essf05 elektronikprojekt och hållbar utveckling 8...
TRANSCRIPT
ESSF05Elektronikprojekt och hållbar utveckling
8 hp
Mikael Evander och Andreas Lenshof
Institutionen för Biomedicinsk TeknikLunds Universitet
[email protected]@bme.lth.se
Status för E3 efter terminens slut
EPHU
• Obligatoriska kurserna avklarade
• Allmänbildningen för E-are klar
• Dags för fördjupning
- Specialisering, valfria kurser och exjobb
• Denna kurs är sista delen i grundblocket
Kursens mål
• Knyta samman E-kurser
• Ge kunskap kring miljöaspekter och hållbar utveckling
• Träna skriftlig och muntlig presentation
• Träna att arbeta i projektform
• Få praktiskt konstruera något elektrotekniskt
• Få insyn om produkters inverkan på miljö och samhälle
Kursens delmoment
• Föreläsningar om projektarbete
• Föreläsningar om hållbar utveckling
• Föreläsning om bibliotekskunskap och referenshantering
• Miljöuppgift (diskussionsseminarier och rapport)
• Elektronikuppgift (konstruktion och rapport)
Schemalagd tid
Dag Tid Sal Moment
19 januari
26 januari
13-15
10-12
MA:MA02
MA:MA02
Introduktion till projekt och miljödel.
Hållbar utveckling 1
2 februari
9 februari
23 februari
10-12
10-12
10-12
MA:MA02
MA:MA02
MA:MA02
Att arbeta i projekt del 1
Att arbeta i projekt del 2
Bibliotekskunskap & referenshantering
2 mars
24 mars
31 mars
10-12
13-15
13-15
MA:MA02
E:B
E:B
Hållbar utveckling 2
Hållbar utveckling 3
Hållbar utveckling 4
8 april
14 april
13-15
13-15
E:B
E:B
Hållbar utveckling 5
Hållbar utveckling 6
21 april
21 april
10-12
13-15
E:C
E:C
Seminarium med hälften av studenterna
Seminarium med hälften av studenterna
19 maj
19 maj
19 maj
08-10
10-12
13-15
E:1406
E:1406
E:1406
Redovisning 1 av elektronikprojekt
Redovisning 2 av elektronikprojekt
Redovisning 3 av elektronikprojekt
1 juni 14-17 Victoriastadion Tentamen i hållbar utveckling
Schemalagd tid
Kurslitteratur
Underlaget för den skriftliga tentamen utgörs både av föreläsningar och kurslitteraturen.
Läsanvisningar• Hela kapitel 1• kapitel 2.11 och 2.12• Kapitel 3.1, 3.2, 3.7 och 3.8• kapitlen 4, 5, 6, 7 och 8
Examination
• Godkänd tentamen
• Närvaro på projektmöten och redovisningar
• Godkänd miljöuppgift och seminarier
• Muntlig redovisning av elektronikprojekt
• Skriftlig rapport på elektronikprojekt
Feedback från fjolåret och nyheter i år
• Uppskattad kurs som känns relevant
• Koppling mellan elektronik- och miljöprojektet
– Jobbar kontinuerligt på att förbättra detta.
– Nästa år kommer kursen delas upp i två kurser
• Tydligare instruktioner om elektronikrapport
– Tidigare otydligt kring upplägg av tekniska rapporter
• Riktlinjer och återkoppling på muntliga presentationen av elektronikprojektet
• Omarbetad projektmetodikföreläsning
Hållbarutveckling för E-ingenjörer
MAX ÅHMAN - AVD. MILJÖ- OCH ENERGISYSTEM; LTH
Miljöuppgift + föreläsningar
1. Syfte att ge en 1:a inblick i begreppet hållbar
utveckling
2. Varför detta kan vara viktigt för framtida E-
ingenjörer ?
Workers bag tin ore, which can end up
in common electronic products like
cellphones and laptops, at Bisie mine in
DR Congo's North Kivu province.
The new blood diamonds?
Electronics makers are pressed to stop using 'conflict minerals' from mines controlled by armed
groups in DR Congo.
NEW YORK (Fortune) -- First there were "blood diamonds," the gems that fueled
conflict and human rights abuses in Liberia and Sierra Leone. Now concern is rising
about the minerals that go into common consumer electronics.
- Could that be a BloodBerry or a Conflict Cell in your pocket?
Femte kraftsamlingen: Kritiska metaller
Ett nytt ”Manhattan-projekt” ska tackla bristen på kritiska metaller. USA satsar motsvarande 830 miljoner kronor på att säkra tillgången av de strategiska råvarorna.
Publicerad 10 januari 2013 14:15
Metallen europium är en nyckelkomponent i lågenergilampor. Foto: Ames Laboratory/Trevor Riedemann
20 – 50 miljoner ton E-skrot/år Illegal export i form av ”2nd hand produkter”
Hållbarutveckling kommer att driva mycket av marknaden i framtiden
Föreläsning
19 januari Introduktion till projekt och miljödel.
26 Januari Seminarium + föreläsning: Hållbar Utveckling och E-ingenjören
2 Mars Avfall ; Eva Leire
24 Mars
31 Mars
8 April
Miljöverktyg ; Pål Börjesson
Hållbar utveckling ; Per Sveningsson
Energi och Klimat ; Max Åhman/Oscar Svensson14 April
21 April21 April
Hållbar utveckling hos företag ; Johan Holmqvist , Sony
Seminarium med hälften av studenterna (10.15 – 12.00)Seminarium med hälften av studenterna (13.15- 15.00)
1 Juni Tentamen i hållbar utveckling
Föreläsningarna
26 Januari Obligatoriskt inledningsseminarium
10 februari Förslag på uppgifter in till Max och Oscar
14 april Rapport till Max och Oscar
21 april Obligatoriskt slutseminarie, halva kursen
21 april Obligatoriskt- slutseminarie, halva kursen
Miljöuppgiften/rapporten (4-5 sidor brödtext)
Elektronikprojekt
• En konstruktionsuppgift per grupp
• Planera, bygg, testa, demonstrera och rapportera
• Viktiga datum:19 januari Beskrivning av projekt och gruppindelning
28 januari Önskemål om projekt till kursansvarig
6 februari Tilldelning av projekt och handledare
18 februari
26 februari
Projektplan in till kursansvarig
Lämna in kamratgranskad projektplan
17 april Kort statusrapport till handledare+kursansvarig
v20 Avstämning med handledare inför presentation
19 maj Muntlig redovisning i E:1406
25 maj Slutlig rapport till handledare
4 juni Rapport i retur
11 juni Korrigerad rapport till handledare
Elektronikprojekt - projektförslag
• Existerande förslag
– Optisk ljudöverföring
– Theremin
– Trådlöst sensornätverk
– NTP-styrd väggklocka
– Styrning av elektromagnet
– Svävande objekt
– Robottävling
– Kameraprojekt i samarbete med Axis
• Eget projekt
Theremin
• Ett beröringsfritt musikinstrument
– Skillnaden mellan två frekvenser utnyttjas
– En hand styr tonhöjd och en volym
https://www.youtube.com/watch?v=mW0B1sipLBI
Handledare: Lars Olsson, EIT
• Gånganalys för hästar
• Fyra eller fem trådlösa mätnoder (M)– Fästa på benskydden
• En centralenhet (C)
• Rörelsesensor i varje mätnod– accelerometer, gyro, kompass
• Batteridrivet system
• Synkronisering av noder
MC
M M
M
M
Trådlöst sensornätverk
Handledare: Christian Antfolk, BME
NTP-styrd väggklocka
Handledare: Jens A. Andersson, EIT
• Radiokontrollerad klocka synkas av en tidssignal (LW 77,5 kHz) från atomuret i Braunschweig
• Lyckas aldrig synka vid DST-övergångar (Daylight SavingTime)
• Klockan störd(?) av WLAN som stör ut längre och sällan förekommande meddelanden
• Server med exakt tid (ntp) finns tillgänglig
• Bygg väggklocka
– som synkar mot servern
– med ntp (network time protocol)
– över WLAN
– och har analog visning
Elektromagneter kan användas i timerstyrda dörrlås. Dels kan de användas för att hålla slutblecket i dörrkarmen öppet för dörrens låskolv och dels för att kunna hålla fast en uppställd dörren (se bild på ”hållmagnet” t.h.).
Det finns låssystem där man under den upplåsta tidsperioden låter båda dessa elektromagneter vara aktiva med onödiga värmeförluster som följd, fastän man bara skulle behöva ha en elektromagnet aktiv åt gången. (Varför??)
Antag att dörren är stängd men olåst. Hur ska man avgöra om någon vill sätta upp dörren (utan extra strömbrytare) och i så fall aktivera elektromagneten som ska hålla upp dörren? Hur mycket energi kan man spara på detta?
Anm. Ett ”dörrkarmlås med slutbleck” som det på bilden t.v. blir märkbart varmt då det är upplåst.
Projekthandledare: [email protected] [email protected]
Styrning av elektromagnet
Genom att styra en elektromagnet kan man få ett föremål att sväva under magneten. Projektet täcker flera kurser i grundblocketoch innehåller flera svårighetsnivåer.
Implementera dels en analog och dels enmicroprocessor-baserad regulator för att få en permanentmagnet att sväva på önskad höjd.
Guy Marden’s Levitation kit
http://www.arttec.net/Levitation/index.html
Projekthandledare:
[email protected] [email protected]
Svävande objekt
Robottävling
• Konstruera en arduinobaserad robot
– Grupper tävlar mot varandras robotar i en ”cup”
– Kombinera mjukvara, elektronik, mätteknik, sensorer och hårdvara för att maximera vinstchanser
• Handledare: Anders J. Johansson, EIT+ studenter från föregående år
Robottävling 2014
• Motion detection– Trigga kamerainspelning på detekterad rörelse
• Positionsfeedback med accelerometer– Flytta kamera baerad på accelerometer/gyroskopsignaler
• Solcell som UPS– Driva en nätverkskamera med solceller
• Digitalt brandlarm– Använda en mikrokontroller och gassensor för att detektera brand
• Impact detection– Mikrokontroller med sensorer som ska detektera t.ex. slag vid vandalism
Endast två av dessa projekt kommer genomföras i år
Projekt i samarbete med Axis
• Kom med eget förslag på elektronikprojekt!
• Exempel från förra året:
– Bluetoothstyrt cykellås
– Kaffebryggare
– Automatisk krukväxtvattnare
– Alkoholmätare
• Handledare: Beror på projektet
Eget förslag
• Projektbudget: ca 2000 kr
• Dyrare utrustning kan lånas från institutioner
– T. ex. spänningsaggregat, funktionsgenerator mm.
• Komponenter beställs via Mikael
– Beställning skickas varje tisdag kl 13
• Inköpt utrustning tillhör LTH och ska återlämnas efter avslutad kurs
– Vill man behålla något får man betala det själv
Elektronikprojekt - allmänt
Vad ska jag göra nu?
• Idag:
– Bilda grupper om ca 5 personer
– Samma grupper gäller för miljöuppgiften och elektronikprojektet
• Senast 28 januari:
– Skicka önskemål om projekt till kursansvariga
– Se till att ha med 1, 2 och 3-handsalternativ
• Den 6 februari:
– Få besked om projekttilldelning
Vad ska jag göra snart?
• 6/2 – 17/2
– Ta kontakt med er handledare och diskutera gemensamt igenom projektet
– Baserat på diskussioner inom gruppen och med handledare, skriv en projektplan
• 18/2
– Projektplan skickas in till kursansvariga som sedan fördelar dessa för kamratgranskning
• 26/2
– Kamratgranskad projektplan tillbaka till kursansvariga
Frågor?
• Kursansvarig
– Mikael Evander
• [email protected], Kontor: E:1334a
– Andreas Lenshof
• [email protected], Kontor: BMC D1320b
• Ansvarig för miljöuppgift och –föreläsningar
– Max Åhman
– Oscar Svensson