Programowanie systemów wbudowanych – sw 30

Szkolenie organizowane jest przez Uniwersytet Zielonogórski, w którym mogą wziąć udział dorośli. Program szkolenia – wersja wstępna

Program szkolenia wersja wstępna

Zakres merytoryczny szkolenia

1. Wprowadzenie do systemów wbudowanych, rodzaje i zastosowanie systemów wbudowanych

• Znaczenie systemów wbudowanych w różnych dziedzinach
• Przykłady zastosowań systemów wbudowanych w nowoczesnych technologiach

1. Środowisko deweloperskie w zakresie systemów wbudowanych
2. Architektura systemów wbudowanych

• Zaawansowane zagadnienia architektury mikroprocesorów i systemów wbudowanych
• Hierarchia pamięci i optymalizacja dostępu do danych

1. Interfejsy, protokoły w systemach wbudowanych

• Zaawansowane techniki komunikacji między urządzeniami
• Protokoły specyficzne dla zaawansowanych zastosowań

1. Magistrale równoległe i szeregowe

• Charakterystyka magistral równoległych (np. PCI Express) i szeregowych (np. I2C, SPI)
• Porównanie wydajności i zastosowań różnych magistral

1. Komunikacja z wieloma czujnikami na jednej magistrali cyfrowej

• Implementacja multipleksacji i demultipleksacji
• Strategie zarządzania ruchem na magistrali

1. Integracja z sensorami i aktuatorami
2. Programowanie zaawansowanych komponentów (np. kamera)
3. Systemy wbudowane jako element Internetu Rzeczy
4. Systemy operacyjne na przykładzie Raspberry Pi OS
5. Współpraca urządzeń w sieci komputerowej

Zakres ćwiczeń laboratoryjnych:

1. Zapoznanie ze środowiskiem deweloperskim
2. Implementacja podstawowych algorytmów, zapoznanie z szkieletem oprogramowania
3. Komunikacja na przykładzie interfejsu szeregowego
4. Integracja z przetwornikami cyfrowymi
5. Integracja z czujnikami analogowymi / cyfrowymi, np. czujniki temperatury i wigotności
6. Integracja z elementami wyjściowymi, aktuatorami
7. Implementacja algorytmów sterowania na podstawie różnych sensorów i akturatorów
8. Sterowanie PWM
9. Komunikacja w sieci komputerowej

Podział na bloki godzinowe

Wskazać zakres merytoryczny w podziale na bloki 5 godzinne i na bloki 7/8 godzin. Należy wskazań inne uwarunkowania związane z podziałem na bloki (jeśli występują). 

Wyposażenie

Komputer SBC z wyposażeniem w postaci: modułów połączeniowych (prototypowych) jak płytki stykowe, okablowania do połączeń, czujniki cyfrowe i/lub analogowe, wyświetlacze, silniki (np. krokowe, serwonapędy itp.)

Kompetencje cyfrowe

Ochrona środowiska naturalnego przed szkodami związanymi z technologiami cyfrowymi

(posiadanie świadomości wpływu technologii cyfrowych i ich wykorzystania na środowisko.

utrzymywać systemy sterujące nawadnianiem – potrafi zaprojektować i zaimplementować (zaprogramować) prosty system sterowania nawadnianiem

Materiały pomocnicze dla uczestników

Forma elektroniczna materiałów zawiera:

• Materiały teoretyczne – w formie prezentacji
• Materiały praktyczne 
  • Instrukcje ćwiczeniowe 
  • Przykładowe kody źródłowe do instrukcji
  • Rozwiązania zadań w postaci kodów źródłowych

Materiały elektroniczne w postaci: plików PDF – w zakresie instrukcji ćwiczeniowych oraz materiałów teoretycznych, pliki tekstowe (kody źródłowe) dla instrukcji ćwiczeniowych oraz rozwiązania 

Forma sprawdzania wiedzy

Bilans kompetencji realizowany w formie testu jednokrotnego wyboru. 

Informacje dodatkowe

Zielone” kompetencje:

• przeciwdziałanie marnotrawstwu zasobów (ocenianie i identyfikowanie szans skuteczniejszego wykorzystywania zasobów w celu zmniejszenia ilości odpadów komunalnych); •instalowanie pojemników do recyklingu (zadbać o instalację pojemników na odpady nadające się do recyklingu we właściwych miejscach);
• ochrona środowiska naturalnego przed szkodami związanymi z technologiami cyfrowymi (posiadanie świadomości wpływu technologii cyfrowych i ich wykorzystania na środowisko)

Kompetencje cyfrowe:- wiedza/ zagadnienia dot. sieci komp. i ich zastosowanie. Kompetencje-obszary DOGCOMP: 5.1 Rozwiązywanie problemów technicznych 5.2 Rozpoznawanie potrzeb i narzędzi niezbędnych do rozwiązywania problemów 5.3 Twórcze wykorzystywanie technologii cyfrowych obszar DIGCOMP 3.4

Każde z szkoleń zaproponowanych w BCU obejmuje również umiejętności cyfrowe oraz

„zielone” zielone (związane z tzw. zieloną transformacją)

„Zielone” kompetencje:

• przeciwdziałanie marnotrawstwu zasobów (ocenianie i identyfikowanie szans skuteczniejszego wykorzystywania zasobów w sposób ciągły w celu zmniejszenia ilości odpadów komunalnych);
• instalowanie pojemników do recyklingu (zadbać o instalację pojemników na odpady nadające się do recyklingu, takie jak papier tekturowy, szklane butelki i odzież we właściwych miejscach);
• ochrona środowiska naturalnego przed szkodami związanymi z technologiami cyfrowymi (posiadanie świadomości wpływu technologii cyfrowych i ich wykorzystania na środowisko.

 – przestrzeganie przepisów prawa i norm w zakresie ochrony środowiska oceniać wpływ osobistych zachowań na środowisko zasady bezpieczeństwa ICT) kompetencje cyfrowe:

• wiedza i umiejętności dot. wykorzystania systemów mikrokomputerowych do sterowania urządzeniami, obiektami i procesami umiejętności programowania wybranych typów sterowników oraz wykorzystanie systemów uruchomieniowych mikrokontrolerów w celu tworzenia efektywnych aplikacji
• znajomość zagadnień– podstawy teorii sterowania i regulacji
• znajomość zagadnień dot. wykorzystania komputera w charakterze urządzenia sterującego, czyli komputerowych systemów sterowania
• znajomość podstawowych wiadomości z zakresu oprogramowania komputerowych systemów sterowania znajomość zasad projektowania niezawodnych, komputerowych systemów sterujących zgodnych z normami europejskim znajomość możliwości zastosowań systemów wbudowanych kompetencje DIGCOMP: 3.4

Programowanie:

• planowanie i opracowanie instrukcji (założeń) do systemu komputerowego
• rozwiązanie problemu lub wykonanie zadania za pomocą systemu komputerowego

uwzględnić:  Europejskie Ramy Kompetencji Cyfrowych https://www.digcomp.pl/

uwzględnić: Załącznik 4. Wykaz przykładowych zielonych umiejętności, opracowany przez Komisję Europejską w ramach klasyfikacji ESCO w ramach Konkursu Utworzenie i wsparcie

funkcjonowania 120 branżowych centrów umiejętności (BCU), realizujących koncepcję centrów doskonałości zawodowej (CoVEs) – konkurs uzupełniając