IRE35113 Kraftelektronikk og mikrokontrollere (Høst 2013)

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

Obligatorisk valgemne i Bachelor i ingeniørfag - elektro

• studieretning digital elektronikk

Forkunnskapskrav utover opptakskrav

Det forutsettes bestått i emnene Digitalteknikk og Programmering og mikrokontrollere, eller tilsvarende.

Det anbefales fullført og bestått i emnene Elektriske kretser, Elektronikk og Styring og reguleringsteknikk, eller tilsvarende.

Undervisningssemester

5. semester (høst)

Studentens læringsutbytte etter bestått emne

Kunnskap
Studenten har

• grunnleggende kunnskap om konstruksjon av digitale styresystemer basert på mikrokontrollere
• kjennskap til oppbyggning av mikrokontroller og hvilke systemfunksjoner (ADC, UART o.a.) som vanligvis inngår i disse

Ferdigheter
Studenten

• utfører beregninger på kraftelektroniske kretser med ideelle komponenter

Generell kompetanse
Studenten

• har forståelse for grunnlegende forhold innen kraftelektronikk

 

Innhold

• Kraftelektroniske komponenter
• Brukoblinger
• Kraftforsyninger
• Frekvensomformere
• EMC
• Regulering og styring av kraftelektroniske systemer
• Bruk av PC-basert krysskompilator / assembler / linker for mikrokontollere
• Hardwareorientert og sanntidsorientert programutvikling
• Mikrokontrollerarkitekturer
• Bruk av stack / avbruddsbehandling
• Parameteroverføring og samspill C/assembly
• Interne systemfunksjoner (timere, ADC, UART o.a)
• Ekstern hukommelse / portutvidelse / timing
• Interfacing til ytre enheter som ADC/DAC, LCD-moduler etc

 

Undervisnings- og læringsformer

Emnet undervises ved  forelesninger, øvinger og laboratorieoppgaver. Deler av eller hele emnet samundervises med Høgskolen i Gjøvik og Karlstad universitet, og Moodle benyttes som elektronisk læringsplatform i kombinasjon med videokonferanse.

En rapport fra praktisk øving innen mikrokontrollere, nærmere angitt av faglærer, skal leveres til eksamen og inngår i karaktersettingen - se Vurdering.

Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen

• Laboratorie- og prosjektoppgaver
• Øvinger
• Innleveringer

Nærmere definerte arbeidskrav fastettes i emnets undervisningsplan.
Arbeidskrav må være godkjent før studenten kan fremstille seg til eksamen.

Eksamen

Skriftlig eksamen og innleveringsoppgave
4 timer skriftlig eksamen, hvor en rapport innen mikrokontrollere leveres sammen med eksmensoppgaven og inngår som del av eksamensbesvarlesen.

Eksamensoppgaven består av to  deler som hver for seg dekker temane kraftelektronikk og mikrokontrollere. For å bestå eksamen må kandidaten ha besvart oppgaver fra begge tema tilfresstillende.

Tillatte hjelpemidler: Selvskrevet formelsamling og godkjent kalkulator.

Det gis bokstavkarakter A til F, der A er beste karakter og F er ikke bestått.

Ved ikke bestått eksamen eller ønske om forbedret karakter må skriftlig eksamen gjennomføres på nytt og rapport utarbeides etter innspill fra faglærer.

Evaluering av emnet

Løpende evaluering av undervisningen gjennom semesteret, hvor metode for evaluering avtales mellom faglærer(e) og studenter.
Skriftlig sluttevaluering av emnet.

Litteratur

Mohan, Underland, Robbins; Power Electronics, Third Edition. ISBN 0-471-42908-2

[1] Johansen, Å (2011) Programmering av AVR mikrokontrollere: del 1-4 (Kompendium HiØ)

[2] avr-libc Reference Manual  (Nedlastbar (PDF) og on-line versjon av dokumentet finnes på http://www.nongnu.org/avr-libc/ - 18.2.2010)

[3] ATmega32A - Datasheet (Nedlastbar versjon finnes på  http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc8155.pdf - 18.2.2010)

Som støttelitteratur foreslås følgende tekster:

Barnett, Cox & O'Cull (2003) Embedded C Programming and the Atmel AVR (Thomson - Delmar Learning - ISBN 1-4018-1206-6)

Dhananjay V. Gadre (2001) Programming and Customizing the AVR Microcontroller (McGraw-Hill -0-07-134666-X)

Handouts og kompendier vil tilkomme i løpet av studiet.