602
Elektronik och Robotik / Semifinal
Tävlingstid
Tisdag 30.1.2024
Tävlingsplatser
Genomförs på distans.
Semifinal-koordinator
Tidtabell
Måndag 29.1.2024
15:00–17:00 granskning av programvarumiljön, arbetspunkten, redskapen och
fjärruppkopplingarna
Tisdag 30.1.2024
Kl. 9.00 Fjärruppkoppling och dagen inleds
09.00 – 11.00 Modul 1: Byggande och testning (2 h)
11.00 – 12.00 Lunch
12.00 – 13.00 Modul 2: Mätning och testning (1 h)
13.00 – 13.30 Paus
13.30 – 15.30 Modul 3: Programmering (2 h)
Material och utrustning
Material, utrustning, arbetsskeden och grenområde
Modul 1. Byggande och testning
• Kretskort som arrangören gett, och på den löds både ytmonterings- och hålmonterade komponenter
• Exempel på möjliga kapseltyper: 1206, 0805, 0603, SOT-23, SO16
• Den tävlandes egna blyfria tenn
• Lödstation, personliga handverktyg innefattande pincetter som lämpar sig för hantering av ytmonterade komponenter, multimeter
Modul 2. Mätning och testning
• Dator som har Arduino IDE 2.x
• Arduino UNO R3 + USB-kabel
• Multimeter (t.ex. UNI-T UT58B) + mätledningar
• Oscilloskop med 2 kanaler, 10Mhz (t.ex. PicoScope 2204A) + mätledningar
• Signalgenerator, 100 kHz, grundmod, Max spänning från topp till topp 4V (t.ex. PicoScope 2204A) + mätledningar
• Laboratoriekort
• 1k, 10k och 100k motstånd, tre av varje
• 10nF, 100nF och 1uF kondensatorer, två av varje
• kopplingstrådar/jumpers till laboratoriekortet
• Fickräknare eller datorns kalkylator
• USB-minne eller USB-ledning för överföring av bilder från oscilloscopet till datorn
Modul 3. Programmering
• Kretskort som arrangören gett
• Dator som har Arduino IDE 2.x
• Arduino UNO R3 + USB-kabel
Alla moduler arrangeras i arbetssalen för elektronik, där det för varje tävlande reserveras ett arbetsbord med elanslutning.
Praktiska råd
Den tävlande ska ta med sig:
• ID-kort, körkort eller liknande för bestyrkande av identiteten (även FPA-kortet duger)
Den tävlande ska ta med sig följande verktyg och utrustning:
• Dator (1 st), i vilken Arduino programmeringsmiljö har installerats (IDE 2.x). Den tävlande ansvarar för att den egna datorn fungerar under tävlingen. Vid datorproblem får man inte använda utomstående hjälp under tävlingen. För de fjärranslutningar som behövs i tävlingen har datorn uppkopplats i Internet och den har försetts med webb-kamera och hörlurar & mikrofon. På datorn får det finnas bakgrundsmaterial, som man får använda om man vill.
• Arduino Uno R3 + USB-kabel
• Laboratoriekort och jumpers
• 1k, 10k och 100k motstånd, tre av varje
• 10nF, 100nF och 1uF kondensatorer, två av varje
• lödstation (med en lödpenna) 1 st./tävlande (lödspetsarnas antal är inte begränsat)
• Personliga handverktyg innefattande pincetter som lämpar sig för hantering av ytmonterade komponenter samt stjärn- och spårskruvmejslar med små spetsar.
• Multimeter + mätledningar (DC spännings- och strömmätningar samt resistansmätning. Mätområden och mätnoggrannheter motsvarande som hos mätaren UNI-T UT58B)
• Oscilloskop (2 kanaler, 10Mhz, t.ex. PicoScope 2204A) + mätledningar
• Signalgenerator, 100 kHz, grundmod, Max spänning från topp till topp 4V (t.ex. PicoScope 2204A) + mätledningar
• Personlig skyddsutrustning
• Fickräknare eller kalkylatorapp i datorn
• Om man vill får man ta med sig lite mellanmål och dricka.
Allmän beskrivning av tävlingsuppgiften och bedömningen som helhet
Tävlingsuppgiften är en uppgiftshelhet där man bygger, programmerar och i tar i bruk ett inbyggt
system. Tävlingsuppgifterna baserar sig på examensdelarna elektroniksinstallationer och implementering av ett inbyggt system i grundexamen i informations- och kommunikationsteknik.
Beskrivning av bedömningens genomförande:
• Bedömningen innehåller både kvantitativa och kvalitativa objekt
• Bedömningen görs av ett tillräckligt antal domare
Uppgiftens moduler och bedömningskriterier
Preliminär moduluppbyggnad i semifinaluppgiften (ändringar kan komma):
Modul 1/Byggande och testning
Upgift
I denna uppgift monterar den tävlande komponenter och bygger ett färdigt kretskort och testar det. Kortet har både ytmonterade och hålmonterade komponenter.
I byggandet testas den tävlandes förmåga att bygga en elektronisk anordning och få den i funktionsskick efter eventuella konstruktionsfel.
Förbjudna redskap och tillbehör är:
• Lödpasta
• Gasdriven lödkolv
• Lim, tejp, sinitarra
• LCR-tester
Tillåtna är:
• Monteringsram för kretskortet (håller fast kortet under lödningen)
• Något oantändligt underlag
• Tillsatsmedel (flux)
• Rengöringsmedel och -redskap för kretskort (dukar, borstar o.d.)
• Avlödningsfläta
• Den tävlandes egna blyfria lödtenn
2 timmar
40 poäng
Modul 2/Mätning och testning
Upgift
I mätningsmodulen testas den tävlandes förmåga att utföra de vanligaste mätningarna i elektronik med multimeter och oscilloskop och också hur väl den tävlande kan dokumentera mätresultaten i begriplig form.
Mätningarna görs med oscilloskop och multimeter. I uppgiften kan följande mätningar ingå:
• spännings-, ström- och motståndsmätningar med multimeter
• mätningar av olika slags signalformer med oscilloskop
• mätresultaten sparas i oscilloskopets minne och överförs till en mätningsrapport som görs i Word
1 timme
20 poäng
Modul 3/Programmering
Upgift
Programmeringen görs med den studerandes egna dator, i den programmeringsmiljön Arduino har installerats (IDE 2.x). Det kort som ska användas är Arduino Uno R3.
I programmeringsmodulen gör man på ett Arduino Uno-kort ett program i C-språk, som styr ett separat kretskort. Arduino Uno-kortet och det kort som fogas till det får ström via USB-anslutningen. Separat strömkälla behövs inte.
Krav på kunnande i programmeringsuppgiften:
• Programmeringens grundläggande strukturer såsom omvandlare, villkorssatser och slingor
• Ingångs- och utgångskopplingen ska bestämmas och förberedas
• Testning av ingångskopplingens tillstånd
• Utgångskopplingen sätts i låg och hög nivå
• Användning av AD-omvandlare och PWM
• Användning av seriemonitor
• Timers och tillståndsomvandlare
• Användning av programmeringsbibliotek hos tredje part, t.ex. olika givare
• Listan här ovan är inte fullständig. Den ger några tips om vad som väntar i programmeringsmodulen.
2 timmar
40 poäng
Tips på hur man kan förbereda sig för tävlingen
Exempeluppgift
Mätnings- och testningsmodulen:
Uppgift 1. Användning av multimeter
- Mät potentialen för pinne 4.
- Mät spänningsskillnaden mellan punkterna TP2 och TP3.
- Mät resistensen för motstånd R1 med en decimals noggrannhet.
Uppgift 2. Gör ett program som
- tänder röd led när man trycker på tangent SW1
- släcker röd led när man trycker på tangent SW2
- tänder grön led när man trycker på tangent SW3
- släcker grön led när man trycker på tangent SW4
