IRE35117 Kraftelektronikk og mikrokontrollere (Høst 2018)
Fakta om emnet
- Studiepoeng:
- 10
- Ansvarlig avdeling:
- Fakultet for informasjonsteknologi, ingeniørfag og økonomi
- Studiested:
- Fredrikstad
- Emneansvarlig:
- Åge Torbjørn Johansen
- Undervisningsspråk:
- Norsk
- Varighet:
- ½ år
Emnet er tilknyttet følgende studieprogram
Obligatorisk valgemne i Bachelorstudium i ingeniørfag -elektro, studieretning Digital elektronikk, også TRESS og Y-veistudenter.
Absolutte forkunnskaper
Ingen
Anbefalte forkunnskaper
IRE11515 Digitalteknikk
IRE12011 Programmering og mikrokontrollere
IRE10517 Elektriske kretser
IRE20012 Elektronikk
IRE Styring og reguleringsteknikk
Undervisningssemester
5. semester (høst)
Studentens læringsutbytte etter bestått emne
Kunnskap
Studenten har:
- grunnleggende kunnskaper om kraftelektroniske koblinger og prinsipper
- grunnleggende kunnskap om konstruksjon av digitale styresystemer basert på mikrokontroller
Ferdigheter
Studenten:
- utfører beregninger på kraftelektroniske kretser med ideelle komponenter
- tar hensyn til spesielle forhold ved oppbygging av kraftelektroniske kretser
- kan konstruere enkle mikrokontrollbaserete styresystemer for elektrorelaterte anvendelser
Generell kompetanse
Studenten har:
- forståelse for grunnleggende forhold innen kraftelektronikk
- opparbeidet kompetanse i rapportskriving
- opparbeidet kompetanse i å kombinere kunnskap fra ulike disipliner
Innhold
- Kraftelektroniske komponenter
- Brukoblinger
- Kraftforsyninger
- EMC
- Bruk av PC-basert krysskompilator / assembler / linker for mikrokontrollere
- Parameteroverføring, bruk av stack / avbruddsbehandling
- Interne systemfunksjoner ( bl.a. timere, ADC, UART)
- Interfacing til ytre enheter ved hjelp av standard kommunikasjonsstandarder som for eksempel SPI og I2C
- Mikrokontrollerbasert digital regulering og styring i elktrorelaterte anvendelser
Undervisnings- og læringsformer
Emnet undervises ved forelesninger, øvinger og laboratorieoppgaver.
Den grunnleggende kraftelektronikkundervsiningen og tilsvarende for mikrokontrolllere, vil forgå til dels uavhengig av hverandre.
Et prosjektarbeid med mikrokontrolleren som sentral enhet, der studenten må ta i bruk tverrfaglig elektrokompetanse, utføres som gruppeoppgave. Se Eksamen.
Arbeidsomfang
250-300 timer
Praksis
Ingen
Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen
- 4 laboratorieoppgaver
- 2 teoriøvingervinger
- 2 innleveringer av delprosjekter
Nærmere definerte arbeidskrav fastsettes i emnets undervisningsplan.
Arbeidskrav må være godkjent før studenten kan fremstille seg til eksamen.
Eksamen
Eksamen i emnet består av en skriftlig eksamen og en innleveringsoppgave.
- 4 timer skriftlig, individuell eksamen. Vekting: 75 % av total karakter.
Tillatte hjelpemidler:
- Kalkulator, med tomt minne, som ikke kan regne symbolsk eller kommunisere trådløst
- Hefte med formelsamling i krafteletronikk og kopier av senstrale deler av brukermanualer etc. for den anvendte mikrokontrolleren deles ut på eksamensdagen sammen med oppgavene.
- Innlevering av prosjektrapport, gruppe (se Undervisnings- og læringsformer). Innlevering samtidig med skoleeksamen. Vekting: 25% av total karakter.
Det gis én samlet karakter i emnet etter karakterregel A-F.
Sensorordning
To interne sensorer.
Vilkår for ny/utsatt eksamen
Skriftlig eksamen gjennomføres på nytt og prosjektrapport omarbeides 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
Litteraturlista er sist oppdatert 09.05.2018
Mohan, N., Underland, T. M., Robbins, W.P. (2003), Power Electronics, Third Edition. ISBN 0-471-42908-2 (Utdrag)
Yifeng Zhu: Embedded Systems with ARM Cortex-M Microcontrollers in Assembly Language and C: Third Edition. E-Man Press LLC (July 1 2017) ISBN-10: 0982692668 ISBN-13: 978-0982692660
Støttelitteratur:
Geoffrey Brown: Discovering the STM32 Microcontroller, June 5, 2016 (https://www.cs.indiana.edu/~geobrown/book.pdf)
Handouts og kompendier vil tilkomme i løpet av studiet.