Računalniška orodja

Opis predmeta

Pregled, razdelitev in načini uporabe računalniških orodij v elektroniki.

Grafično programiranje:

LabVIEW programsko okolje. Koncept programiranja v okolju LabVIEW. Tok programa in pretok podatkov. Upravljanje s spominom, učinkovitost in determinističnost izvajanja programa. LabVIEW programski elementi. Virtualni instrumenti in funkcije

Podatkovne komunikacije in sinhronizacija. Upravljanje z napakami. Vzorci načrtovanja programa. Načrtovanje podprogramov. Orodja in tehnike razhroščevanja. Povezava s fizikalnim svetom. Sistemi za zajemanje podatkov.

Simulacija elektronskih vezij:

Zasnova in zgradba programa SPICE. Programski moduli. Tekstovni in grafični vmesnik. Osnovne analize. Numerične metode osnovnih analiz. Dodatne analize v programu SPICE. Modeli in urejevalnik modelov. Modeliranje in simulacija neelektričnih sistemov. Simulacija vezij z mešanimi signali.

Načrtovanje elektronskih vezij:

Splošno o orodjih za načrtovanje tiskanih vezij.

Organizacija okolja Altium Designer. Pravila za izdelavo električne sheme. Lista povezav. Organizacija in delo s knjižnicami. Načrtovanje tiskanega vezja. Postavitve elementov in povezovanje tiskanega vezja. Avtomatsko generiranje dokumentacije. Generiranje izhodnih datotek za izdelavo tiskanih vezij.

Cilji in kompetence

Predmet razvija sposobnosti za razumevanje delovanja in uporabo programske opreme pri načrtovanju in uporabi elektronskih vezij in sistemov.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, laboratorijske vaje, projektno delo.

Predvideni študijski rezultati

Ob uspešno zaključenih študijskih obveznosti pri tem predmetu naj bi študentje bili sposobni

uporabljati programske pakete LabVIEW, SPICE in Altium designer v procesu načrtovanja in gradnje elektronskih naprav.

LabVIEW:

zasnovati rešitev preprostega programskega problema in jo implementirati v okolju LabVIEW.
analizirati kompleksnejši program v okolju LabVIEW in ga nadgraditi glede na zahteve.
izbrati ustrezno strojno opremo in zgraditi program v okolju LabVIEW za avtomatizacijo meritev.

SPICE:

analizirati delovanje danega analognega vezja s pomočjo analizatorja SPICE.
izbrati ustrezno simulacijsko metodo za dosego želenih rezultatov.
interpretirati dobljene simulacijske rezultate.
zgraditi modele za električne in neelektrične simulacije.

Altium designer:

načrtati shemo in tiskano vezje glede na dano predlogo z upoštevanjem dobre inženirske prakse za doseganje združljivosti vezja z veljavnimi standardi in proizvodnimi tehnologijami.
izdelati novo komponento in ji dodati ustrezne modele.
generirati ustrezne izhodne datoteke in se dogovoriti z izvajalci za proizvodnjo.

Reference nosilca

JANKOVEC, Marko. Graphical programming techniques for effective, fast and responsive execution. V: FOLEA, Silviu (ur.). Practical applications and solutions using LabVIEW software. Rijeka: Intech, cop. 2011, str. 421-436.
MATIČ, Gašper, JANKOVEC, Marko, JURMAN, David, TOPIČ, Marko. Feasibility study of attitude determination for all-rotating unmanned aerial vehicles in steady flight. Journal of intelligent & robotic systems, ISSN 0921-0296, 2015, vol. , no. , str. 1-20.
JANKOVEC, Marko, TOPIČ, Marko. Intercomparison of temperature sensors for outdoor monitoring of photovoltaic modules. Journal of solar energy engineering, ISSN 0199-6231, Aug. 2013, vol. 135, no. 3, str. 1-7.
HERMAN, Matic, JANKOVEC, Marko, TOPIČ, Marko. Optimisation of the I-V measurement scan time through dynamic modelling of solar cells. IET renewable power generation, ISSN 1752-1416. [Print ed.], 2013, vol. 7, no. 1, str. 63-70.
ANDREJAŠIČ, Tine, JANKOVEC, Marko, TOPIČ, Marko. Comparison of direct maximum power point tracking algorithms using EN 50530 dynamic test procedure. IET renewable power generation, ISSN 1752-1416. [Print ed.], 2011, vol. 5, no. 4, str. 281-286.

Temeljni viri in literatura

Jankovec M., Računalniška orodja, slikovno gradivo in zapiski predavanj, Fakulteta za elektrotehniko, Ljubljana, 2016.
Pirc M., Jankovec M., Računalniška orodja – Laboratorijske vaje, Ljubljana, 2016.
Youtube kanal predmeta Računalniška orodja: https://www.youtube.com/channel/UC6wYgfHCCCJ_Q_FKhDKfiTA
Spletna stran LabVIEW: www.ni.com/labview
Spletna stran Altium Designer: http://techdocs.altium.com/
Spletna stran LTSpice: http://www.linear.com/designtools/software/
Gorup Ž., LabVIEW, Založba Fakultete za elektrotehniko, Ljubljana, 2006.
Peršič B., Računalniška orodja, Založba FE, Ljubljana, 1998.
Robert H. Bishop, Learning with Labview 7 Express, Pearson Prentice-Hall Int., Upper Saddle River, NJ, USA, 2004, ISBN 0-13-117605-6
Tuma T., Bürmen A., Circuit simulation with SPICE OPUS : theory and practice, (Modeling and simulation in science, engineering and technology). Boston; Basel; Berlin: Birkhäuser, cop. 2009, ISBN 978-0-8176-4866-4.
Laung-Terng Wang, Yao-Wen Chang, Kwang-Ting (Tim) Cheng, Electronic design automation : synthesis, verification, and test, 2009, ISBN: 978-0-12-374364-0