602 Semifinaali

◄ takaisin

Semifinaalikoordinaattori: Antti Rantaeskola, antti.rantaeskola@nokia.com

Semifinaalipaikkakunta: Tampere

Oppilaitos: Tredu, Hepolamminkadun toimipiste, S-talo

Ajankohta: ti 30.1.2018

 

Semifinaalitehtävän kuvaus

Kilpailutehtävän rakenne ja tehtävämoduulien keskeiset sisällöt

Semifinaali koostuu seuraavista tehtävistä:

Moduuli 1, Elektroniikkamoduulin rakentaminen ja testaus

Moduuli 2, Ohjelmointi

Moduuli 3, Mittaaminen ja tulosten dokumentointi

 

Rakentelussa testataan kilpailijan kykyä rakentaa elektroninen laite ja saada se mahdollisen rakenteluvirheiden jälkeen toimintakuntoon. Ohjelmointi suoritetaan mukana tuodulla ohjelmointikortilla. Kortin suoritusvaatimuksen löytyvät alla olevassa ohjeessa. Mittaamistehtävässä testaan kilpailijan kykyä suorittaa yleismittarilla ja oskilloskoopilla yleisimpiä elektroniikan mittauksia ja myös sitä kuinka hyvin hän osaa tallentaa mittaustulokset ymmärrettävään muotoon.

 

Moduuli 1, Rakentaminen ja testaus 30 p

Kilpailija rakentaa tässä tehtävän osassa elektroniikkakortin valmiille piirilevylle ja testaa sen. Tätä korttia ei käytetä muissa moduuleissa. Työssä käytetään normaaleja elektroniikka-alan työkaluja. Katso tarkemmin lopussa olevaa listaa tarvittavista työkaluista

Tehtäväkortti on hyvin lähellä oheisessa kuvassa näkyvää korttia. Osa komponenteista on ladottu valmiiksi.

Kortilla on mm

  • 30 Lediä
  • IC-piiri (PIC16F886)
  • regulaattori ja joukko transistoreja
  • normaaleja vastuksia

Kortti toimii ohjelmoituna siten, että se näyttää Ledeillä erilaisia symboleja (mm. sydän)

 

Moduuli 2, Ohjelmointi, 35 p

Ohjelmointitehtävässä laaditaan C-kielinen ohjelma, joka ohjaa erillistä elektroniikkakorttia. Ohjelmakoodin luontiin saa käyttää mitä hyvänsä ohjelmankehitystyökalua esimerkiksi FlowCodea. Jos ko. ohjelmointityökalu ei tue jotain tarvittavaa ominaisuutta, niin kilpailijan tulee lisätä tarvittava lisäkoodi omatoimisesti.

Semifinaalissa tarvittavan ohjelmointikortin minimi vaatimukset:

  • 5 V jännitteen syöttö tehtäväkortille, virrankulutus on alle 100 mA.
  • 8 kpl digitaalisia tulo/lähtöliitäntöjä
  • 1 kpl analoginen tulo 0…5 V, 8-bittiä riittää

Kuvassa näkyvät tehtäväkortin liitännät ja niiden järjestys. Tee valmiiksi sopivat liitäntäjohdot, että voit helposti liittää oman mikrotietokonekorttisi tehtäväkorttiin. Kuvassa olevan 12-napaisen liittimien liitäntöjen väli on 5 mm (kortin reunan leveys on 100 mm).

Ohjelmointitehtävän osaamisvaatimukset:

  • Oma ohjelmointiympäristö ja ohjelmointilaite pitää olla asennettuna ja testattuna
  • Tuloliitännän tilan testaaminen (kytkeytyvät koskettimille, painonapeille tai liukukytkimelle)
    • Kytkimen kosketinvärähtelyn estäminen
  • Lähtöliitännän asettaminen ala- ja ylätilaan
  • Ohjelmasilmukka, joka tekee tunnetun määrän kierroksia
  • AD-muuntimen käyttö
    • Alustaminen (kannattaa tehdä etukäteen)
    • Resoluutio ei ole kriittinen, 8-bittiä riittää hyvin
    • AD-muuntimen tuloksen skaalaaminen (voit käyttää Windowsin laskinta laskutoimituksiin)
  • Ohjelman jakaminen funktioihin

Yllä oleva lista ei ole täydellinen. Se antaa jotain vihjeitä siitä, mitä ohjelmointitehtävässä on odotettavissa.

Ohjelmointitehtävään liittyy kaksi digitaalipiiriä 74HC193 SYNCHRONOUS 4-BIT UP/DOWN COUNTERS (DUAL CLOCK WITH CLEAR) ja 74HC138 1-of-8 Decoder/Demultiplexer. Tutustu ennakolta näiden piirien toimintaan.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cd74hct138.pdf

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cd74hct193.pdf

 

Moduuli 3, Mittaus ja testaus, 25 p

Rakennettu kortti ja sitä ohjaava ohjelma muodostavat kokonaisuuden, jolla voidaan tehdä joukko tarkempia toimintaa testaavia mittauksia. Mittaukset tehdään käyttäen oskilloskooppia ja yleismittaria.

Tehtävässä voi olla seuraavia mittauksia:

  • normaalit jännitemittaukset
  • erilaisten signaalimuotojen mittaukset oskilloskoopilla
  • mittaustulosten tallentaminen oskilloskoopin muistiin ja siirtäminen Wordilla tehtävään mittausraporttiin.

 

Semifinaalin aikataulu

29.1.2018 Maanantai

Saapuminen kisapaikkakunnalle

klo 16-18 Ohjelmistoympäristön ja työpisteen sekä työkalujen tarkistus

 

30.1.2018 Tiistai

klo 9.00 Elektroniikkamoduulin rakentaminen ja testaus (kädentaidot ja työkalujen käyttö)

klo 11-12 Ruokailu

klo 12.00 Ohjelmointi

klo 14.00 Mittaaminen ja tulosten dokumentointi

klo 16.00 Lopetus

klo 16-17 Loppuarviointi

 

Kilpailutehtävän arviointikriteerit

Kokonaispistemäärä on 100 pistettä. Se on jaettu seuraaviin moduuleihin (arviointiosio) niiden alla oleviin aliosioihin, ja myöhemmin lopullisen tehtävän arviointikaavakkeessa tarkennetaan vielä varsinaisiin arviointikohteisiin. Arviointien painopiste voi muuttua annetusta 30% lopullisessa tehtävässä.

 

2018 arviointisuunnitelma

Moduuli 1, Rakentaminen ja testaus 30 p

Komponenttien asemointi, 8 p

Komponenttien juottaminen, 10 p

Testaus ja dokumentointi, 7 p

Siisteys ja työturvallisuus 5 p

 

Moduuli 2, Ohjelmointi, 35 p

Oman ohjelmointiympäristön toimiminen ja käyttö, 5 p

Ohjelman vaiheiden arviointi jakaantuu 5 osaa, joista kustakin saa 6 pistettä.

 

Moduuli 3, Mittaaminen ja tulosten dokumentointi 35 p

Arviointi jakaantuu mittauskohteiden mittaustulosten (75%) ja siihen liittyvän dokumentoinnin ( 25%) kesken.

Mittauskohteita 4-5 kpl.

 

Kuvaus arvioinnin toteutustavasta

Arviointi on objektiivista.

 

Kilpailija tuo tullessaan

Kilpailija tuo mukaan mikrotietokonekortin ja kaikki siihen liittyvät sekä elektroniikkaa että ohjelmistoa koskevat dokumentit.

Kilpailija tuo tullessaan myös seuraavat työkalut:

  • kannettava tietokone (1 kpl)
  • juotinasema (yhdellä juotoskynällä) 1 kpl/ kilpailija (juotoskärkien määrä ei ole rajoitettu)
  • lyijytön tina
  • Henkilökohtaiset käsityökalut sisältäen pintaliitoskomponenttien käsittelyyn soveltuvat pinsetit
  • yleismittari
  • oskilloskooppi
  • henkilökohtaiset suojaimet
  • laskin

Jos kilpailijan lähettävällä oppilaitoksella ei ole mahdollisuutta tuoda kilpailijan mukana kaikkia laitteita, tulee yhteyttä ottaa 20.1.2017 mennessä semifinaalikoordinaattoriin tarvittavien laitteiden järjestämiseksi. Kilpailijan omassa kannettavassa tietokoneessa tulee olla asennettuna kaikki suunnittelussa käytetyt työkalut, sekä elektroniikka ja ohjelmisto. Kilpailija vastaa oman koneensa toimivuudesta kilpailun aikana. Tietokoneongelmiin ei saa käyttää ulkopuolista apua kilpailun kuluessa. Kilpailija varautuu siihen, että hän joutuu tekemään suunnittelun muutoksia ja lisäyksiä elektroniikan ja ohjelmiston osalta.

 

Viittaus esimerkkitehtävään

Esimerkkitehtävänä toimii parhaiten vuoden 2017 semifinaalitehtävä, joka löytyy Skills Finland ry tehtäväpankista.

 

Kilpailunjärjestäjä varaa kilpailupaikalle

Kilpailunjärjestäjä varaa jokaiselle kilpailijalle oman työpöydän, jossa sähköliitäntä.