Praktikum DV-Anwendungen (TI3) - WiSe2017/2018

Hochschule Augsburg - Fakultät für Informatik

Modul

PRDV

Vorlesung

Praktikum DV-Anwendungen (TI3)

Dozenten

Prof. Dr. Alexander von Bodisco

SWS

2

ECTS Credits

3

Beschreibung

Pflichtfach

NEWS

  • 2017-10-17 Zeitplan der Abgabetermine wird erstellt. =>PDF
  • 2017-10-17 Hardwareeinteilung. => PDF

HS Seite

Link

Sicherheits-hinweise und Laborordnung

An der Hochschule steht Ihnen das Labor Datenkommunikation G2.17 für Ihre Arbeiten zur Verfügung.

Machen Sie sich vor Arbeitsbeginn mit der Laborordnung und den Sicherheitshinweisen vertraut. => PDF

Termine

Vorlesung:

  • Einführungsveranstaltung: Fr 06.10.2017 - 15:40-17:10 Uhr - Raum J2.16

Praktikum:

  • Erster Praktikumstermin: Fr 20.10.2017 - 15:40 Uhr - Raum J2.16 (Achtung: Termine sind Gruppen und Projektabhängig)

Multimedia

Videos:

Wettbewerb - Lego Rennen:

Mittelschwerer Kurs mit langgezogener Warsteinerkurve und Hariboschikane.

Inhalt

Im Praktikum sind je nach Umfang und Vertiefung zwischen 3 und 6 Versuche zu bearbeiten. Zu jedem Versuch ist ein kruzer Bericht zu erstellen. Die Projekte teilen sich im Wesentlichen in folgende drei Blöcke auf: Anwendungen, Programmieren, sowie Robotik und Sensorik.

Die Projekte werden u.a. mit LegoMindstorm EV3 Robotern, Raspberry PI 3 oder Arduino durchgeführt.

Lehrinhalte:

  • Umsetzen kleinerer und mittlerer Projekte in Gruppen
  • Erfassen und Auswerten von Sensordaten
  • Grundlagen der Datenkommunikation
  • Entwickeln und Optimieren eigener Lösungen

Empfohlenes Semester:

Folien – WS2017/2018

Name

Inhalt

Link

Vorlesung

Letztes Update

Einführungsveranstaltung

Einführung in die Thematik

  • Themenübersicht
  • Einteilung der Gruppen
  • Vergabe der Projekte
  • Organisatorisches

PDF

06.10.2017

06.10.2017

Sicherheits-hinweise und Laborordnung

Machen Sie sich mit der Laborordnung und den Sicherheitshinweisen vertraut.

PDF

Stand 2017

Projektbeschreibungen und Übersicht

Projektübersicht

PDF

Aktuell

Stand 06.10.2017

Vorlagen

Bericht und Kolloquium

Open Office /

MS Word

ZIP

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14.10.2016

Hinweise - Bericht & Kolloquium

Abgabe des Berichts & Kolloquium

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14.10.2016

Einstieg - Lego EV3

Entwicklung

TXT

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14.10.2016

Einstieg - Lego EV3

Installation

TXT

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14.10.2016

Zeitplan - Kolloquium

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17.10.2017

Hardwareeinteilung

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17.10.2017

Projekte

WS2017/2018

Projekt-

nummer

Name

Kurzbeschreibung

Link

Letztes Update

1

Dateiverwaltung

Kennenlernen von Dateiversionierungssystemen

  • Git
  • SVN
  • ownCloud

ZIP

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PDF

14.10.2016

2

LaTex

Kennenlernen von LaTex

  • Installation unter Linux und Windwos
  • Erstellen einer Vorlage für Projektberichte

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14.10.2016

3

Passwörter knacken

Hashfunktionen

  • Kennenlernen von Hashfunktionen
  • Einsatz von md5 zur Verschlüsselung
  • Bruteforce und Wörterbuchsuche

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PDF

14.10.2016

4

Lego Mindstorm

EV3 - Rennen

Einstiegsprojekt

  • Einführung in die Entwicklungsumgebung
  • Nachfahren einer Linie

ZIP

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PDF

14.10.2016

5

Lego Mindstorm

EV3 - Balance

Einsatz des Gyrosensors

  • Balancieren auf zwei Rädern
  • Abfangen kleinerer Stöße
  • Abfahren eines Kurses

PDF

14.10.2016

6

Lego Mindstorm

EV3 - Remote

Fernbedienung

  • Empfang von Befehlen über WLAN
  • Umsetzen einfacher Steuerfunktionen

PDF

14.10.2016

7

Lego Mindstorm

EV3 - Chicken

Einsatz des Ultraschallsensors

  • Programmieren eines flüchtenden Roboters
  • Optional: Entwickeln intelligenter Fluchtstrategien

PDF

14.10.2016

8

Lego Mindstorm

EV3 - Fox

Einsatz des Infrarot-Detektors

  • Detektieren einer IR-Quelle
  • Verfolgen einer IR-Quelle
  • Optional: Entwickeln intelligenter Verfolgungsstrategien

PDF

14.10.2016

9

Lego Mindstorm

EV3 - Park&Ride

Einsatz des Ultraschallsensors und der Farberkennung

  • Abfahren eines Kurses
  • Detektieren einer freien Parklücke
  • Autonomes Rückwärtseinparken

PDF

14.10.2016

10

Lego Mindstorm

EV3 - Sensoren

Abfragen und Auswerten von Sensordaten

  • Erfassen von Sensordaten
  • Erstellen von Umrechnungsfunktionen
  • Bestimmung von Messfehlern
  • Übertragung der Sensordaten an einen PC

PDF

14.10.2016

11

Raspberry PI

Webserver

Kennenlernen der Plattform

  • Installtion des Betriebssstems
  • Installation eines Webservers
  • Optional: Darstellung der Sensorwerte eines LM - EV3

ZIP

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PDF

14.10.2016

12

Raspberry PI

GPIO

Kennenlernen der GPIO Schnittstelle

  • Schalten von LEDs
  • Implementieren einer Animation oder des Morsecodes

ZIP

/

PDF

14.10.2016

13

Raspberry PI

Spannung

Messen von Spannungen

  • Anschließen eines Chips zur Spannungsmessung über die GPIO Pins mit einem Steckbrett
  • Auswertung eines Temperatursensors und Vermessen eines Photowiderstands
  • Optional: Bau und Demonstration einer Wheatstoneschen Brücke

PDF

14.10.2016

14

Raspberry PI

Lichtübertragung

Datenübertragung via LEDs

  • Kommunikation zwischen zwei Raspberry PIs
  • Senden über LEDs
  • Empfang über einen Photowiderstand
  • Optional: Implementierung eines robusten und effizienten Kommunikationsprotokols

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/

PDF

14.10.2016

15

Wireshark

Grundlagen der Datenübertragung

  • Mitschneiden und Auswerten von Datenverkehr
  • Interpretation der gesammelten Pakete und Beschreibung der Protokolle

PDF

14.10.2016

16

Raspberry PI

Routing - Multihop

Aufbau und Konfiguration eines Ad hoc Netzwerks

  • Konfiguration des WLAN Netzes
  • Aufsetzen einer String-Topologie
  • Nachweis der gesetzten Route mit Standardtools
  • Optional: Aufbau und Demonstration einer Route zwischen dem J und dem G Gebäude der Hochschule

PDF

14.10.2016

17

Raspberry PI

Videoübertragung

Videoübertragung

  • Videoübertragung über UDP
  • Optional: Bewegungserkennung
  • Optional: Gesichtserkennung

PDF

14.10.2016

18

Lego Mindstorm

EV3 - Indoor-GPS

Indoor-GPS

  • Aufbau eines IR-gestützten Indoor-GPS
  • Optional: Positionierung nach GPS-Information

PDF

14.10.2016

19

Lego Mindstorm

EV3 - Sync

Synchrone Kommunikation

  • Synchrone Ansteuerung von mobilen Robotern

PDF

14.10.2016

20

Lego Mindstorm

EV3 - Elephant

Bau des Elephants

  • Vorwärtslaufen
  • Optional: Rückwärtslaufen
  • Optional: Seitwärts

PDF

14.10.2016

21

Lego Mindstorm

EV3 - Sortierer

Bau einer Sortieranlage

  • Farberkennung und Sortierung
  • Magazin für mind. 5 Bausteine

PDF

14.10.2016

22

Lego Mindstorm

EV3 - Labyrinth

Durchfahrt eines Labyrinths

  • Orientierung und Durchfahrt eines Labyrinths
  • Optional: Hinderniserkennung und Umfahrung

PDF

14.10.2016

Literatur:

1. M. Schmidt,Raspberry Pi Einstieg, Optimierung, Projekte, dpunkt.verlag, ISBN 978-3-86490-032-7.

Links:

1. Raspberry Pi - Zugriff aif GPIO Pins miit Java - http://pi4j.com/index.html

2. Raspberry Pi - Allgemeine Informationen und erste Anlaufstelle - http://www.raspberrypi.org/

3. Lego Mindstorm EV3 - Java LeJos - http://www.lejos.org/ev3.php

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