BSE Angewandte Informatik

Prüfungsleistung SoSe2023

Die Hausarbeit wird in der Woche 07.07.-14.07.2023 angefertigt. Am Montag (26.6.23) um 9:00 Uhr biete ich hierzu eine Fragestunde über BBB an.

Für die Bearbeitung benötigen Sie

Hardware

• Arduino Set
• CdS Fotowiderstand GL5528
• PTC Temperatursensor KTY 81-210
• Widerstände
• Infrarot Abstandssensor Sharp GP2Y0A41SK0F
• Ultraschallsensor HC-SR04
• IMU MPU-9250/6500
• Temperatur- und Feuchtigkeitssensor DHT11
• Piezo Lautsprecher/Passiver Lautsprecher
• LCD Display

Die mit Fettdruck markierten Bauteile sind nicht im Arduino Set und können bei Marc Ebmeyer ausgeliehen werden.

Software

Es dürfen nur die folgenden Software-Werkzeuge der HSHL aus Gründen der Nachhaltigkeit verwendet werden.

Tabelle 1: Anforderungen an die zu verwendenden Software-Werkzeuge

Anwendung	Software-Werkzeug	Bezug über...
Projektplan Gantt-Diagramme	Gantt-Project	[1]
Programmablaufplan	PAP	[2]
Modellbasierte Programmierung	Matlab®/Simulink R2022a	Softwareportal HSHL
Schaltpläne	National Instruments Multisim	Softwareportal HSHL
Skizzen, Präsentation, Bilder mit Beschriftung...	Powerpoint	Softwareportal HSHL
Verdrahtungsplan (kein Schaltplan! Dafür ist MultiSim da.)	yEd, Fritzing, QElectroTech, Thinkercad, WOKWI	[3] [4] [5] [6] [7]
Textverarbeitung	Word, Libre Office, LaTeX, ...	diverse

DHT11 Luftfeuchte- und Temperatursensor

1. Simulink Treiber für den DHT11 herunterladen: Matlab Centryl: arduino-additional-sensors-library
2. Quellen in Ordner c:\MATLAB\AddOn\ArduinoAdditionalLib\ kopieren.
3. INSTALL.mstarten.
4. Add to path
5. Arduino_additional_examples.slx starten.
6. Hardware gemäß Schaltung aufbauen.
7. Testen Sie die Funktion der Hardware mit der Arduino IDE (Funduino Anleitung DHT11).
8. Verbindung zum Arduino herstellen.
9. Im Hardwareblock den Datenpin festlegen (laut Schaltplan D2).
10. Monitor & Tune

Aufgabenstellung und Abgabeordner

Nachdem Sie zur Prüfung angemeldet sind, lege ich für Sie einen Sciebo-Arbeitsordner an. Dort finden Sie die Aufgabenstellung und den kompletten Bewertungsbogen. Bitte legen Sie in Ihren Sciebo-Ordner Ihre Ergebnisse ab und organisieren Sie sich ggf. in Unterordnern.

• Der Abgebaordner ist mit Ihrem Nachnamen gekennzeichnet.
• Im Abgabeordner liegt die Datei Abgabeordner_Hausarbeit_BSE_AngInf_SoSe2023.txt.

Rückgabe

Geben Sie die ausgeliehene Hardware bitte in der Woche nach Beendigung der Hausarbeit bei Marc Ebmeyer ab (bis 21.07.2023). Ohne bestätigte Rückgabe, kann ich keine Note melden.

FAQ

• Müssen die Lernzielkontrollfragen im Abschnitt 1.3 schriftlich beantwortet werden? Nein. Mit diesen Fragen können Sie ihr persönliches Basiswisse zum Arduino prüfen.
• Gibt es Probleme mit dem Multisim/Ultiboard Lizenzserver? Die Installationsanleitung wurde überarbeitet. Fragen Sie ggf. Marc Ebmeyer.
• Welcher Lautsprecher soll für Aufgabe 1.8 verwedet werden? Verwenden Sie den passiven Lautsprecher.
• Ihrem Muster in der Aufgabenstellung sprechen Sie von einem Video der Versuchsdurchführung, in den Aufgaben und im Bewertungshorizont wird dies jedoch nicht erwähnt. Ich möchte Ihre Versuchsdurchführung bewerten. Ein Video wäre da sehr hilfreich. Die Qualität des Videos wird nicht bewertet. Ich bewerte, ob Sie die Anforderungen erfüllen.
• Gibt es einen besonderen Mehrwert der Schaltpläne von Multisim gegenüber denen von Fritzing? In den Studiengängen BSE und MTR nutzen wir NI Multisim ausschließlich für Schaltpläne. Für Fritzing haben wir keine Lizenzen. Nur mit NI Multisim erzeugte Schaltpläne sind nachhaltig wiederverwenbar.
• Wie kann man Bauteile, z. B. den LDR, in Multisim hinzufügen, wenn dieser unter den vorhandenen Bauteilen nicht aufgeführt ist. Verwenden Sie für den LDR ein Potentiometer, konfigurieren Sie es und beschriften Sie es mit CdS LDR 10 kΩ. Eine Anleitung für das Anlegen neuer Bauteile in Multisim finden Sie hier: NI_Multisim/Ultiboard_Bauteile.
• Soll eine Datei oder sollen Einzelberichte angefertigt werden? Legen Sie bitte zu jedem Versuch ein Protokoll an z. B. ..\Mona_Musterfrau\Versuchsprotokolle\Aufgabe_1_Kuehlschrank-Waechter_mit_LDR.pdf.
• Bis wann muss die Hardware zurückgegeben werden? Spätester Rückgabetermin: 21.07.2023

Nützliche Artikel

• Arduino Einstieg
• Arduino Baukasten
• Installationsanleitung_für_Multisim/Ultiboard_14.1

Literatur

Lutz, K.: Ansteuerung eines LCD-Displays mit Matlab Simulink. HTWG Hochschule Konstanz: Bachelorarbeit, 2021

Programmier-Challenge SoSe2023

Lösen Sie die folgenden Aufgabe mit

• Arduino Uno
• Simulink

1. Lesen Sie die Entfernung des Ultraschallsensors ein.
2. Messen Sie auf ein feststehenden Ziel im Abstand von 20 cm. Bestimmen Sie die Messunsicherheit Typ C nach GUM und geben Sie das komplette Messergebnis an.
3. Filtern Sie das Messignal, um Messfehler zu eliminieren. Programmieren Sie hierzu ein rekursives Tiefpassfilter als MATLAB Function.
4. Nutzen Sie das Ampelmodul, um die Entfernung von Objekten anzuzeigen.

x > 1 m: grün
0,5 m < x < 1 m: gelb
x < 0,5 m: rot

Prüfung im WS 21/22

Prüfer: Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schneider
Studiengang: Business and Systems Engineering
Module: BSE-M-2-1.03
Lehrveranstaltung: Angewandte Informatik

Die Nachprüfung aus dem Sommersemester erfolgt als Hausarbeit.

• Themenvergabe: 24.01.2022
• Abgabe der Hausarbeit: 04.02.2022
• Link zum Abgabeordner: Scibo
• Prüfen Sie bitte frühzeitig, ob Ihre Zugriffsrechte funktionieren (schreiben/lesen).
• Für die Hausarbeit gibt es eine Fragerunde: 24.01.2022, 08:15 Uhr, WebEx.
• WebEx-Raum: https://hshl.webex.com/meet/ulrich.schneider

Hinweis: Die Termine werden nach Veröffentlichung des offiziellen Prüfungsplans auf Überschneidungen geprüft.