602 Finaali

◄ Takaisin

Elektroniikka – finaali

Taitaja2018 Tampere -tapahtuma järjestetään Tampereen Messu- ja Urheilukeskuksessa 14.-17.5.2018

Finalistit

Isokoski Riku, Koulutuskeskus JEDU

Kaario Aki, Ekami, Etelä-Kymenlaakson ammattioppilaitos

Kotamäki Iiro, POKE

Partio Benjam, Riveria

Uusi-Illikainen Albert, OSAO

Wrightson Mikko, Tredu

Kilpailutehtävän rakenne ja tehtävämoduulien keskeiset sisällöt

Yleiskuvaus

Finaalitehtävän ideana on rakentaa laite, jolla ohjataan Cyberlight  valonheitintä. Ohjaus tehdään käyttäen DMX-protokollaa, joka on yleisesti käytössä teattereissa, konserteissa ja muussa näyttämötekniikassa.

Kilpailutehtävässä rakennetaan DMX-signaalia tuottava ohjainyksikkö. Kilpailija tuo mukanaan mikroprosessorikortin, jonka avulla DMX-signaalia tuottavaa ohjainyksikköä ohjelmoidaan PPM-protokolla (PPM – Pulse Position Modulation), jota käytetään mm. radio-ohjauslaitteiden ohjauksessa. Näin kilpailijan ei tarvitse suoraan tuottaa monimutkaista DMX-protokollan koodia. Kuvaus PPM koodin rakenteesta ja toiminnasta liitteenä.

Kilpailijan prosessorikortin vaatimukset:

Kilpailija voi periaatteessa käyttää samaa ohjelmointikortti kuin semifinaalissa, mutta kun se sijoitetaan koteloon, sillä on seuraavat kokovaatimukset:

Maksimissa leveys= 120 mm, pituus=60 mm

Kortin muut vaatimukset: 12 GBIO ja 2 ADC ( 8 bittiä), Arduino UNO riittävä CPU

Lisätietoa DMX-protokollasta:

https://erg.abdn.ac.uk/users/gorry/eg3576/resources/lecture-slides/index.html

https://en.wikipedia.org/wiki/DMX512

Tehtävässä on seuraavat vaiheet

Moduuli 1. DMX-muunninkortin piirilevysuunnittelu, 20 pistettä

Kilpailija suunnittelee annetun piirikaavion ja muiden rajaehtojen mukaisen muunninkortin yksipuoleiselle piirilevylle. Suunnittelu tehdään kilpailijan valitsemalla Gerber X -koodia (RS-274X) tuottavalla CAD-ohjelmistolla. Kortti valmistetaan protojyrsimellä ensimmäisen kilpailupäivän aikana ja kortti rakennetaan toisen kilpailupäivän aikana.

Moduuli 2. DMX-ohjainyksikön kotelon kokoonpano ja testaaminen, 20 p

Kilpailija rakentaa annetusta materiaalista (laatikko, säätimet, liittimet, johtimet jne.) DMX-ohjainyksikön. Yksikköön tulee paikka omalle mikroprosessorikortille sekä myöhemmin sinne sijoitettavalle DMX-muuntimelle.

Valonheittimien toiminta testataan valmiilla DMX-ohjaimella ja samalla opitaan miten ne käyttäytyvät ja mitä asetuksia niissä on.

Moduuli 3. DMX-muunninkortin rakentaminen, 20 p

Kilpailija rakentaa edellisenä päivänä suunnitellun ja jyrsityn piirikortin sekä testaa sen toiminnan annettujen ohjeiden mukaan. Kilpailija varmistaa sen sähköisen ja mekaanisen liitettävyyden ohjainyksikköön ja koteloon.

Moduuli 4. DMX-laitteiston testaaminen ja perusohjelmointi, 25 p

Tässä vaiheessa DMX-muunninkortti otetaan käyttöön DMX-ohjainyksikössä ja kilpailija testaa ohjainyksikön toimintaa ja tekee peruskäyttöön liittyvät ohjelmointitehtävät.

Kilpailija testaa myös yhteyden muunninkortilta valonheittimelle.

Moduuli 5. Cyberlight laitteiston käyttöönotto ja ohjelmointi, 20 p. 

Tässä vaiheessa järjestelmällä aletaan ohjata täysmittaisesti Cyberlight valonheitintä. Kilpailija asettaa valonheittimet haluamilleen DMX-kanaville. Kilpailijat saavat käyttöönsä laitteiden manuaalit.

Kilpailija laatii ohjelman, jonka avulla DMX-muuntimen kautta ohjataan kohdejärjestelmää eli valoja annettujen ohjeiden mukaisesti. Ohjelmoitavat toiminnot voivat olla värejä, efektejä, himmennyksiä tai liikeratoja. Lopuksi kilpailija esittelee laitteistonsa toiminnan tuomaristolle.

 

Kilpailun aikataulu

Maanantai 14.5.

10–16 akkreditointi
14–16:30 Kilpailijoiden, tuomareiden ja lajitoimijoiden yhteistoiminta-aika lajialueella
18 puistofestivaali Sorsapuistossa
19 avajaiset Tampere-talossa

 

Tiistai 15.5. (6 h)

klo 10-13, 3 h
Moduuli 1. DMX-muunninkortin piirilevysuunnittelu, 20 pistettä
klo 14-17,  3h
Moduuli 2. DMX-ohjainyksikön kotelon kokoonpano ja testaaminen, 20 p
klo 17-19 Alueella esittelyohjelmaa ( hallissa on “Suomen suurin vanhempainilta”)

Keskiviikko 16.5. (6 h)

klo 9-12, 3 h
Moduuli 3. DMX-muunninkortin rakentaminen, 20 p
klo 13-16, 3 h
Moduuli 4. DMX-laitteiston testaaminen ja perusohjelmointi, 20 p

Torstai 17.5. (3 h)

klo 9-12, 3 h
Moduuli 5. Cyberlight laitteiston käyttöönotto ja ohjelmointi, 15 p.

 

Kilpailutehtävän arviointikriteerit

Moduuli 1. DMX-muunninkortin piirilevysuunnittelu, 20 pistettä

Arvioidaan suunnittelutiedostosta ja Gerber-tiedostoista.

  • oikeellisuus
  • suunnittelusääntöjen noudattaminen
  • hyppylankojen käyttö
  • komponenttisijoittelu
  • levyn mitat
  • yleislaatu (subjektiivinen)

Moduuli 2. DMX-ohjainyksikön kotelon kokoonpano  ja testaaminen, 20 p

  • kaapeloinnin laatu
  • mekaaninen viimeistely
  • osien asentaminen annettujen ohjeiden mukaisesti
  • työturvallisuus

Moduuli 3. DMX-muunninkortin rakentaminen, 20 p

  • komponenttien juottaminen
  • komponenttien asemointi
  • liitettävyys järjestelmään

Moduuli 4. DMX-laitteiston testaaminen ja perusohjelmointi, 25 p

  • käyttöliittymän toiminnallisuus, vaaditut ohjelmointivaiheet OK
  • PPM koodin kulkee ohjainkortilta muunninkortille
  • DMX-signaali kulkee muunninkortilta valonheittimelle
  • testitoiminto onnistuu

Moduuli 5. Cyberlight laitteiston käyttöönotto ja ohjelmointi, 15 p.

Kanavien ohjaaminen ja himmentäminen

  • efektit
  • liikkuvan valonheittimen ohjaaminen
  • työturvallisuus
  • asiakaspalvelu

 

Kilpailija tuo tullessaan

Kilpailija ottaa mukaan rakentamansa mikroprosessorikortin, nestekidenäytön ja kaikki tätä elektroniikkaa ja ohjelmistoa koskevat suunnitteludokumentit.

Kilpailija tuo mukanaan seuraavat työkalut ja tarvikkeet

  • yksi kannettava tietokone (ja hiiri)
  • lyijytön tina
  • tinaimusukka
  • henkilökohtaiset käsityökalut (sivuleikkurit, kärkipihdit, ruuvitaltat, pinsetit ym.)
  • yleismittari
  • omiin laitteisiin tarvittavat mittajohtimet ja muut johdot
  • tarvittaessa suurennuslasi/valaisin pintaliitostyöskentelyä varten
  • henkilökohtaiset suojaimet
  • laskin (puhelimen käyttö laskimena ei ole sallittua!)
  • muistiinpanovälineet

Jos kilpailijalla ei ole mahdollisuutta tuoda mukanaan tarvittavia laitteita, tulee asiasta ilmoittaa lajivastaavalle 3 viikkoa ennen kilpailupäivää. Kilpailunjärjestäjä voi tarvittaessa lainata joitakin välineitä, jos asiasta on ennakkoon sovittu.

Kilpailijan omassa kannettavassa tietokoneessa tulee olla asennettuna kaikki tehtävissä tarvittavat ohjelmat. Kilpailija vastaa oman koneensa toimivuudesta kilpailun aikana. Tietokoneongelmiin ei saa käyttää ulkopuolista apua kilpailun kuluessa.

Kilpailija varautuu säännöissä sallittuihin 30 % muutoksiin ohjelmointitehtävissä tuotettavien toimintojen osalta.

Viittaus esimerkkitehtäviin

Aikaisempien vuosien finaalitehtäviä löydät tehtäväpankista:

https://www.dropbox.com/sh/nr55ckfsp9qi6jf/AAB1Nrkt7KDX40sYkjeVytfNa?dl=0

Kilpailunjärjestäjä varaa kilpailupaikalle

Kilpailunjärjestäjä varaa jokaiselle kilpailijalle oman työpisteen (Teklab-Kontram), jossa mittalaitteet, juotosasemat ja sähkölähteet. Katso erillinen liite. Kilpailupaikalla on myös rakennustehtävissä tarvittavat piirilevyt, komponentit ja muun materiaalin.

Kuvaus PPM koodin rakenteesta

Kilpailijan tulee osata ohjelmoinnissa vähintään seuraavia asioita:

  • normaali C-kielinen ohjelmointi
  • AD-muuntimen ohjelmointi
  • PPM signaalin muokkausta  ohjelmoinnin avulla