Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin maj-juni 20115 Institution KTS Vibenhus HTX Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold HTX Teknik fag Design og Produktion Elektronik Lasse Møholt DP TK Oversigt over gennemførte undervisningsforløb Titel 1 Titel 2 Titel 3 Titel 4 Titel 5 Mikroprocessor og basis komponenter Digital elektronik Operationforstækeren og Transistor Piezo og Peltier elementer Eksamensprojekt Side 1 af 8
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 1 Mikroprocessor og basis komponenter Formål: Introduktion til faget Basis komponenter samt deres opbyggelse/funktion - - herunder modstande, kon- densatoren, spolen, dioden og transistoren Lærer lærer eleverne at kende - - hvad er deres forforståelse Mikroprocessoren Arduino samt simpel programmering af denne. : Leg- selv dag var for hurtigt at få eleverne til at se at elektronik ikke er så svært og tungt og at de hurtigt kan få output største parten af eleverne var meget bekendt med programmering. Introduktion af arduinoen som komponent og andre mikroprocessecor samt hvad er en compiler. Porte på arduinoen digitale/analoge og deres brug og rammer for brug herunder 10- bit ADC, PWM mm. Opbygningen af kode, C++ look a like, vægt på at det forgår sekventielt dvs. Ingen mulighed for at kre noget parallelt. Brug af diverse løkke, funktioner, variabel typer mm. Arbejde med projekt hvor der tages udgangspunkt I eleverne kendskab fra teknologi. 9) Analog- og digitalteknik, el: foretage valg af passive komponenter, almindeligt forekommende halvledere, lineære og digitale kredse i forbindelse med konstruktion af kredsløb foretage A/D-D/A-konvertering og gøre rede for forskellige konverteringsprincipper 10) Programmerbar elektronik, el: udvikle interfaceelektronik og software til opsamling af måledata konstruere systemer til styring, regulering eller overvågning anvende en microcontroller eller PLC til realtidsprocesser genkende teknikker inden for trådløs og trådbunden datatransmission. : Projekt arbejde om en selvvalgt problemstilling indenfor de hjælpende hjem/det intelligente hjem. Kort præsentation af "lege- selv"- dag med arduino Præsentation af projekt det hjælpende hjem med emne og arduino som fokuspunkt til løsning af opstillede prob- lemformlering. Kernestof: Egon Rasmussen: Analog teknik, Erhvervsskolernes forlag; 17-54, 59-70, 129-138, 187-192, 241-253 Leif Møller Andersen og Kim Rundblad: Digital- og mikroprocessecor teknik, Side 2 af 8
Erhvervsskolernes forlag; Væsentligste arbejdsformer 72 moduler af 45min Søge information Formidling Samarbejdsevne Eksperimentelt arbejde Gruppearbejde Side 3 af 8
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 2 Digital elektronik Formål: Kendskab til digital elektronik. Herunder: tællere, 7- segment display, decod- er/encoder, flip- flop, de- /multiplexer, clock- begrebet, cascade koblinger, asym. reset/sym. Reset. og timer 555 samt gates Måling med Oscilloskop hvornår kan Osc. bruges og hvornår kan det ikke bruges kontra multimeterets funktioner. Hvordan læses datablade og hvad står hvor og hvordan kan eleverne bruge disse informationer. : Opbygning af timer kreds 555, måling på denne. Hvordan op- /af- lades kondensa- toren og hvorfor vælger man som man gør når man har en ligning med tre ubekendte. Hvad er stor komponenter og hvad er små komponenter? Tommelfin- gerregler for valg af komponenter. Optælling af frekvens fra 555 på tæller, herun- der skal eleverne blive kendt med et 4- bit tal repræsentation. Cacade kobling af tællere, to måder, enden med fælles clock eller uden fordele og ulemper ved disse. Drage parallel til reset om det er asym. eller sym. Visning af 4/8- bit tal på 7- segment vedhjælp af decoder. 9) Analog- og digitalteknik, el: foretage valg af passive komponenter, almindeligt forekommende halvledere, lineære og digitale kredse i forbindelse med konstruktion af kredsløb foretage A/D-D/A-konvertering og gøre rede for forskellige konverteringsprincipper foretage diagramtegning 11) Apparatteknik, el: udarbejde specifikationer og krav til enkeltkomponenter for et givet apparat i forhold til anvendelsen begrunde og foreslå løsninger til afhjælpning af elektrisk støj. : Opbygning af speedometer krav visning af omdrejninger pr tidsenhed. Kernestof: Egon Rasmussen: Analog teknik, Erhvervsskolernes forlag; Leif Møller Andersen og Kim Rundblad: Digital- og mikroprocessecor teknik, Erhvervsskolernes forlag; 31-36, 55-60, 72-74, 107-144 26 moduler af 45min Søge information Formidling Side 4 af 8
Samarbejdsevne Væsentligste arbejdsformer Eksperimentelt arbejde Gruppearbejde Side 5 af 8
Titel 3 Operationforstækeren og Transistoren Formål: At kende komponenterne Op Amp og transistoren. At have kenskab til filtre passive og aktive opbygget omkring op amp. At kende transistoren som en elektrisk kontakt samt en strømforstækning kom- ponent At kende forskellige koblinger med transistoren H- bro, Class A,B,AB forstæker At kunne bruge op amp som komperator herunder mikrofon forstæker : Eleverne har målt på dioden og derefter overført til transistoren, en kort intro til andre transistor typer, arbejdede med at bygge en H- bro og beregninger på for- modstand til LED ved motorens placering og derefter flyttede modstanden så det kun er base- modstandene der begrænser strømmen i LED. Dernæst har eleverne byggede en effektforstærker, valgfri A,B,AB, brugt konden- satoren koblingskondensator af DC/AC. Målt og forbedret AB- forstærkeren omkring null niveauet med to dioder. Brug af tonegenerator til input. For input har eleverne arbejdede med kondensatormikrofon og forforstærker som op amp kobling. Test af samtale system og brug af filtre, aktive/passive, mel- lem mikrofon og effektforstærker. Her er de blevet bekendt med Inv. Forstærker, Non- inv. Forstærker samt summ. Forstærkere. De er blevet spurgt om det har nogen betydning om man bruger inv. Amp eller non- inv amp for lyden? 12) Industriel elteknik, el: begrunde og foreslå anvendelse af elmotorer og generatorer i praksis begrunde og anvende motorer i styringstekniske opstillinger begrunde og anvende transducere til løsning af styringstekniske opgaver gøre rede for brugen af trefaset vekselstrøm og beskyttelsessystemer i industrien. Kernestof: Egon Rasmussen: Analog teknik, Erhvervsskolernes forlag; 317-328, 349-360, 419-462, 463-486 Leif Møller Andersen og Kim Rundblad: Digital- og mikroprocessecor teknik, Erhvervsskolernes forlag; Væsentligste arbejdsformer 38 moduler af 45min Søge information Formidling Samarbejdsevne Eksperimentelt arbejde Gruppearbejde Side 6 af 8
Titel 4 Piezo og Peltier elementer Formål: at kende Peltier elementer og deres opbygning og brug at kende Piezo elementer og deres opbygning og brug : Opsamling af energi til brug I småt elektronik. Hvordan kan peltier bruge på fx bilers udstødning til at opsamling af spildenergi. Hvordan kan piezo elementer bruges til opsamling af energi fra vibrationer. Eleverne har eksperimenteret sig frem til om disse rent faktisk kan bruges til opsamling af energi og hvor meget energi kan man opsamle. 4) Materialeteknologi: foreslå egnede materialer/komponenter til en given anvendelse, herunder tage miljømæssige hensyn. Kernestof: Egon Rasmussen: Analog teknik, Erhvervsskolernes forlag; Leif Møller Andersen og Kim Rundblad: Digital- og mikroprocessecor teknik, Erhvervsskolernes forlag; Væsentligste arbejdsformer 26 moduler af 45min Søge information Formidling Samarbejdsevne Eksperimentelt arbejde Gruppearbejde Side 7 af 8
Titel 5 Eksamensprojekt: Eksamensprojekt, valg af et emne af de givne, problembeskriv- else/problemformulering mm. Arbejd med selvstændigt projekt. 135 moduler af 45min Væsentligste arbejdsformer Side 8 af 8