZENTACJI ZDJĘĆ W FORMACIE JPEG Z PAMIĘCI CF W OPARCIU O PŁYTĘ PROTOTYPOWĄ VIRTEX2PRO. A system for presentation of JPEG pictures from CF memory using the Virtex2Pro prototype board. dr inż. Miron Kłosowski Projekt i realizacja systemu prezentacji zdjęć w formacie JPEG z pamięci CF w oparciu o płytę prototypową Virtex2Pro. 1. Wybór, adaptacja i implementacja dekodera JPEG typu opensource. 2. Projekt, synteza i implementacja modułu odczytu plików JPG z pamięci CF przez podsystem ACE. 3. Projekt, synteza i implementacja systemu prezentacji. 1. OpenCores: www.opencores.org 2. Oficjalna strona JPEG: http://www.jpeg.org 3. Dokumentacja układów Virtex2Pro oraz ACE: www.xilinx.com DZIAŁAJĄCY MODEL 3-BITOWEGO ABSOLUTNEGO ENKODERA OBROTOWEGO Z POJEDYNCZYM CZUJNIKIEM BARWY ŚWIATŁA. A working model of the 3-bit absolute rotary encoder with single color light sensor. dr inż. Miron Kłosowski Opracowanie systemu demonstracyjnego prezentującego działanie optycznego enkodera absolutnego działającego w oparciu o pojedynczy cyfrowy czujnik barwy światła oraz tarczę kodową wielokolorową. 1. Wybór technologii implementacji systemu (FPGA lub mikrokontroler). 2. Implementacja systemu z wykorzystaniem czujnika TCS3414CS. 3. Uruchomienie systemu, dobór barw oraz wykonanie tarczy. 4. Testowanie systemu i pomiary charakterystyk. 1. http://en.wikipedia.org/wiki/rotary_encoder 2. http://www.ams.com/eng/colorsensor
OPRACOWANIE URZĄDZENIA OBSŁUGUJĄCEGO KLAWIATURĘ PRZEZ PORT PS/2 DLA SYSTEMU OPERACYJNEGO LINUX PRACUJĄCEGO NA PŁYCIE PROTOTYPOWEJ VIRTEX2PRO. Design of a PS/2 port device with keyboard support for the Linux OS implemented on the Virtex2Pro prototype board. dr inż. Miron Kłosowski Projekt i realizacja urządzenia obsługującego port PS/2 klawiatury oraz sterownika dla niego pracującego w systemie operacyjnym Linux działającym w oparciu o płytę prototypową Virtex2Pro. 1. Opracowanie w języku VHDL urządzenia PS/2. 2. Opracowanie sterownika dla systemu operacyjnego Linux. 3. Opracowanie przykładowego oprogramowania wykorzystującego opracowany sterownik. 4. Wykazanie sprawności sterownika dla oprogramowania obecnego w systemie operacyjnym Linux. 1. Strona laboratorium ISP: http://www.ue.eti.pg.gda.pl/isp 2. Dokumentacja układów Virtex2Pro: www.xilinx.com PROJEKT 10 BITOWEGO PRZETWORNIKA C/A W TECHNOLOGII CMOS Design of a CMOS 10 bit C/A converter dr inż. Waldemar Jendernalik Celem pracy jest zaprojektowanie przetwornika cyfrowoanalogowego (C/A) o rozdzielczości 10 bitów w technologii CMOS 0,35 um. Projekt topografii układu ma być wykonany w środowisku Magic lub Cadence. Przetwornik ma być zasilany napięciem 3,3 V i pracować z częstotliwością 1 MHz. Dopuszcza się możliwość opracowania kompletnego układu scalonego z zabezpieczeniem ESD. 1. Rozpoznanie literaturowe dotyczące przetworników C/A. 2. Opracowanie schematu elektrycznego przetwornika C/A i wykonanie symulacji komputerowych. 3. Projekt topografii układu w technologii CMOS. 4. Symulacje komputerowe typu post layout. 1. Specyfikacja układu dostarczona przez opiekuna pracy. 2. Phillip E. Allen, Douglas R. Holberg, CMOS Analog Circuit Design. 3. D. Johns, K. Martin, Analog Integrated Circuit Design. 4. Dokumentacja oprogramowania Magic, Cadence Virtuoso, PSpice, LTspice. PROJEKT WZMACNIACZA OPERACYJNEGO CMOS ZASILANEGO NAPIĘCIEM 1V Design of a CMOS 10 bit C/A converter dr inż. Waldemar Jendernalik Celem pracy jest zaprojektowanie niskonapięciowego wzmacniacza operacyjnego w technologii CMOS 0,35 um. Układ ma pracować przy napięciu zasilania nie wyższym niż 1 V. Projekt schematu elektrycznego i topografii wzmacniacza ma być wykonany w środowisku Magic lub Cadence. Dopuszcza się możliwość opracowania kompletnego układu scalonego z zabezpieczeniem ESD. 1. Rozpoznanie literaturowe dotyczące niskonapięciowych wzmacniaczy operacyjnych. 2. Opracowanie schematu elektrycznego wzmacniacza i wykonanie symulacji komputerowych. 3. Projekt topografii układu w technologii CMOS. 4. Symulacje komputerowe typu post layout. 1. Specyfikacja układu dostarczona przez opiekuna pracy. 2. Phillip E. Allen, Douglas R. Holberg, CMOS Analog Circuit Design. 3. D. Johns, K. Martin, Analog Integrated Circuit Design. 4. Dokumentacja oprogramowania Magic, Cadence Virtuoso, PSpice, LTspice.
WZMACNIACZ MOCY AUDIO PRACUJĄCY W KLASIE D A class-d audio power amplifier dr inż. Waldemar Jendernalik Obecnie coraz popularniejsze stają się w pełni cyfrowe wzmacniacze mocy audio pracujące w klasie D. Taki wzmacniacz zawiera konwerter sygnału cyfrowego na sygnał PWM oraz końcówkę mocy klasy D składającej się z inwertera CMOS i filtru wygładzającego. Celem pracy jest wykonanie końcówki mocy klasy D. Końcówka mocy może być sterowana z prostego układu PWM z analogowym wejściem audio. 1. Rozpoznanie literaturowe dotyczące wzmacniaczy mocy. 2. Opracowanie schematu elektrycznego układu. 3. Opracowanie obwodu drukowanego i montaż układu. 4. Uruchomienie i przetestowanie wzmacniacza. 1. Class-D amplifier, Wikipedia 2. Jerzy Gołaszewski Wzmacniacze audio. Poradnik konstruktora, Wydawnictwo BTC, Warszawa 2008. 3. Noty katalogowe dedykowanych układów scalonych. UKŁAD STEROWANYCH MIKROPROCESOROWO ŹRÓDEŁ PRĄDOWYCH I NAPIĘCIOWYCH Z POMIARAMI I REJESTRACJĄ WARTOŚCI PRĄDU I NAPIĘĆ Mikroprocessor controlled current and voltage sources with measurement and recording of parameters dr inż. Maciej Kokot Zaprojektowanie i wykonanie 4-kanałowego układu źródeł prądowych i napięciowych sterowanych z przetworników C/A oraz sąsiednich kanałów. Układ powinien mierzyć prąd i napięcie na zaciskach za pomocą dokładnych przetworników sigma-delta. Konieczny jest również dokładny pomiar temperatury za pomocą przetwornika Pt100. Układ wyposażony będzie w mikrokontroler zapewniający sterowanie i komunikację z zewnętrznym komputerem. Zakres napięć: +- 2,4 V, prądów +-5 10 ma Układ będzie miał zastosowanie do pomiarów z wykorzystaniem sensorów typu ISFET. 1. Zaprojektowanie analogowej części źródła sterowane prądu i napięcia. Analiza stabilności wzmacniaczy operacyjnych. Dobór odpowiednich elementów elektronicznych 2. Zaprojektowanie części cyfrowej. Mikroprocesor sterujący i jego oprogramowanie. Dobór odpowiednich przetworników A/C i C/A 3. Wykonanie i testy całego układu Strony internetowe producentów elementów składowych oraz noty aplikacyjne: 1. www.microchip.com 2. www.analog.com PRECYZYJNY ULTRATERMOSTAT Z MODUŁEM PELTIERA DO STABILIZACJI TEMPERATURY ELEKTROCHEMICZNYCH NACZYŃ POMIAROWYCH Precision ultrathermostat with Peltier thermopile for electrochemical measurement vessels dr inż. Maciej Kokot Zaprojektowanie i wykonanie termostatu chłodząco grzejącego z wykorzystaniem modułu Peltiera i sterowaniem PID. Układ ma służyć do dokładnego termostatowania (poniżej 100 mk) elektrochemicznych naczyń pomiarowych. Oprócz pracy samodzielnej powinien umożliwiać sterowanie temperaturą i jej odczyt poprzez połączenie USB z komputerem. 1. Projekt i wykonanie części mechanicznej z modułem Peltiera i komorą na naczynie pomiarowe. 2. Projekt i wykonanie części analogowej zasilającej moduł Peltiera i kondycjonującej sygnały z przetworników temperatury na napięcie. 3. Projekt, wykonanie i oprogramowanie części cyfrowej z mikrokontorlerem sterującym
Różnorodne materiały dotyczące: parametrów technicznych i zastosowań modułów Peltiera, regulatorów PID i ich strojenia, precyzyjnego pomiaru temperatury. Do znalezienia i opracowania przez wykonawców.