HiOA har blitt OsloMet – storbyuniversitetet. Les mer om hva det har å si for deg.

meny
søk
English

Praktiske løsninger

Digitale systemer II skulle lære studentene programmering. Snart kunne de vise fram praktiske løsninger på utfordringer de hadde tenkt seg.

Olav Johan Øye Publisert: Oppdatert:

Løsningene var laget med Arduino - en plattform for prototyping av elektronikk basert på program- og maskinvare med åpen kildekode. LEGO MINDSTORMS er også brukt i dette emnet.

Her forteller vi om tre av de smarte løsningene på elektronikkingeniørstudiet fra våren 2015.

Tryggere oppbevaring

Bilde av skap

Utstyr forsvinner fra laben, fortalte lærerne og ingeniørene som assisterer studentene i lab-øvinger. Derav kom idéen om en tryggere oppbevaring.

Målet var å lage et lånesystem for Arduino-kort.

Kombinert med leser for NFC, Near field communication, skulle det bli enklere å låne og levere tilbake utstyr for studenter og lærere. Låneinformasjonen blir skrevet inn automatisk av et dataprogram, slik at man kan sjekke hvem som har lånt hva.

Som prototype valgte studentene et enkelt treskap til oppbevaring av komponenter til utlån, som låses ved hjelp av en elektromagnetisk lås. TREZafe, som de har kalt det, kan gjøres enda sikrere med metallskap og en kraftigere magnetlås.

Bilde av skap

På toppen av skapet er det en LCD-skjerm, samt en grønn og rød led-diode som gir veiledning til brukeren. Det er vist hvor adgangskortet som åpner TREZafe skal avleses. Rett under er NFC-leseren.

For å få komponentene til å fungere sammen, benyttes mikroprosessoren Arduino UNO.

Alle lånegjenstander i skapet skal ha NFC-chip, som registreres ved utlån og innlevering, og kan åpne skapet.

Når skapet er åpent, vil det stå “Registrer lån” i displayet, og NFC-leseren venter på en NFC-tag.

Om en lånt gjenstand skal leveres tilbake, skrives det i tekstdokumentet at gjenstanden er innlevert. Hvis den ikke er registrert i Arduino, vil det stå “Ikke registrert”, og du får sjansen til å lese inn ny en gjenstand.

Når gjenstanden har blitt lånt eller levert tilbake, vil det stå “Lukk skap” i displayet. Og når du nå lukker skapet, vil magneten gå på og skapet er tilbake i standby modus.

Studentene konkluderer med at prosjektet har vært utfordrende, og de har møtt problemer hele veien som måtte løses.

– Tidsmessig har vi brukt mye mer tid enn vi hadde kalkulert i starten. Prosjektet har vært lærerikt, ikke bare med tanke på ELPE1500 (Digitale systemer II), men med et vidt faglig spenn over programfagene vi hadde i høst, skriver studentene.

Sjokoladeautomaten Venduino

Bilde av automat

Sjokolade? Studentene laget et apparat som kan selge og levere produkter, for eksempel sjokolade eller andre matprodukter.

Apparatets bestillingssystem er basert på GSM, og alt bestilles ved å sende SMS til et bestemt nummer.

Apparatets hentesystem er basert på X/Y aksesystem, og er i stand til å hente valgt produkt basert på flytting av en bærekurv til en bestemt koordinat langs aksene ved hjelp av stepper-motorer.

Studentene programmerte elektronikken ved å anvende Arduino mega-kort.

– Vi startet prosjektet med en idémyldring rundt et prosjektforslag vi ble enige om i gruppen, skriver studentene i rapporten sin.

Det bød på en del utfordringer å finne passelig materiell som skulle brukes til varespiralene. Studentene møtte også noen utfordringer ved bygging av aksesystemet.

Bilde av automat og studenter

Motordriverne var den største utfordringen elektronikken i prosjektet. De driverne som ble planlagt i utgangspunktet viste seg ikke å være gode nok til prosjektet. Det var behov for en annen type drivere som var kraftigere, mer fleksible i bruk og bedre egnet til formålet.

En annen utfordring var noe mangel på forbruksmateriell som er egnet til elektrisk relatert arbeidsformål: elektrikertape, krympestrømper og diverse kontakter.

– Vi fant passelige løsninger der det var nødvendig, skriver studentene.

Programmeringen i prosjektet bød også på utfordringer i å sette sammen egendefinert bibliotek i forhold til gsm-shield-funksjoner.

Studentene så prosjektet som svært relevant for en elektroingeniørutdanning.

– Prosjektet bydde på mange gode faglige utfordringer, og skapte bredere forståelse hos gruppens medlemmer for begreper og teknikker, ikke bare fra faget Digitale systemer, men også andre fag: prosjektledelse og elektriske kretser.

– Det viste seg at planleggingsfasen er minst like viktig som gjennomføringsfasen i et prosjekt. Vi fikk også noen viktige poeng vi skal ta med oss videre til fremtidige prosjekter. Det gjelder både planlegging av arbeidet, og mulig nyttig inventar som bør være minstekrav for hvert prosjekt.     

Arduinostyrt drivhus

Studentene laget en prototype av et innendørs veksthus, hvor plantene skal ha nødvendige vekstvilkår for å overleve året rundt, og tilfredsstilles av elektroniske og automatiserte funksjoner.

Dette skal utføres ved å bruke Arduino, og prosjektet kaltes GartnerUno.

Bilde av drivhus og student

Ulike planter har noe ulike vekstvilkår, men hovedsakelig ligger begrensningene og omfanget innenfor lys, vann, riktig temperatur, luftfuktighet og ustabile værforhold.

– Generelt vil et drivhus skjerme for ustabile værforhold, men dette skulle i tillegg dekke behovene til plantene gjennom elektronisk styring. Det ligger en begrensning som må gjøres manuelt, hvor vanntanken må etterfylles ved behov, skriver studentene i rapporten.

Studentene vurderte også plassering av elektronisk utstyr, med hensyn til forholdet mellom vann og elektronikk.

Prosjektet ga nyttig lærdom, selv om ikke absolutt alt kom på plass:

– Hensikten med forsøket anses å være nådd, på tross av feilkilder, og at resultatet ikke fungerte optimalt, mener studentene.

– Prosjektet inneholdt flere teoretiske problemstillinger, og gjennom testprosedyrer har de fungert hver for seg. Ved det totale resultatet, og underveis, har man sett at det finnes muligheter for endringer og andre muligheter. Denne delen har hatt en stigende læringskurve i ingeniørfaget, skriver studentene.

Mer informasjon

Elektronikkingeniørstudiet på HiOA