Számítógépes mérésvezérlés szakkör középiskolásoknak

Szakkörünkön szívesen látunk minden olyan középiskolást, akit érdekel a programozás, a mérésvezérlés és a nyomtatott áramkörök készítése. A mérési alkalmak résztvevői alapszintű Labview programozási ismeretekre tesznek szert melynek segítségével mérőprogramot írnak az általuk készített áramkör működtetésére. A nyomtatott áramkört filctollas írással, maratásos technikával készítjük, a megfelelő áramköri elemeket mindenki saját kezűleg forraszthatja a panelra. Az elkészült remekmű hazavihető.

A Labview programnyelv előnye, hogy grafikus felületen készíthető el a programkód, így használata intuitív és a szöveges programozással szemben sokkal gyorsabban megtanulható. A programozás elsajátításához a National Instruments rendelkezésünkre bocsájtotta világszerte széles körben használt oktatási anyagait, valamint oktatási célú szoftverhasználatot biztosít.

A résztvevők által írt programok NI myDAQ mérőkártyát fognak vezérelni. Azok, akik ősszel jártak a "Nobel-díjas kísérletek középiskolásoknak" mérési szakkörre, már használtak ilyen adatgyűjtő kártyát és hozzá íródott mérésvezérlő programot. Ezen a kurzuson ízelítőt kaphatnak abból, hogyan kell egy ilyen programot elkészíteni. A kurzus azoknak is tartalmaz új információt, akik tavaly részt vettek a "Mérési adatgyűjtés labor középiskolásoknak" szakkörön, mivel most egy másik programnyelvvel ismerkedhetnek meg. A maratással készítendő áramkör a tavalyival egyezik.

A kurzus időpontja és helyszíne:

2014. március 14 - április 25. között minden pénteken 14:00 - 18:00.

BME Fizika Tanszék, F épület III. lépcsőház II. em., F3213-as terem 1111 Budapest, Budafoki út 6-8.

A szakkör ingyenes.

Milyen alkalmakon vehetsz részt?

Március 14.: bevezető foglalkozás a Labview használatáról, érdekes példákkal 1.

Március 21.: bevezető foglalkozás a Labview használatáról, érdekes példákkal 2.

Március 28.: önálló program készítése, ami a mérőkártya ki- és bemeneteit vezérli

Április 4.: nyomtatott áramkör készítése: maratás és forrasztás

Április 11.: az elkészült nyomtatott áramkörhöz vezérlőprogram készítése

Április 25.: tárlatvezetés a Szilárdtestfizika Laboratóriumban

A foglalkozások egymásra épülnek, így olyanok jelentkezését várjuk, akik minden alkalmon részt tudnak venni.

Az általunk biztosított eszközök

• a nyomtatott áramkör elkészítéséhez szükséges eszközök (ellenállás, forrasztópáka, stb.)
• National Instruments myDAQ mérőkártya
• Labview tanulói licensz mindenkinek (így akár otthoni gépre is telepíthető, vagy a foglalkozások során saját laptop használható)

Milyen előismeretekre van szükséged?

Minden 9-12. osztályos diákot szívesen látunk. A szakkör az egyenáramú áramkörök ismeretére épít. Nem szükséges semmilyen programozói előképzettség vagy forrasztási gyakorlat, de a szakkör azok számára is érdekes lehet, akik rendelkeznek ilyesmivel.

Néhány példa arra, hogy mire is használható a LabVIEW:

A BME fizikusképzés keretein belül lehetőség van a Labview programnyelv elsajátítására. Az itt bemutatott programokat ezen a kurzuson készült házi feladatokból válogattuk.

Hőmérséklet-szabályozás: Ha melegünk van, kinyitjuk az ablakot, ha fázunk, felveszünk egy pulóvert. Mindegyik esetben a testhőmérsékletünket szeretnénk állandó értéken tartani. Azonban a tárgyak nem fáznak és nincs melegük, mégis előfordulnak olyan esetek, hogy szeretnénk adott hőmérsékletet beállítani, vagy jól meghatározott módon változtatni.

Napraforgó: Egy ideális napraforgó feje mindig a nap felé fordul, hogy minél több fényt összegyűjtsön. Ebben az esetben a virág tányérján két fényérzékelő helyezkedik el, egymástól a lehető legtávolabbra. Ha valamilyen véletlen szögből megvilágítjuk, akkor az egyik detektoron több fény fog esni, mint a másikon. Azonban ha a virág feje a fényforrással pont szemben helyezkedik el, akkor mind a két érzékelő ugyan annyi fényt gyűjt be. Így ez az eszköz addig forog, amíg a detektorok egyforma fényintenzitást nem mutatnak.

Kopogásfelismerés: milyen ritmusban kopog, gombnyomás, kopog, újra gombnyomás, kopog, és kiderül, hogy egyezik-e a két ritmus

Hangszín szabályozás: egy előre hangfájl, vagy mp3 lejátszó kimenete megy a mérőkártyára, ennek manipulálása, állítható frekvenciaszűrők, és utána vissza lehet hallgatni

Oszcilloszkóp: mér egy jelet, ábrázol, hány pontot jelenítsen meg, trigger, szórás, frekvencia, stb meghatározása

Ultrahangos távolságmeghatározás: van egy ultrahang adó és vevő, adó: rövid imp., vevő: mennyi idő múlva érkezik, így azt határozza meg, milyen messziről verődött vissza a hang (érzékeny arra, hogy frontálisan verődjön vissza és az első visszaverődést határozza meg)

és még nagyon sok más...