Hlavní stránka Fóra Forum pro soutěžící SOČ 42. celostátní přehlídka ONLINE 42. CP SOČ online – obor 10 elektrotechnika, elektronika a telekomunikace

  • Toto téma obsahuje celkem 58 odpovědí. Do diskuze (1 účastník) se naposledy zapojil uživatel Kamil Javor a poslední změna proběhla 3 měsíci, 1 týdnem.
Aktuálně je na stránce zobrazeno 26 vláken odpovědí
  • Autor
    Příspěvky
    • #23555 Odpovědět
      Miroslava Fatková
      Host

      Porota oboru 10 – elektrotechnika, elektronika a telekomunikace:

      Složení poroty:
      Mgr. Ing. Tomáš Doseděl, Ph.D. – předseda
      Ing. Marek Novák
      Ing. Radim Špetík, Ph.D.
      Ing. Bc. David Matoušek, Ph.D.
      Ing. Tomáš Lázna

    • #23944 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [1]
      Zobrazovací jednotka času a teploty
      Autor: Tomáš Linek
      Škola: VOŠ a SPŠE Olomouc
      Prezentace: https://youtu.be/X_J5J3KxdLQ

      • #24071 Odpovědět
        tomas
        Správce

        Výsledkem práce je zdařilá konstrukce teploměru a hodin, která našla konkrétní využití v udírně. Sympatický je modulární návrh, kdy se již při vývoji myslelo na možnost snadno přidat další funkce, bez nutnosti vyrábět vše od začátku. Při konstrukci další verze tohoto nebo podobného zařízení se zaměřte na stabilitu referenčních napětí a bočníků – nejen samotné teplotní čidlo, ale každá pasivní i aktivní součástka je teplotně závislá a při neopatrném výběru součástek či obvodového zapojení můžete zanést do systému velké nepřesnosti. Zvažte do budoucna použití mikrokontrolerů, které mají veškeré periferie, které využíváte, integrovány v sobě (ADC, EEPROM, UART, bandgap napěťovou referenci atd.).

      • #24090 Odpovědět
        tomas
        Správce

        1) Proč jste zvolil zrovna tento mikrokontroler? Na trhu existují mikrokontrolery, které obsahují veškeré periferie, které Vaše zařízení potřebuje (ADC, EEPROM, UART).
        2) Jak byste referenční napětí pro AD převodník vytvořil, pokud by zařízení bylo využíváno v širším rozsahu teplot (např. v našem klimatu od -10°C do +30°C) a ukázalo by se, že teplotní závislost trimrů výrazným způsobem ovlivňuje referenční napětí a tedy přesnost měření?
        3) Převod signálu z čidla z proudové smyčky na napětí je realizován pomozí rezistoru 150 Ohm. Jaká je teplotní závislost tohoto rezistoru a jak ovlivňuje převod proud / napětí?
        4) Jakým způsobem byste realizoval akční člen v případě rozšíření Vašeho systému o regulaci teploty při využití v udírně?
        5) Proč byla zvoleno měření teploty po 1 s, ale ukládání teploty po 1 min? Má to nějaký smysl, počítají se např. klouzavé průměry?

    • #23946 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [2]
      MĚŘENÍ RIZIKOVÝCH VLASTNOSTÍ LITHIOVÝCH AKUMULÁTORŮ
      Autor: Martina Hanusová
      Škola: Gymnázium a Střední průmyslová škola elektrotechniky a informatiky, Frenštát pod Radhoštěm, příspěvková organizace
      Prezentace: https://youtu.be/FetXuVHBDAM

      • #24104 Odpovědět
        tomas
        Správce

        Práce je svým rozsahem nadstandardní, týká se dnes relevantního tématu a její výsledky jsou přímo využitelné v praxi. Zároveň s tím jsou dobrým základem pro vývoj a výrobu komerčního řešení. Zajímavým rozšířením by mohlo být testování více kusů stejných baterií nebo různých šarží stejných baterií. Samotné lithiové články jsou dnes používány celkem málo, do budoucna bych určitě zauvažoval o možnosti testovat bateriové packy a sledovat tak jejich chování při extrémních podmínkách.

        1) Jaké nevýhody má měření kapacity akumulátorů pouze jedním, relativně malým vybíjecím odporem (ve Vašem případě 4.7 Ohmu). Jak by šlo v tomto ohledu systém rozšířit?
        2) Jakým způsobem by se dalo nahradit „nabarvení“ článků pro dosažení lepší opakovatelnosti bezkontaktního měření teploty (dokážu si představit, že může do hry vstupovat mnoho parametrů – tloušťka barvy, podkladový materiál pod barvou apod.). Proč je při bezkontaktním měření nutné řešit emisivitu materiálu?
        3) Proč je zkratovací aparatura řešena mechanickými svorkami, i když na trhu existují např. MOSFETy, které mají velmi malý odpor a snesou velké proudy?
        4) Byly akumulátory použité pro testy nabité, či vybité? Je z hlediska bezpečnosti rozdíl mezi nabitým a vybitým akumulátorem?
        5) Rozumím tomu, že měření je destruktivní a nelze ho opakovat na stejném kusu baterie vícekrát. Zkoušela jste ale změřit jiný kus stejného typu, jestli mají stejné vlastnosti, nebo se liší kus od kusu?

    • #23948 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [3]
      Nízkovýkonové zařízení pro přenos dat v rámci vize Průmysl 4.0 s využitím moderní technologie NB-IoT
      Autor: Daniel Geržičák, Marek Hradil
      Škola: Gymnázium Brno, Vídeňská, příspěvková organizace
      Prezentace: https://youtu.be/GxyN9aA1iOc

      • #24003 Odpovědět
        tomas
        Správce

        Práce působí tak, že se jedná o vlastně jen o úpravu původního výrobku vašeho školitele Ing. Radka Možného.
        Hlavní smyslem prací SOČ je realizace vlastních a nových nápadů.

      • #24006 Odpovědět
        tomas
        Správce

        1. Uvádíte, že vycházíte z výrobku i softwaru Ing. Možného. Můžete prosím přesně identifikovat, co je vaším autorským vkladem, a co je pouze stavbou a oživením existujícího výrobku?

        2. V práci je opakovaně zmíněn důraz na nízkou spotřebu IoT zařízení. Jakým způsobem je spotřeba řízena? Vysílá koncové zařízení neustále periodicky svůj stav, nebo je možné (a jakým způsobem) koncové zařízení na dálku aktivovat a požádat o přenos?

        3. Z jakého důvodu jste stanovili hranici zpoždění 10 sekund pro odečet z plynoměrů, vodoměrů, atp.? Jak při blackoutu, budou-li v provozu vysílače, pomůže okamžitá informace o spotřebě vody?

        4. Vyvinul jste zařízení, které používáte k referenčním měřením. Proč jste použil právě anténu určenou, u níž výrobce v datasheetu deklaruje nutnost jejího přizpůsobení pro každou aplikaci? Jaký typ antény by mohl být pro dané použití vhodnější?

        • #24371 Odpovědět
          Daniel Geržičák
          Host

          1) Snažili jsme se práci zaměřit primárně na obor telekomunikace,
          tudíž hlavní přínos by měl být jednak v teoretickém průzkumu,
          který položil základ naší práce a poté jednotlivých měřeních, které teoretický průzkum podložili.
          U praktické části jsme se nechtěli zdržovat návrhem nové desky a tím, že jsme měli možnost,
          tak jsme použili již navrženou, kterou jsme prošli, prozkoumali návrh, ale nic jsme na ni neměnili. Poté jsme vyšli ze základů již existujícího kódu,
          který jsme ale kromě použitých knihoven celý přepsali.

          2) Toto konkrétní zařízení slouží k lehce odlišnému účelu, než tradiční LPWAN zařízení – měření a přenos dat probíhají pouze na manuální vyžádání obsluhy, dálkové aktivování v zařízení zabudováno není, nevidíme důvod k jeho aplikaci.

          3) Těchto 10 sekund bylo stanoveno ne z důvodu odečtu vodovodů, ale například pro aplikaci ve smartgrid infrastruktuře, kde toto hledisko je nutné. Kdybychom chtěli zůstat u vody, mohli bychom například zmínit kontrolu stavu vodovodního potrubí, kdy bychom případný únik vody potřebovali vědět opravdu v rámci sekund.

          4) Integrace této antény i s nutností zmíněného obvodu nám nepřišla překážkou pro využití této součástky, leč máte pravdu, že by se dal najít jednodušeji aplikovatelný komponent.

    • #23950 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [4]
      RF lodě
      Autor: Michal Reiser
      Škola: Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola Písek
      Prezentace: https://youtu.be/i5oQv_1a3OE

      • #24109 Odpovědět
        tomas
        Správce

        1. Jak je řešena komunikace v případě ztráty, nebo chybného přijetí paketu? Umí si stanice vyžádat opakované vyslání paketu?
        2. Bylo by možné do systému zavést složitější lodě než jen čtverec 1×1?
        3. Proč adresujete matici 8×16, když herní pole má reálně velikost pouze 8×8? K čemu byste případně mohl využít ušetřený bit?
        4. Lze nějakým způsobem volit protihráče, při použití více než dvou „krabiček“?

        • #24277 Odpovědět
          Michal Reiser
          Host

          Dobré dopoledne, děkuji za otázky, zde jsou mé odpovědi:
          1. Jak je řešena komunikace v případě ztráty, nebo chybného přijetí paketu? Umí si stanice vyžádat opakované vyslání paketu?
          V dokumentaci, kterou jsem poskytoval, jsem uváděl, že mým původním záměrem bylo odesílat data tak, že nejdříve se odešlou data, jako odpověď přijdou negovaná data nazpět, tím se měla ověřit platnost dat, následně by byl vyslán potvrzovací znak, že data jsou validní, popř. pokud by nebyla, a nebo nepřišla včasná odpověď, byla by data vyslána znovu. Tato idea bohužel selhala na kvalitě rádiových modulů, které se jednak velice snadno zaruší, a jednak nebyly schopny z mě neznámého důvodu tato data odeslat/zpracovat, podezřívám AGC (automatic gain control) na přijímacím modulu z této chyby, Takže v nynějším řešení není zaručeno doručení zprávy, ovšem vysílaná zpráva se několikrát opakuje, aby nedošlo k chybnému přenosu. Není to sice ideální řešení, ale ztrátovost se pohybuje cca kolem 3%, s čímž se u této aplikace „dá žít“.

          2. Bylo by možné do systému zavést složitější lodě než jen čtverec 1×1?
          Určitě by to možné bylo, lodě 1×1 jsem zvolil z toho důvodu, že i na této verzi hry lze demonstrovat můj nápad, původně jsem uvažoval o tom, že lodě budou různých velikostí, ovšem každí loď by musela mít přiřazený minimálně jeden byte dalších informací tj. souřadnice prvního a posledního čtverečku lodi, atd., což by nebyl problém, větší problém by byl, jak by uživatel lodí mohl otáčet a zároveň to bylo intuitivní,na to jsem na začátku vývoje, musím se přiznat, zapomněl a proto jsem se rozhodl pouze pro lodě 1×1.

          3. Proč adresujete matici 8×16, když herní pole má reálně velikost pouze 8×8? K čemu byste případně mohl využít ušetřený bit?
          Hrací pole jednoho hráče má 8×8 políček, ovšem vykreslovat se musí jak pole hráče, tak pole soupeře, která jsou nad sebou tím pádem máme 8 led diod vodorovně a 16 svisle, toto vykreslování a nastavení hranice, kterou je občas nutno překročit kurzorem, mezi polem hráče a protihráče se mi zdá výrazně jednodušší, pokud adresujeme celou obrazovku v jednom poli, místo ve dvou oddělených. Tím pádem bych bohužel žádnou paměť neušetřil, možná bych při jiném způsobu adresace dokonce potřeboval paměti víc.

          4. Lze nějakým způsobem volit protihráče, při použití více než dvou „krabiček“?
          Určitě by to možné bylo,ovšem v nynějším programu to zahrnuto není, jediné změny, které bych musel udělat, je přiřadit každé desce adresu, data pro tyto desky by následně byla vybavena hlavičkou, která by obsahovala adresu příjemce.Také by např. po zapnutí desky bylo nutné odesílat sekvenci bitů, která by značila, že tento hráč chce hrát a následnou odpověď, což by nebylo složité. Rozhodl jsem se ovšem, vzhledem k problémům na které narážím v 1. otázce, že případná druhá verze by měla jiné bezdrátové řešení, ať už přenos pomocí IR záření, které mi bylo doporučeno v krajském kole, či jiný výrazně kvalitnější rádiový modul, na kterém by již bylo možné realizovat mé opatření proti ztrátě dat z otázky 1 a také případnou adresaci.

    • #23951 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [5]
      Chytrý květináč
      Autor: Jan Kabíček
      Škola: Střední průmyslová škola elektrotechnická, Praha 2, Ječná 30
      Prezentace: https://youtu.be/UWK-F4zUYrc

      • #24165 Odpovědět
        tomas
        Správce

        1, Je čidlo pro měření hladiny vody nějak závislé na jejím složení, tvrdosti apod.?
        2, Je potřeba nějak kalibrovat čidlo vlhkosti půdy? Opět – je nějak závislé na složení půdy?
        3, Není mi jasné, kdy se vypne čerpadlo po automatickém zapnutí. Je tam nějaký časový interval?
        4, chráníte nějak čerpadlo před provozem nasucho?
        5, Na jak dlouho vystačí voda v zásobníku?

    • #23952 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [6]
      Návrh a konstrukce digitronových hodin s mikrokontrolérem ARM a WiFi konektivitou
      Autor: Marek Coufal
      Škola: Gymnázium Brno-Řečkovice, příspěvková organizace
      Prezentace: https://youtu.be/pcJF9nv0kHw

      • #24010 Odpovědět
        tomas
        Správce

        Jedná se o velmi zajímavou práci, i výsledný vzhled je na velmi vysoké úrovni.
        Zejména lze ocenit skutečnost, že jste úspěšně vyřešil poměrně komplikovanou záležitost vývoje spínaného zdroje.
        Zajímavé je též osazení desky pomocí masky vyrobené na 3D tiskárně a pájecí pasty.

      • #24012 Odpovědět
        tomas
        Správce

        1. Je možné nastavit libovolné časové pásmo?

        2. Proč k realizaci hodin používáte dvě procesorové desky? Využíváte-li wi-fi pro synchronizaci času, nešly by hodiny postavit jen na ESP32?

        3. Zařízení pracuje s vysokým stejnosměrným napětím. Jaká opatření jste učinil při návrhu? Jakým způsobem jste určil minimální velikost izolačních mezer mezi vysokým napětím a zbytkem zapojení?

        4. Indikují hodiny nějakým způsobem poruchu synchronizace?

        • #24411 Odpovědět
          Marek Coufal
          Host

          Dobré ráno, děkuji za dotazy.

          1. Ano, je možné nastavit libovolné časové pásmo, a to změnou GET requestu. Součástí odkazu na časový server je i specifikace časového pásma (v mém případě Prague, celý odkaz byl /api/timezone/Europe/Prague.txt HTTP/1.1). Server umožňuje i určení časového pásma podle geolokace veřejné IP adresy, ovšem tuto funkci jsem nevyužil, jelikož by bylo nepraktické ji používat v sítích protunelovaných pomocí VPN.

          2. Samozřejmě by celé hodiny šly ovládat jen pomocí ESP32, ale jak jsem již psal v úvodu, chtěl jsem se seznámit s ARMovými procesory. Pokud bych použil na ovládání hodin ESP32, musel bych nejspíše použití nějaké IDE založené na Arduinu. Třetí variantou by bylo použít MCU od Texas Instruments, které mají přímo integrované WiFi rozhraní (myslím, že jsou z řady C2000), ale pro vývoj SW pro tyto procesory bych potřeboval určitě více zkušeností.

          3. Při návrhu jsem se snažil vést signálové cesty co nejdále od cest s vysokým napětím. Také jsem výrobek uzavřel do nevodivé krabice, aby nebylo možné se dotknout např pinů zespodu desky a poranit se elektrickým proudem. Pro cesty s vysokým napětím jsem vytvořil speciální návrhovou třídu HV, která má nastavenou izolační mezeru 20 mil. Tuto hodnotu jsem určil pomocí tabulky nástroje v KiCadu – Electrical spacing, kde pro napětí 171 – 250 V udávají minimální mezeru 0.2 mm, takže by stačilo i 8 mil.

          4. Ano, na desce se rozsvítí jedna ze tří červených LED umístěných vedle MCU a svítí do té doby, dokud se hodiny nesesynchronují znovu. (Synchronizace probíhá každý den ve 4:00).

    • #23955 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [7]
      Systém kontrolující množství toaletního papíru
      Autor: Barbora Fučíková
      Škola: Gymnázium Havlíčkův Brod
      Prezentace: https://youtu.be/JSClvKCQDgk

      • #24040 Odpovědět
        tomas
        Správce

        Práce věnující se na první pohled banální problematice je podložena slušnou motivací, zjevně řeší reálný problém. Otázkou je, jestli by se povedlo vedení školy přesvědčit odpovědný personál, aby sledoval stav toaletiního papíru na internetu. Z těchnického hlediska se jedná o řešení spíše jednodušší, je využito běžně dostupných a notoricky známých modulů bez hlubší analýzy úlohy. Zpracování je ovšem dotaženo po všech stránkách do funkčního celku. K diskusi je, zda není výsledné zařízení příliš velké pro praktické umístění v zásobníku. Práce postrádá konkrétní návrh řešení pro síť senzorů, neboť jedna krabička problém v celé škole nevyřeší. Po formální stránce je práce zpracována hezky, pouze bych do budoucna výpisy zdrojových kódů nahradil vývojovými diagramy. Držím autorce palce, ať se problém s doplňováním podaří vyřešit.

      • #24045 Odpovědět
        tomas
        Správce

        1. Uvažovala jste o využití optického ToF (Time of flight) senzoru namísto ultrazvukového senzoru? Jaké vidíte výhody a nevýhody při jeho použití?
        2. Diskutujte možnost využití tenzometru pro detekci aktuálního stavu role papíru.
        3. Jaký je příkon celého zařízení a jak dlouho vydrží v provozu na jedno nabití baterie?
        4. Jaké výhody by přineslo použití režimu spánku a ve kterých částech programu by možno tuto techniku použít?

    • #23961 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [8]
      Tvarovací linka s dávkováním náplně
      Autor: Kamil Javor, Vlastimil Matyáš
      Škola: Střední škola průmyslová, hotelová a zdravotnická
      Prezentace: https://youtu.be/hIFXVUhAYIQ

      • #24050 Odpovědět
        tomas
        Správce

        Z práce mám rozporuplné pocity, protože očividně má významný praktický přínos, výsledné zařízení je plně funkční a je zřejmé, že autoři museli vynaložit nemalé úsilí k realizaci. Na druhou stranu, úroveň předložené práce v kontextu SOČ je celkem tristní. Jedná se spíše o manuál k výrobní lince, o čemž svědčí mj. přehnaná pozornost věnovaná bezpečnostním poučením. Nedrží se obvyklé struktury, nezahrnuje analýzu problému, návrh řešení, průběh vývoje linky, atp., případně jsou tyto části velmi stručné. Z toho důvodu je práce velmi obtížně hodnotitelná. Po formální stránce je technická zpráva relativně dobrá, i když sazba nevypadá příliš hezky, tabulky nemají popisky a lze nalézt řadu typografických chyb. Práce by si nepochybně zasloužila lepší hodnocení v případě, že by byla textová část zpracována jinak.

      • #24189 Odpovědět
        tomas
        Správce

        1. Je možné daný PLC programovat i jinak než v grafickém rozhraní? Jaké jsou výhody a nevýhody zvoleného způsobu programování oproti jiným?
        2. Dokáže linka identifikovat a upozornit na nutnost zásahu? (došlo těsto, atd.)
        3. Bylo by možné Vaši linku propojit s MES systémem a jaké úpravy by to vyžadovalo?
        4. Současným trendem je navrhovat automatizované provozy s využitím kolaborativních robotů, tedy tak, aby jejich součástí mohl být i člověk. Vy uvádíte řadu varování a pravidel, tak mě zajímá, jestli jste o tomto přístupu uvažovali, nebo ho, třeba aspoň částečně, implementovali.

        • #24601 Odpovědět
          Kamil Javor
          Host

          Tvarovací linka s dávkováním náplně
          Dobrý den,
          prvně se omlouvám za pozdní odpověď protože nedošlo k aktualizaci fóra asi z důvodu přetížení.
          1) Dané PLC je Siemens LOGO! 8. Programovací rozhraní je LOGO Soft Comfort, což je originální software společnosti Siemens. V programu se dá však přepínat mezi LAD (ladder diagram) a FBD (function block diagram), ale nám se osvědčila více varianta FBD z důvodu přehlednosti. O jiných programovacích možnostech nevím.
          2) Linku je nutno zásobovat plechy s výrobky a při nedodání plechu se pás po určité době zastaví ve výchozí pozici. Indikaci množství zásobníku náplně hodláme doplnit do budoucna.
          3) Ano, PLC LOGO! podporuje komunikaci s internetem a taktéž plánujeme např. počet kusů zobrazovat na webovém serveru nebo popřípadě ukládat do MES systému (informační systém o stavu výroby). Dále je také možnost data uložit na SD kartu přímo PLC a poté exportovat.
          4) Linku jsme sestavovali s tím, že ušetří 4 pracovníky, ale i přesto jsou nutní další 3 pracovníci z důvodu zásobování plechů a jejich odnímání popř.aplikace drobenky. Linka se tak stává kolaborativním robotem, který je poloautomatizovaný.

    • #23965 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [9]
      Kvantový generátor náhodných čísel
      Autor: Eliška Jeřábková
      Škola: Gymnázium Bohumila Hrabala v Nymburce
      Prezentace: https://youtu.be/lzli4aq_06w

      • #24178 Odpovědět
        tomas
        Správce

        1, Často odkazujete na to, že je příliš málo dat, zkoušela jste vygenerovat více bitů, nebo generovat stejné množství bitů opakovaně?
        2, Jak si stojí váš generátor ve srovnání s jinými generátory? „Stojí to za to“, nebo ve výsledku dosáhnete toho stejného jako třeba funkce RAND v Excelu?
        3, Zlepšilo by vlastnosti generátoru přidání nějakých dalších prvků, třeba druhého děliče fotonů?
        4, Jaké vlastnosti polovodičových komponent byste využila, pokud byste měla zkonstruovat generátor náhodných hodnot napětí v diskrétním zapojení, bez použití optiky?
        5, Bylo ověřeno, zda jsou informace na výstupu obou detektorů komplementární, a tudíž že atuální bit je tedy možné interpretovat jako důsledek kolapsu vlnové funkce fotonu? Jaký je vztah signálů na obou detektorech?

    • #23971 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [10]
      Měření fyzikálních veličin a jejich dálkový přenos pomocí modulů Lora
      Autor: Petr Smažinka
      Škola: Gymnázium Brno-Řečkovice, příspěvková organizace
      Prezentace: https://youtu.be/_ZzL0h2KWBY

      • #24121 Odpovědět
        tomas
        Správce

        Podařilo se sestrojit senzor CO2, který bezdrátově odesílá data prostřednictvím sítě LoRa. Je pozitivní, že jste se v průběhu řešení zamyslel nad použitým senzorem a ve Vaší videoprezentaci uvádíte použití senzoru na principu infračervené absorpce, který je pro tuto aplikaci vhodnější, než vyhřívaný senzor. Vzhledem k tomu, že řešíte úlohu měření koncentrace CO2 ve venkovních prostorách, kde je koncentrace dle informací na internetu 250-400 ppm, bych provedl rešerši, zda není na trhu k dispozici vhodnější senzor. Výrazného snížení spotřeby lze mimo jiné dosáhnout uvedením mikrokontroleru do stavu spánku, kdy k jeho probuzení dojde pouze při měření a odeslání dat. Obdobně lze do režimu spánku uvést i většinu senzorů a modulů. Pokud ne, je možné jim dedikovat vlastní napájení a odpojit ho, pokud neprobíhá měření.

        1) Je původní, v práci uvedený senzor citlivý pouze na CO2?
        2) Jaké bylo rozlišení měření koncentrace CO2 u původního vyhříveného senzoru?
        3) Jak byste mohl u původního v práci uvedeného senzoru výrazně snížit spotřebu přidáním jednoho tranzistoru?
        4) Píšete, že v případě změny mezní hodnoty CO2 by bylo potřeba ručně obejít a přednastavit všechna čidla, nešlo by to udělat dálkově přes LoRa?
        5) Bylo by možné realizovat čekání po dobu 2 min v režimu spánku a jaké by to mělo výhody?

    • #23976 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [11]
      Ampalyzer – Analyzátor zesilovačů
      Autor: Jan Šlehofer
      Škola: SPŠE V Úžlabině
      Prezentace: https://youtu.be/-9xDYvASMUQ

      • #24019 Odpovědět
        tomas
        Správce

        Jedná se o velmi zajímavou práci se zajímavým nápadem a řešením.
        Textová část práce je rovněž zpracována pečlivě.
        Práce je jistě využitelná prakticky, k dokonalosti snad chybí jen drobné nedostatky, které jsou popsány formou níže uvedených otázek.

      • #24027 Odpovědět
        tomas
        Správce

        1. Vyhodnocoval jste napěťové zvlnění spínaných zdrojů +15 V a -15 V a jejich případný vliv na vlastnosti celého zařízení?
        Každý operační zesilovač má nenulové PSRR a šum napájecího napětí se tak může projevit na jeho výstupu. Jak byste upravil návrh (ne rozšířením stávajícího LC filtru) pro snížení šumu napájecího napětí?

        2. Pomocí jakých referenčních měřicích přístrojů jste změřil/ověřil parametry a jejich nejistoty uvedené v tabulce na str. 35-36?

        3. V závěru uvádíte citlivost přístroje na teplotu, zaznamenal jste i jiné formy rušení, které mohou ovlivnit přesnost některých měření?

      • #24239 Odpovědět
        Jan Šlehofer
        Host

        Dobrý den,

        1)
        Ano vyhodnocoval, a i přes LC filtr je při pásmu 20M relativně značné, avšak nejvíce rušení analogové části bylo způsobeno nikoliv zvlněním napájecích větví, ale elektromagnetickým rušením právě ze modulu zdroje.
        Proto pro další iteraci modulu zdroje mám v plánu využití enable pinů u spínaných regulátorů a zdroj doplnit o kapacitní baterii.
        Takto bude možné zdroj po dobu vzorkování (pár ms) vypnout a obvody provozovat z prakticky nejčistšího napětí v kondenzátorech, tímto člověk eliminuje vliv jak zvlnění napětí zdroje tak i jeho elmag. rušení na vzorkovaný signál.
        S tímto postupem jsem se během svého vývoje zabýval bohužel až po dodání desek a jeho dodatečná implementace bez nové desky by dle mého názoru již nebyla patřičná.
        Toto považuji za prioritní revizi pro verzi 2.0 .

        2)
        Využíval jsem školní laboratoře měření, přesné typy přístrojů si již nepamatuji, pro většinu měření jsem využil 12 bit digitální osciloskop Rhode & Schwartz s omezením pásma na 20M (hlavně pro měření šumu), dále 6,5 místný volt/ampér metr s funkcí THD, myslím že HP.
        Lituji, že jsem se samotnému změření/ověření v protokolu práce z časových důvodů více nevěnoval, jedná se nepochyb o velmi důležitou operaci obzvláště u měřícího přístroje.

        3)
        Jak jsem již uvedl v odpovědi na otázku 1), dosavadně je v přístroji modul zdroje poměrně silným zdrojem elmag. rušení, proto se nabízí i řešení uvedené v odpovědi 1), avšak přístroj může trpit dále i externími zdroji rušení, či zdroji rušení v napájecí větvi, např. nevhodný napájecí adaptér. Baterie je nejvhodnější.

    • #23980 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [12]
      Automatizační modernizace modelové železnice TT
      Autor: Radim Štefáček
      Škola: VOŠ a SPŠ Žďár nad Sázavou
      Prezentace: https://youtu.be/eKfd8AnFk8A

      • #24126 Odpovědět
        tomas
        Správce

        Navržené řešení jistě vylepšilo původní konstrukci, do budoucna bych využil potenciál, který použitý mikrokontroler má a implementoval složitější řízení a indikaci. Použité Arduino má dostatek výkonu i vstupů a výstupů (jejichž počet lze rozšířit použitím dalších logických obvodů nebo I/O expanderů) na to, aby s ním bylo možné realizovat plně autonomní systém bez nutnosti ručního řízení všech přestavníků.

        1) Vycházel jste při vývoji i z jiných zdrojů, než jediného uvedeného v práci?
        2) Jsou použité IR senzory citlivé na okolní osvětlení? Vysvětlete, jak byste problém s okolním osvětlením vyřešil úpravou jejich elektroniky (bez IR filtru a použití jiných mechanických stínících prvků)
        3) Bylo při vývoji nutné použití Arduina? Jakým jiným elektronickým zapojením byste mohl jeho funkci nahradit?
        4) Jaký typ senzoru a proč byste použil (senzory umístěné na vlacích), pokud byste chtěl detekovat hrozící kolizi dvou modelů vlaků?
        5) Bylo by možné provést ovládání závor na přejezdu tak, aby činnost nebyla omezena délkou vlakové soupravy?

    • #23984 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [13]
      IoT systém pro měření vlhkosti půdy
      Autor: Milan Kopper
      Škola: Střední průmyslová škola, Trutnov, Školní 101
      Prezentace: https://youtu.be/ZGzOV-F_dzg

      • #24184 Odpovědět
        tomas
        Správce

        1, Jak probíhá optimalizace vzorkovací frekvence, přizpůsobuje se nějak adaptivně rychlosti vysychání?
        2, Napájení čidla ze solárního panelu? Asi by nemusel být nijak velký.
        3, Zabezpečení přenosu dat, test nefunkčnosti čidla?
        4, Je možné k řídící jednotce připojit více sond?

        • #24518 Odpovědět
          Milan Kopper
          Host

          1. Čas mezi měřením se určuje předchozími výsledky, když je naměřeno v krátký interval příliš stejných hodnot, čas se začne zvětšovat a naopak, když se hodnoty mění moc, čas se zkrátí. Pro konkrétní algoritmus viz dokumentace str. 26.
          2. Vzhledem k plánovanému použití čidla v domácnosti i na místech se zhoršenými světelnými podmínkami a v libovolné pozici sondy by solární panel, ač malý (např. jako je použit v kalkulačkách), neměl valný význam. Takový panel by navíc nestačil pro napájení v okamžiku zapnutí sondy a baterie by tak byly stejně zapotřebí. Došlo by navíc k nežádoucímu zvětšení rozměrů a ceny.
          3. Při výrobě prototypu jsme se na zabezpečení nesoustředili, u dat tohoto typu to není priorita. Lze ho doplnit do systému později, např. formou jednoduchého šifrování.
          Úroveň vybití baterie sondy se sleduje a uživatel ji vidí v uživatelském rozhraní, nefunkčnost kapacitního čidla se zatím nedetekuje a neschopnost sondy komunikovat pozná uživatel na grafu přijatých hodnot.
          4. Ano, celá práce je tak pojatá, jak je uvedeno již v úvodu dokumentace.

    • #23989 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [14]
      Tux-Man pro FPGA
      Autor: Martin Přívozník
      Škola: Střední průmyslová škola strojní a elektrotechnická a Vyšší odborná škola, Liberec 1, Masarykova 3, příspěvková organizace
      Prezentace: https://www.youtube.com/watch?v=RuPYUzX7cac

      • #24134 Odpovědět
        tomas
        Správce

        1. Jaký je hlavní hodinový kmitočet a jak jste řešil dynamický návrh (nastavení time constraints, analýza kritických cest)?
        2. Když srovnáte návrh ve VHDL s jinými způsoby programování, které jste mohl zvolit, jak složité by bylo udělat ve hře nějakou úpravu nebo opravit chybu v návrhu?
        3. Popište, jakým způsobem byste modifikoval stavový automat pro ovládání pohybu duchů tak, aby se duch s 50% pravděpodobností vydal směrem k Tux-manovi. Jak byste určoval relativní pozici Tux-mana vůči duchovi?
        4. Bylo by mmožné upravit stávající návrh pro výstup na HDMI namísto VGA? Co by k tomu bylo zapotřebí?
        5. Tato hra je jako stvořená pro implementaci na mikrokontroleru s externím VGA řadičem. Při vývoji aplikací pro FPGA, které obsahují mnoho vnořených podmínek, může při neopatrnosti programátora dojít k nepředvídatelnému chování, kde se příčina hledá velmi těžko. Měl jste během vývoje s tímto problém? Pokud ano, jak jste ho řešil?

        • #24390 Odpovědět
          Martin Přívozník
          Host

          1. Syntéznímu nástroji jsem předal informaci v souboru UCF. Pomocí příkazů NET a TIMESPEC jsem jasně řekl, že chci, aby se kód vysyntetizoval na 50MHz (maximum, které deska dovoluje). Za klíčovým slovem HIGH v UCF souboru stanovuji, že hrana je v 50% periody. Všechny moduly mají tedy kmitočet 50MHz a jiné časové domény (např. signály z PS/2) jsou synchronizovány pomocí synchronizéru. Díky plně synchronnímu návrhu syntéza vnitřně rozvětvila hodinový signál do stromové struktury, aby se dostal do všech částí obvodu ve stejný čas (nebo co nejpřesnější).

          2. Před tím, než jsem psal kód ve VHDL, tak jsem si pečlivě kreslil schémata, které jsem pouze do VHDL přepisoval tak, aby plnily svou funkci korektně. Kreslení schématu předcházel alespoň jednodenní brainstorming, kdy jsem uvažoval nad tím, co vlastně očekávám. Zkráceně řečeno pokud se mi po přepsání obvodu do VHDL vyskytla chyba, tak jsem části obvodu musel navrhovat znovu (doufal jsem, že vše vyjde na první dobrou). Pokoušel jsem se ale využít paměti tak, aby byl návrh co nejlepší a v kódu se dalo vyznat co nejlépe. Vytvořit novou mapu např. by nebyl problém, protože v ROMce je uložená jako matice logických hodnot (zeď, nezeď). Kdyby se na hře chtěly dělat nějaké větší úpravy, tak by bylo třeba přehodnotit většinu částí z modulu, který obsluhuje herní logiku. Jinak moduly jsou také rozděleny tak, aby každý fungoval samostatně (PS/2, VGA, 7-Segment, konečné stavové automaty …). Hodně by v tomto případě záleželo na tom, o jakou úpravu by se jednalo. Samozřejmě by se našly náročnější úlohy na opravu, ale i snažší.

          3. Tux-Man i duch uchovávají své souřadnice. Bylo by možné tyto souřadnice porovnávat komparátorem a výstup tohoto komparátoru by se stal vstupem konečného stavového automatu ducha. Do stavového automatu bych poté přidal podmínky, že například pokud je rozdíl souřadnice „x“ u Tux-Mana a ducha kladný (Tux-Man by se nacházel napravo od ducha), tak by duch napoprvé upřednostnil směr vpravo z jakéhokoliv stavu, ve kterém se zrovna nachází. Poté pokud by zde byla zeď, tak by v tomto případě normálně pokračoval ve výběru dle náhodného čísla.

          4. Obvod je specializovaný pro výstup u kterého je možné definovat aktuální vykreslované souřadnice a na jejich zakládě vykreslit texturu. Pokud protokol HDMI toto nedovoluje, tak by bylo nejspíše potřeba přehodnotit celou hru, nebo vymyslet modul, který překonvertuje dosavadní výstupy na ty, které by podporovaly rozhraní HDMI. VGA jsem zvolil nejen z důvodu, že mi deska byla dostupná, ale také kvůli tomu, že se jednalo o nejvíce vhodný protokol.

          5. Největší problém byl s velkým multiplexorem, který řídí kreslení textur na VGA (obrovská kaskáda if-ů ve spodu modulu s herní logikou). Někdy byla chyba zřetelná, například, že se na monitor vykreslovala pouze jedna textura na všechny políčka. V tomto případě většinou byla chyba v podmínce, nebo v tom, že multiplexor nebyl konečný (chyběla podmínka else – tím pádem se z multiplexoru stal jakýsi podivný sekvenční obvod a nemohl správně fungovat). Pokud nefungovaly (hlavně u externích periferií) obvody řešící časování, tak jsem využíval simulátor Xilinx ISE. Nasimuloval jsem v sekvenci očekávané chování a sledoval, kdy přichází pulzy řídících signálů.

    • #23992 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [15]
      Drátové antény pro radioamatéry
      Autor: Jan Jindřich Hřebenář
      Škola: Gymnázium Luďka Pika
      Prezentace: https://www.youtube.com/watch?v=ICd9jcUQTLw

      • #24138 Odpovědět
        tomas
        Správce

        1. V úvodu práce zmiňujete, že jste zkoušel několik různých typů antén, z nichž jste nakonec vybral typ invertované V. Na základě čeho jste vyhodntil tuto anténu jako, ve Vašem případě, nejvýhodnější? Jak dopadly ostatní typy antén?
        2. Můžete uvést konkrétní měření uváděných antén, jaké měřicí přístroje jste použil?
        3. Má na šířku pásma liniových antén vliv tloušťka použitého vodiče?
        4. Radioamatérský provoz je svázán řadou legislativních omezení. Jak je to s anténami? Můžu použít jakoukoliv anténu chci, nebo jsou tam také nějaká omezení?¨
        5. Shrňte nejdůležitější parametry plánovaných antén pro komunikaci přes satelity, resp. EME. Jaké budou největší rozdíly oproti anténě určené pro přímou komunikaci např. po Evropě?

        • #24450 Odpovědět
          Jan Jindřich Hřebenář
          Host

          1. Jeden ze základních parametrů při porovnávání používaných antén byla délka uskutečněného spojení. V tomto konkrétním případě, kromě jiných se mi podařilo spojení s australskou stanicí VK2BY (14164 km). Z hlediska rušení je anténa tišší než např. vertikál.
          Z ostatních : Vertikál – hlučnější,
          OCF – vyšší míra rušení,
          dipól – nutné dvě podpěry = střed níže, horší vyzařování
          U vybrané antény je také menší prostorová náročnost vzhledem k celkové délce, oproti např. dipólu.

          2) Kromě toho že při návrhu antén jsem využil program MMANA, tak při vlastní realizaci „doladění“ bylo provedeno měření na VNA (PSV, odpor reálný a imaginární), antény jsem měřil i s MINI VNA (Arduino, jen PSV) a také indikátor síly pole. Přístroje jsem měl zapůjčeny od radioklubů (OK1OTM, OK1RPL). Naměřené hodnoty jsem zaznamenával a vyhodnocoval. Mám k dispozici grafy, bohužel jejich přiložení do odpovědí není možné a komentář bych nestihl.

          3) ANO, průměr vodiče má vliv na šířku pásma i impedanci.

          4) Nesmíme překročit maximální výkon, který je pro nezávodní spojení 750W, pro závodní, mezikontinentální je povolen mimo města výkon max. 3 kW, ve městě je max. výkon 1.5 kW. Další omezení jsou spojena s občanským zákoníkem a stavebním zákonem. Obecně nesmím svými anténami nikoho omezit, způsobit újmu, ohrozit, atd. Diskuze na toto téma opět přesahuje rámec časových možností.

          5) Antény budou typu Yagi nebo parabolické (pro příjem stačí SDR a všesměrová anténa, pro některé satelity). Pro vysílání musí být výkon směřován do úzkého paprsku a s tím souvisí zároveň nutnost přesného polohování. Polohování zajišťují anténní rotátory. Musíme použít i vyšší výkon. Antény budou delší nebo větší = vyšší zisk. Základním rozdílem pro komunikaci s Evropou vs. satelit je směrovost, velikost a výkon.

    • #23999 Odpovědět
      tomas
      Správce

      [16]
      Automatizované zavlažování
      Autor: Vít Hausmajer
      Škola: SPŠOA Uherský Brod
      Prezentace: https://www.youtube.com/watch?v=L0NUW9DpHQU

      • #24060 Odpovědět
        tomas
        Správce

        Téma práce není v rámci SOČ příliš originální, zavlažovací systémy se v poslední době objevují celkem běžně, zřejmě je to dáno problémy se suchem. Každopádně se jedná o užitečné zařízení a chválím autora, že se pustil do vlastního návrhu oproti nákupu hotového řešení. Po technické stránce je řešení spíše triviální, jedná se o spojení několika běžně dostupných a vcelku známých modulů. Pozitivně lze hodnotit výrobu vlastního plošného spoje. Popis použitých komponent je příliš stručný, v některých případech ani není uvedeno, o jaký typ se jedná. Celkově rozsah práce příliš neodpovídá standardu SOČ. Formálně práce obsahuje řadu pochybení, za to nejzávažnější považuji vložení zdrojových kódů formou obrázku, přičemž obrázek 12 není ani příliš čitelný. Obecně doporučuji použití vývojových diagramů místo výpisů kódu. Přes všechny výtky vyzývám autora, aby v projektu pokračoval a dále jej rozšiřoval a zdokonaloval.

      • #24070 Odpovědět
        tomas
        Správce

        1. Popište princip funkce kapkového senzoru, konkretizujte, jaký signál dle popisu ve Vaší práci vysílá.
        2. Jak jste vyřešil přechod mezi letním a zimním časem?
        3. Provedli jste nějaká měření v reálném provozu, např. kolik vody váš systém ušetří oproti běžnému zalévání konví?
        4. Jakým způsobem byste ošetřil stav, ve kterém by se čerpadlo snažilo čerpat vodu z prázdné nádrže tak, aby nedošlo k jeho poškození?
        5. Je možné systém nějak škálovat?

        • #24455 Odpovědět
          Vít Hausmajer
          Host

          Kapkový modul odesílá spojitý (analogový) signál. Je připojen do analogového vstupu, který převádí spojitý signál na binární pomocí AD převodníku. Samotná destička, která je vystavena dešti pracuje na změně rezistivity.

          Pro přesný čas využívám jiný modul místo DS3231, který přijímá signál DCF77 z Německa. Tudíž dochází k přesné synchronizaci času.

          měření jednoznačně ukázalo, že kapénková závlaha je efektivnější, jelikož dochází k přímé závlaze jednotlivých sazenic. V případě zalévání konví, dochází k zalévání i okolního substrátu, zalévání listů sazenic. Tím se zvyšuje spotřeba vody a také možnost uchycení plísně na sazenicích. V systému jsem použil po novu elektromagnetické ventily, které je možno nastavit tak že se jednotlivé okruhy dají spínat jednotlivě, nebo společně.

          Pro ochranu čerpadla je užit ultrazvukový senzor pro měření hladiny vody, navíc většina čerpadel má vestavěný plovák od výrobce. Čerpadlo se při nedostatku vody nespustí jelikož ultrazvukový senzor pro měření hladiny vody je nastavený tak, aby v případě snížení hladiny pod nebezpečnou mez rozpojil relé, které spíná čerpadlo.

          Systém jsem rozšířil o tlačítka, takže si uživatel může nastavit jednotlivé hodnoty, při kterých se má spouštět zavlažování, dále si může nastavit jak dlouho se má zalévat a také jaké okruhy se mají při zalévání používat.

          Všechny tyto jsem udělal minulý týden, tudíž již nebylo možné změnit dokumentaci a video.

    • #24298 Odpovědět
      Jan Kabíček
      Host

      1) Čidlo hladiny vody je realizováno pomocí elektrod, které jsou nakalibrovány tak, aby nebyli závislé na jejím složení. Navíc jsem čidlo testoval vodou, která je u nás velmi tvrdá a čidlo funguje velmi spolehlivě. Obával jsem se spíše oxidace elektrod, ale to už jsem vyřešil grafitovým povrchem.
      2) Ano, čidlo je třeba kalibrovat. Na těchto kalibracích čidel jsem v poslední době zapracoval, aby byli co nejspolehlivější. Čidlo má danou hranici, kterou když přesáhne, tak se spustí čerpadlo do té doby, dokud pod tuto hranici zase neklesne.
      3) Čerpadlo se spustí, když mu senzor vlhkosti dá impulz, že je půda příliš suchá. Čerpadlo je spínáno v časových intervalech po 3 sekundách, tzn. že 3 sekundy je spuštěné a 3 sekundy je vypnuté. V tom časovém intervalu, když je čerpadlo vypnuté zkontroluje znovu vlhkost půdy a pokud je stále suchá, pokračuje v zavlažování, ale pokud už senzor vyhodnotí, že půda je dostatečně vlhká, tak se čerpadlo vypne.
      4) Ano, čerpadlo je před chodem nasucho chráněno, jelikož když je v nádrži méně jak 20% vody, tak program skočí do cyklu v kterém vám chytrý asistent oznámí, že je v květináči málo vody a ať ji doplníte. Z tohoto cyklu nejde vyskočit to znamená, že čerpadlo je vypnuté. Vyskočí se z něj až tehdy, kdy uživatel doplní vodu. Poté se program vrátí zpět do uživatelského menu
      5) Toto jsem zatím ještě nevyzkoušel, ale zásobník vody má objem až na 2,4 litrů vody. Navíc jsem myslel i na to, aby květina nebyla po zalití podmáčená, tak je na spodní části květináče odtok do malé nádržky, z které se voda zpět podtlakem, který čerpadlo v nádrži vytvoří, přečerpá zpět do hlavní nádrže. To zajistí co nejlepší využití veškeré vody.
      Ještě přikládám video, ve kterém se věnuji vylepšením, které jsem od krajského kola vytvořil.
      https://www.youtube.com/watch?v=MUJMK3k5gGM&t=41s

    • #24395 Odpovědět
      Tomáš Linek
      Host

      1)Tento mikroprocesor jsem zvolil čistě z toho důvodu, že s ním mám největší zkušenosti ze školy, zůstal mi doma nevyužitý. Rozhodl jsem se tedy tento procesor nějakým způsobem použít. Postupem času si ale všímám výhod jiných mikroprocesorů (například ATMEL, PIC).
      2)Při požadavku stabilního referenčního napětí při větším rozsahu pracovních teplot je například vhodné použít speciální obvody určené pro tento účel s vnitřním vyhříváním.
      3)Byl použit rezistor typu R0207 z řady E24 s teplotním koeficientem +/- 50 · 10-6/K. Z toho vyplývá, že při změně teploty rezistoru např. o 10°C bude odpor větší o 75 mΩ. Změna úbytku napětí na odporu při proudu 20 mA bude 15 mV.
      4)Pro regulaci teploty jsem uvažoval použít stejnosměrný motorek na 12 V s převodovkou, který by ovládal komínovou klapku. Motorek lze jednoduše spínat pomocí H-můstku. Dále je potřeba doplnit zařízení spínači koncové polohy klapky. (otevřeno/zavřeno)
      5)Měření po 1 s bylo zvoleno kvůli rychlé reakci na teplotu. Z praktických zkoušek vyplynula dostatečná přesnost ukládání záznamu po 1 minutě v souvislosti s teplotní setrvačností zděné udírny. (viz výsledný graf)

    • #24438 Odpovědět
      Radim Štefáček
      Host

      Vážená poroto,

      děkuji za pravdivé připomínky. Jsem si vědom, že je stále co vylepšovat a nyní již pracuji na vylepšování celého systému. V budoucnu plánuji Arduino využít i pro řízení provozu na kolejišti. Čímž myslím vámi zmíněné přestavníky, či návěstidla, která určují povolený průjezd vlaku.

      1) Abych reagoval na první dotaz… Během mé práce jsem nevycházel z jiných zdrojů, než ten, který je uveden v práci. Modelářství se aktivně věnuji zhruba 10 let. V návaznosti na to, jsem získal spoustu zkušeností a vědomostí, které jsem na základě svým potřeb vylepšil a následně aplikoval do své modelové železnice.

      2) Co se týká samotných IR senzorů, mnou vybrané typy nejsou nijak háklivé na okolní osvětlení. Byl jsem na toto upozorněn pedagogy, neboť to bývá častým problémem. Při bližším prozkoumání jsem zjistil, že IR senzory obsahují regulaci citlivosti. Tato citlivost je nastavena tak, aby ideálně detekovala projíždějící vlak a nebyla rušena okolními vlivy na delší vzdálenosti. Ze zvědavosti jsem zkoušel například blesk fotoaparátu, čidla, respektive jejich stav zůstal neměnný.

      3) Během vývoje bylo Arduino nutné především k naprogramování programu tak, aby systém bezproblémově fungoval. Vývoj probíhal na nepájivém poli, tudíž jsem Arduino, respektive program uvnitř neustále dolaďoval v programovacím prostředí. Co se týká náhrady… Nabízelo se vícero možností. Jednou z těch nejznámějších je využití spínacího relé v kombinaci s časovým. Detekce probíhá pomocí přerušovaných kolejí, které detekují průjezd vlaku, načež reagují relé, které sepnou přejezd. Nicméně tato metoda mi přišla poněkud zastaralá, chtěl jsem se naučit novým věcem a hledal jsem co nejefektivnější řešení za pomoci modernějších součástek.

      4) V případě mého kolejiště se jedná o jednosměrný provoz. Tudíž se nepředpokládá srážka dvou vlaků. Nicméně pokud bychom se bavili o této situaci, tak bych zcela určitě zvolil metodu jazýčkových kontaktů. Tato metoda je založena právě na jazýčkovém kontaktu, který je umístěn mezi pražci na kolejích. Projíždějící lokomotiva poté musí obsahovat magnet, který je umístěn na spodku lokomotivy. Pomocí relé by šlo docílit toho, že by rozepnulo obvod v momentě, kdy by hrozila srážka lokomotiv.

      5) Ano, lze uzpůsobit systém tak, aby činnost nebyla ovlivňována délkou soupravy. Na tomto vylepšení momentálně pracuji. V praxi se jedná o čistě softwarovou úpravu. Nyní postupně vyvíjím možné řešení, které obsahuje pouhá dvě čidla, nikoliv čtyři, jako je tomu doposud. Tato dvě čidla by poté v programu obsahovala tzv. časové zámky, což by znamenalo uzamčení stavu sepnutí do doby jeho bezprostředního rozepnutí. V takovém případě by délka vlaku nehrála roli na dobu sepnutého stavu.

      Věřím, že jsem odpověděl srozumitelně na všechny dotazy. Případně se omlouvám, zdali jsem se rozepsal až příliš. Cílem mé práce bylo mimo jiné vytvořit inspirační návod pro ostatní začínající modeláře. Ostatně toto vše a mnohem více naleznete na youtube kanálu s názvem: Loko TT, kde se zabývám různými věcmi spojenými s modelářstvím, potažmo inspiračními videi pro začínající modeláře.

      Děkuji za vaše komentáře, připomínky. Přeji hezký víkend a příjemné prožití celostátního kola SOČ.

    • #24470 Odpovědět
      Martina Hanusová
      Host

      Děkuji za kladné hodnocení mé práce, která na tomto zajímavém tématu dále pokračuje a bude zaměřena i na podrobnější sledování reprodukovatelnosti testů a v následných fázích i na celé battery packy, což jsou ale poměrně drahé testy nad rámec mého zadání proof-of-concept studie.

      1) Jaké nevýhody má měření kapacity akumulátorů pouze jedním, relativně malým vybíjecím odporem (ve Vašem případě 4.7 Ohmu). Jak by šlo v tomto ohledu systém rozšířit?

      Nevýhodou je, že se proud mění v průběhu vybíjení, takže není konstantní, jak předepisuje norma. Dále, deklarovaná kapacita článku bude závislá i na velikosti vybíjecího proudu. Nicméně, u testu vybíjení ani tak nešlo o přesnou charakterizaci vybíjecí křivky, jako o přípravu článku na zkoušku přebíjením (dosažení shodného výchozího napětí) a orientační porovnání kapacity mezi různými typy akumulátoru.

      2) Jakým způsobem by se dalo nahradit „nabarvení“ článků pro dosažení lepší opakovatelnosti bezkontaktního měření teploty (dokážu si představit, že může do hry vstupovat mnoho parametrů – tloušťka barvy, podkladový materiál pod barvou apod.). Proč je při bezkontaktním měření nutné řešit emisivitu materiálu?
      Nabarvení článků na černo fixem bylo použito pouze jako pomocná příprava k vzájemnému přiblížení hodnot emisivity u všech měřených článků, jejichž skutečná emisivita se liší v závislosti na barvě, adhezi, chemickém složení a tloušťce krycí fólie článku. Reálná hodnota emisivity termokamery byla po měření matematicky korigována pomocí hodnoty teploty měřené kontaktním termočlánkem umístěném na povrchu článku, aby data z termokamery byla ve shodě s daty z termočlánku.

      3) Proč je zkratovací aparatura řešena mechanickými svorkami, i když na trhu existují např. MOSFETy, které mají velmi malý odpor a snesou velké proudy?
      Verze se svorkami byla jenom prototyp, jelikož jsem si nebyla jistá, jak velké budou zkratovací proudy a nechtěla jsem si do výsledku zavádět další neznámou z chování tranzistoru. V experimentech nicméně pokračuji a implementovala jsem již spínání zkratovacího obvodu pomocí N-MOSFET tranzistoru IRLB8743, který je použitelný až do 150 A a zkratové charakteristiky článků ve srovnání se svorkami neovlivňuje. Při zkratových proudech nad 60 A trvajících desítky sekund nicméně vyžaduje velmi intenzivní chlazení (velký chladič + ventilátor).

      4) Byly akumulátory použité pro testy nabité, či vybité? Je z hlediska bezpečnosti rozdíl mezi nabitým a vybitým akumulátorem?

      Akumulátory byly vždy plně nabité kromě zkoušky přebíjením, kde byly naopak plně vybité. Intenzita tepelného výbuchu přímo závisí na stupni nabití článku, což je zmíněno v teoretické části práce z analyzovaných studií. Nejvyšší intenzitu dávají články plně nabité.

      5) Rozumím tomu, že měření je destruktivní a nelze ho opakovat na stejném kusu baterie vícekrát. Zkoušela jste ale změřit jiný kus stejného typu, jestli mají stejné vlastnosti, nebo se liší kus od kusu?
      Destruktivnost záleží na dané zkoušce a dané baterii. Zkratovací zkoušku přežily tři akumulátory s PCM ochranou, přebíjecí zkoušku přežily pouze dva s PCM (to si ale myslím, že je zapříčiněno defektem daného kusu), zkouška zkratem za zvýšené teploty byla provedena pouze na jednom typu článku (2x), kvůli jeho nejextrémnějším charakteristikám v testu zkratem a výsledky byly téměř shodné. Takže pouze v tomto případě zkratování za zvýšené teploty jsem jeden kus zkoušela dvakrát. Uvědomuji si, že 1 ks na každou zkoušku od každého typu není reprezentativním počtem pro přesnou charakterizaci každého jednotlivého akumulátoru, ale cílem práce nebyla primárně charakterizace akumulátorů, ale ověření vhodnosti navržené instrumentace pro 3 metodiky zkoušení na co nejširším sortimentu vzorků. Větší počet vzorků při ceně jednoho akumulátoru okolo 200 Kč/ks by taky výrazně zatížil rozpočet této proof-of-concept studie. Přesto se domnívám, že i s jedním kusem od každého typu se podařilo získat velmi zajímavé výsledky, zejména v rozdílech chování skupin akumulátorů na zkrat (bez ochrany, s PTC a s PCM) a zjištění nefunkčnosti elektronických ochran akumulátorů proti namáhání ohřevem.

    • #24475 Odpovědět
      Petr Smažinka
      Host

      1) Ano, původní senzor MG811 od firmy Diymore měřil pouze koncentraci CO2

      2) Rozsah koncentrací, které byl původní senzor schopen změřit byl 0 – 10000 ppm, konkrétní odchylku, se kterou máme počítat, se mi ani na webu výrobce dohledat nepodařilo, píše se tam pouze, „že má vysokou citlivost“. Ono k odchylkám může docházet i během přenosu dat, využíval jsem totiž analogový přenos dat, kdy se koncentrace počítá z hodnoty napětí, které je mezi pinem AOUT (analogový výstup) a GND. (Ve výchozím nastavení 0-2V). Zde totiž záleží taky na délce a materiálu vodičů, neboť na nich bezesporu dochází k úbytku napětí a tím i ovlivňování měření. Skutečná odchylka se tedy může pohybovat i kolem ± 10 ppm.

      3) Přidáním jednoho tranzistoru bych mohl senzor CO2 ve chvílích, kdy není potřebný, odpojovat od napětí, musel by se však určit nějaký rozumný interval, jak často tak činit, neboť je senzor vyhřívaný a při měření zastudena by mohlo docházet k odchylkám či chybným měřením. Původně mi šlo o to pouze zkusit, zda přenos funguje, proto jsem použil tento senzor, jakmile jsem se ale začínal více soustředit na zefektivnění celého systému a zvýšení výdrže baterie, nahradil jsem jej jiným, který nahřívání nepotřebuje (pracuje totiž na principu infračervené absorpce).

      4)Nejsem si této pasáže v práci vědom, zmiňoval jsem, že posílám konkrétní hodnotu (nikoliv pouze logickou 1/0 o případném překročení), aby byla jakákoliv změna koncentrace jednoduchá. Vyhodnocování tedy probíhá až na API klientovi a změna limitní koncentrace je úpravou jednoho čísla ve zdrojovém kódu (tedy otázka pár vteřin, jednotlivé moduly tedy není nutné objíždět a manuálně přenastavovat).

      5) Možné by to bylo, jako hlavní výhodu, kterou toto řešení přináší je výrazné snížení spotřeby vysílacího modulu, v režimu hlubokého spánku jsem u tohoto modulu se dostat až na 40 µA. Práce se neustále vyvíjí, od prvního cíle, tedy uskutečnit přenos dat, jsem ji rozšířil o LoRa Server, později i samotné vyhodnocování dat API klientem; aktuálně pracuji právě na snížení proudového odběru vysílacího modulu (funkcí hlubokého spánku) i senzoru CO2 optimalizací měření. Ve výchozím stavu jsou to 2s, pracuji na prodloužení na 30s, což se jeví jako únosná hranice v porovnání přesnost/proudový odběr.

    • #24485 Odpovědět
      Eliška Jeřábková
      Host

      Dobrý den,
      děkuji za vaše otázky, snad jsem vše pochopila správně a zodpovím dostatečně k objasnění.
      1) V analýze časových řad je dat svým způsobem vždy málo, protože dokonalé náhodné časové řady jsou pouze ty nekonečné, konečné budou vždy obsahovat nějakou odchylku. Co se týče většího množství dat, zpracovávání a získávání bitů použitých v práci zabralo poměrně hodně času a bohužel jsem nestihla měření opakovat vícekrát. Už tak jsem musela výslednou časovou řadu spojit ze 3 dílčích a ovlivnilo to výsledky některých grafů. Součástky, které jsem používala, byly zapůjčeny z fakulty fjfi a bylo nutné je poskytnout dalším lidem pro použití.
      2) Řekla bych, že to za to stojí. Funkce v excelu je příkladem pseudonáhodného generátoru, což znamená, že po určité době generování náhodných čísel se začne cyklus opakovat, řada bude periodická. Záleží tedy na tom, jak dlouhou časovou řadu potřebujete generovat a jaké je pro ni využití. Pokud potřebujete pouze něco ve stylu hodu kostky, když se rozhodujete mezi několika variantami a zvolíte metodu náhodného výběru, pak excel stačí. Pokud ale máte v úmyslu použít čísla např. pro kryptografické šifrování zpráv, je vhodné zvolit skutečně kvalitní časovou řadu, která není založena na deterministickém procesu. Pokud bychom srovnávali generátor, který je předmětem mé práce, s komerčním generátorem od firmy IDQ, je rozdělení bitů 1 a 0 mého generátoru rovnoměrnější (firma uvádí rozdíl mezi hodnotami nejvýše 10%, k takovému číslu jsem se zdaleka ani nepřiblížila).
      3) Samozřejmě prostor pro zlepšení je vždy. Řekla bych, že v našem případě by výsledky zlepšilo kvalitnější stínění od vnějších zdrojů světla, také například automatické udržování středů všech komponentů v jedné rovině, protože při manuálním nastavování může docházet k nepřesnostem. Také by bylo užitečné umístit například více polarizátorů nebo polarizačních folií za sebou, aby intenzita světla byla opravdu minimální. Řekla bych, že přidání dalšího děliče svazku by bylo zbytečně komplikované, naopak by možná docházelo k větším nepřesnostem v důsledku interference. Ale je to zajímavý nápad, pokud budu pokračovat v práci, jistě to stojí za vyzkoušení.
      4) Takové generátory již také existují, používá se Zenerova dioda. Jev, na kterém je vše založeno, jsou mírné fluktuace hodnot napětí. Jedná se o analogii fluktuace tlaku plynu z molekulové fyziky. Elektrony nejsou uvolňovány z vazeb pravidelně, to způsobuje mírné odchylky v proudu a tedy i napětí na diodě.
      5) K ověření slouží veškeré grafy a metody, které jsou v práci použity, ukazují nám, že se fotony vzájemně neovlivňovaly a že v řadě nejsou korelace ani cykly. Fotony přilétávající ze zdroje byly namířeny přímo na dělič svazku, což znamená, že nepronikly k detektorům jinou cestou, tudíž byly vždy buďto odraženy nebo propuštěny, musely vždy ze superpozice vybrat jeden stav, nemohly dospět do detektoru „nerozhodnuty“. Mohlo se pouze stát, že se do detektoru dostal foton z úplně jiného zdroje, ale to je skutečně minimální odchylka. Vztah mezi fotony je takový, že při generaci jsem nezaregistrovala dva fotony naráz, což znamená, že mezi nimi byla taková vzdálenost, že se navzájem neovlivnily.

      Přeji hezký zbytek dne,
      Eliška Jeřábková

    • #24511 Odpovědět
      Barbora Fučíková
      Host

      1) Při využití ToF senzoru by určitě bylo výhodou hned několik aspektů. Jedním z nich by byl jeho malý rozměr, což by vedlo ke zmenšení celého zařízení, dále pak by měl být i přesnější a na rozdíl od ultrazvukového senzoru naměří přesně i menší vzdálenost než 4 cm, což by umožnilo umístění celého zařízení blíže k zásobníku, v případě zmenšení senzoru i přímo do zásobníku. Celý problém s umisťováním senzoru by se vyřešil, kdyby se zásobník na toaletní vyráběl přímo se zabudovaným senzorem. Výhodou ultrazvukového měřiče je avšak cena, která je oproti ToF senzoru zhruba čtvrtinová.

      2) Pro zařízení by se dalo využít po menších změnách velké množství různých typů senzorů, jelikož já osobně jsem se v rámci řešení problému s toaletním papírem na naší škole setkala s elektrotechnikou úplně poprvé, neměla jsem a nemám dostatečné množství znalostí. Odpovědět na tuto otázku bych tedy mohla až po bližším prozkoumání tenzometru, které by trvalo déle než doba, kterou jsem nad ním teď mohla strávit. Místo toho, abych tedy teď odpověděla myšlenkou plných domněnek, se Vám radši omluvím za svou neznalost v tomto oboru.

      3) Jelikož zařízení zatím stále běží nepřetržitě jeho spotřeba je zatím velice vysoká. Aktuálně jsem nahradila klon desky Arduino UNO vývojovou deskou WeMos D1 a aktuální odběr celého zařízení je dle mých propočtů okolo 110mA, tudíž mnou využívané baterie vydrží v řádů desítek hodin což může být v součtu maximálně dva dny. Pro snížení spotřeby je potřeba zařadit do programu nějaký spánkový režim. Avšak jelikož jsem nestudovala elektrotechniku, jsou všechny hodnoty vypočítány a odvozeny na základě hodin fyziky.

      4) Využití režimu spánku by bylo určitě velice výhodné, jelikož by se snížila spotřeba elektrické energie a tím i spotřeba baterií. Režim spánku by se do programu zařadil za odeslání dat na ThingSpeak. Mohl by být časově omezen či by se dala přidat nějaká mechanická součástka (senzor otáček), která by v případě detekování pootočení role s toaletním papírem, zařízení opět „probudila“.

    • #24531 Odpovědět
      Radim Štefáček
      Host

      Též se omlouvám. Také mi nešlo vložit komentář přímo pod daný příspěvek.

      Doplňuji ještě odkaz na zmiňovaný kanál Loko TT, děkuji a přeji hezký den.

      Loko TT – https://www.youtube.com/channel/UCYYWeAWzxo8hTchXA8g7r0w

    • #24543 Odpovědět
      Kamil Javor
      Host

      Tvarovací linka s dávkováním náplně – Kamil Javor

      Dobrý den,
      děkuji za Vaše hodnocení a názor na naši práci.
      Při naší práci jsme dbali více na praktickou funkčnost linky a možná podcenily textovou dokumentaci. Práce obsahuje i bezpečnostní opatření a taky postup při konstruování, protože dokumentaci SOČ používáme zároveň jako dokumentaci k lince pro firmu. Linku zkonstruovali pouze autoři práce tj. Kamil Javor a Vlastimil Matyáš.

    • #24575 Odpovědět
      tomas
      Správce

      Děkujeme všem za perfektně připravené odpovědi. U všech z vás jde vidět, že se tématem zabýváte do hloubky a rozumíte tomu, co děláte. Porota se nyní poradí a stanoví konečné pořadí. Výsledky budou zveřejněny zítra ve 14.00 na webu SOC.cz.

Aktuálně je na stránce zobrazeno 26 vláken odpovědí
Odpověď na téma: 42. CP SOČ online – obor 10 elektrotechnika, elektronika a telekomunikace
Informace o uživateli: