Koulutusmietteitä vuodelle 2015

Ansiokas dEEP-kurssi jatkaa kohti uusia seikkailuja CPLD- ja FPGA-piirien parissa vuodenvaihteen jälkeen.
Sen ohjella on täällä käynnistelty käsityöaiheisia kurssihankkeita ja kopterin rakennustakin.
Ajattelin itse kantaa kortta kekoon ja luodata porukan kiinnostusta joihinkin peruselektroniikkaa ja mekatronisten järjestelmien suunnittelua sivuaviin aiheisiin.
Kurssien ote on siis tarkoitus pitää epäteoreettisena, joskin jotkin asiat vaativat vähimmäismäärän laskentaa, muuten ei hommasta vaan tule mitään.
Haluaisitteko antaa allaolevasta palautetta lähinnä kuinka mielenkiintoisia aiheet ovat, tai mitä muuta pitäisi ottaa mukaan, tai mikä on selvästi överiä. Olen hyvin saattanut jättää pois jotain ilmiselvää joten sellaisestakin saa mielellään mainita. Tämä esitys ei siis vielä ole lupaus että kaikki allaoleva taphtuu, mutta jos kiinnostusta esiintyy niin se nostaa todennäköisyyttä :slight_smile:

Aiheita joita itselle tulee mieleen ilman tarkempaa tärkeys- tai aikajärjestystä (mutta suunnilleen kasvavassa haasteellisuusjärjestyksessä) olisi esim:

  • elektroniikka 101 tyhjästä lähtien (eli jonkinlainen for Dummies lähtölaukaus). Tämä voisi toistua muutamaan kertaan jotta uudet tulokkaat pääsevät jotenkin vauhtiin.
    – virta, jännite, teho käsitteinä.
    – Ohmin laki, Kirchhoffin laki jne
    – tasa- ja vaihtojännite ja -virta; tehollisarvon käsite
    – yleisimpien komponenttien ja rakentelupalikoiden esittely
    – yksinkertaisen virtapiirin perusanalyysi ilman syvällisempää teoriaa
    – “Arduino-rakentelijan” muistilista perussäännöistä ilman syväluotaavaa teoriaa

  • elektroniikan peruskurssi
    – passiivikomponentit R L C
    – tasa- ja vaihtovirtavastus; jännitteen ja virran vaihesiirto
    – passiiviset piirit, yleisten passiivipiirien labrausta
    – aktiiviset komponentit diodi, MOSFET, BJT, tyristori, triac, diac jne
    – yleisiä peruskytkentöjä ja niiden labrat / demo
    – suotimet ja resonanssipiirit, intro ja demoja

  • elektroniikan jatkokurssi
    – operaatiovahvistimen esittely, ideaalinen ja epäideaalinen operaatiovahvistin
    – siirtofunktion käsite epäteoreettisesti
    – Bode-kuvaajan esittely
    – takaisinkytkentä; kääntävä ja ei-kääntävä vahvistin; labroja ja demoja
    – aktiivipiirit operaatiovahvistimin - vahvistimet, suotimet, oskillaattorit

  • elektroniikan erikoiskurssi: piirisimulointi käyttäen LTSpice-ohjelmaa
    – piirin mallintaminen
    – DC-toimintapisteen analyysi
    – askel- ja taajuusvasteanalyysi
    – komponenttien mallit ja mallien sisäinen esitys

  • elektroniikan erikoiskurssi: tehoelektroniikka
    – puolijohteen käyttö kytkimenä
    – DC/DC-konvertterit: yleisimmät hakkuritopologiat
    – hakkuri jatkuvuustilassa
    – häviöiden mallintaminen
    – hakkurin häiriöanalyysi

  • säätöteorian peruskurssi
    – lyhyt kertaus kompleksiluvuista
    – Laplace-muunnoksen epäteoreettinen esittely
    – siirtofunktion käsitteen syventäminen - navat ja nollat
    – Bode-kuvaajan käyttö napojen ja nollien tarkasteluun
    – virtapiirin vasteet - askelvaste ja taajuusvaste
    – stabiilisuuden käsite ja tunnusmerkit

  • erikoiskurssi: Bode-kuvaajan syventävä hallinta
    – Kuvaajan piirtäminen suoraan siirtofunktiosta
    – Vasteen kuvaaminen; navat ja nollat vasemmassa ja oikeassa puolitasossa
    – Kompleksisten napojen ja nollien piirtäminen
    – Piirin tulo- ja lähtöimpedanssien analyysi ja piirtäminen graafisesti

  • säätöteorian jatkokurssi
    – avoin ja suljettu säätösilmukka
    – stabiilisuus tarkemmin; Barkhausenin, Nyqvistin ja Routh-Hurwitzin kriteeriot
    – analogisäätäjät, niiden suunnittelu ja virittäminen, mittaukset ja analysointi
    – myötäkytkentä, säätösilmukan epäideaalisuuksien kompensointi

Tästä voisi sitten jatkaa toistamalla edellistä digitaalisena. Näitä kuten edellisiäkin pitäisi miettiä tarkemmin.

  • digitaalisen signaalinkäsittelyn alkeet. Diskreettiaikaisen signaalin käsite ja näytteenotto.
  • digitaaliset suotimet ja signaalimuokkaimet; Fourier-muunnos epäteoreettisesti
  • klassiset säätäjät digitaalisina
  • Ennakointi ja epäsuora säätö - Kalman-suotimet ja observerit
  • Tilasäätäjät yleisesti

Robotin rakentajille voisi olla mielenkiintoista miettiä jotain tältä ruokalistalta:

  • Mekaniikan alkeet - vivustot ja niiden ominaisuudet. Tartunta / ote ja erilaiset manipulaattorit
  • Kiinteiden kappaleiden liike
  • Myötä- ja vastasuuntainen kinematiikka
  • Kone-elinten itsenäinen ohjaus; PID-säätäjän soveltaminen

Sitten tämän jälkeen alkaa kai jo mennä semmoiseksi ettei epäteoreettisuus onnistu enää edes teoriassa :).
Jos oikeasti jotakuta kiinnostaisi vaikka robotin liikeratojen suunnittelu, kävelyn mallintaminen, optimointi jne niin ehkä semmoisestakin saisi jotain katsausta aikaan. Kommentteja tähän?

1 Like

Tässähän sitä jo onkin kursseja hetkeksi. Tuo alkuperäinen EEP-kurssi, jota Elektroniikan alkeiskurssin nimellä on pidetty, kattaa aika hyvin nuo kahden ensimmäisen bulletin sisällöt. Tästäkään ei ole toteutusta ollut nyt vuoteen. Kurssin nykyinen materiaali löytyy täältä. Siellä on myös aikataulurunko viikonlopun mittaiselle intensiiviversiolle, jollaisena sitä on viime kerrat vedetty.

Listalle voisi lisätä ainakin midi-kurssin, jollaisen olen kerran pitänyt yhden päivän workshoppina, siihenkin on valmista materiaalia. Ja tuohon aiheeseen liittyen, kiinnostaisi kuulla digitaalisesta signaalinkäsittelystä syntetisaattorin rakentamisen näkökulmasta: miten toteutetaan softalla erilaisia efektejä, mikseri jne. Tällä aihealueella joudun itse olemaan kuuntelijoiden puolella.

Jonkinlainen robotinrakentamisworkshoppi on ollut jo pitkään mielessä. Vuoden takaisen taideprojektin jäljiltä meillä on muutama modattu pölynimurirobotti, joita olisi helppo ohjelmoida, pää-äly niissä on Arduino.

Tuohon robotin rakenteluun sen verran, että mahdollisesti Hacklabille saattaa olla tulossa Lego ev3 robo. Ainakin mainitsin tämän apurahahakemuksessa. Tuolla olisi ainakin helpompi demota erilaisia anturitekniikoita yms.

Kävin läpi Jarin linkkaaman EEP-materiaalin joka näyttää hyvältä. Siinä on ainakin vähintään riittävä kattavuus perustason elekurssitusta varten. Semmoinen mihin itsellä kynnet syyhyää on kirjoitella vielä lisää kurssinvetäjän ohjeistusta ja mahdollisesti tuottaa lisää oheistekstiä kalvoihin.

Kalvojen graafinen ilme on hyvin huoliteltu joten vähän epäröin lähteä esittämään tätä seuraavaa ajatusta.Kuitenkin, jos ajatellaan että materiaalia koostettaisi jatkossa käyttäen ulkopuolisia lähteitä, niin valkoinen pohja tekisi tämän merkittävästi helpommaksi. Ihan esimerkkinä siitä, mitä tarkoitan on tämä esitysraakile jonka aihe olisi jatkokurssille menevä siirtofunktion esitys ja jonka olen kyhännyt lähinnä juurikin ulkoasun protoilua varten. Esitys ei siis missään tapauksessa ole valmis mutta siitä näkee kuinka vaikka datalehdistä kaapattu materiaali istuu valkopohjaiseen kalvoon aika sulavasti. Toinen mitä voi kommentoida on johdonmukaisen vakio-otsikoinnin deprekointi niin, että kalvotilaa on jätetty enemmän itse asialle. Jotkut kuvat alkaa jo olla ehkä ruuhkaisuuden rajoilla jolloin niitä varmaan pitäisi jakaa. Kommentit tästäkin olisivat tervetulleita.

Meidän pitää selvästi vielä jatkaa kurssiohjelman työstöä; nyt on kohtuuhyvä ymmärrys lähinnä kolmesta “perinteisestä” kurssiohjelmasta eli Arduino, Elektroniikka ja Digitaalitekniikka. Niiden jatkokurssitkin pitää vielä miettiä tarkemmin, ja sitten kaikki Jarin mainitsemat jotka vaikuttavat kiinnostavilta. Mikäli tuo Lego tulee labille niin sille löytyy kyllä paikka koulutusohjelmassa.

Ei tuo kalvojen ulkoasu ole mikään erityisen harkittu, se on silloisen OpenOffice-version joku valmis pohja, johon löin Hacklabin logon, kun tuntui, että jotain yhtenäistä ilmettä kaipaisi. Silloin tein alkeiskurssia, jossa kytkentäkaaviot ja muut kuviot on sen verran yksinkertaisia, että tuolla tekniikalla ne mahtui. Jo dEEPinkin kalvoja tehdessä olen kyllä tunnistanut nuo luettelemasi ongelmat: muualta leikatut kuvat istuu huonosti ja vakio-otsikot vie liikaa tilaa.

Joten ei tuota samaa ilmettä ole mikään pakko noudattaa. Jotain pientä graafista yhteensitomista voisi silti ajatella, ettei pohja olisi ihan pelkkä blanko, mutta joka ei veisi liikaa tilaa. Täällä on varmaan parempiakin graafisen puolen ymmärtäjiä kuin minä.

Kyhäilin templaattia labin logojen tiimoilta ja tein sitä käyttäen pienen testiesityksen. Tässä olisi ideana, että esityksessä olisi etu- ja takakansisivut, sekä kullakin esityssivulla minimalistinen grafiikka mainostamassa labia.
Jos joku jaksaa tuon avata ja kommentoida niin kaikki otetaan vastaan.

Koulutusmietteistä sen verran, että koetan tässä yön kähmässä väsätä lyhyehkön powerpoint esitelmän niistä mun hörhövisioista, mihin suuntaan ajattalin omalta osaltani viedä kurssitarjontaa/koulutusta Helsingin Hacklabilla. Tiistaina 6.5. ois sitte tarkotus pitää lyhyehkö esitelmä niistä. Teretulemasta kuunteleen.

Hei!

Mitens sitten toi koodikoulu.fi?

Aikamoista paukutusta ollut median taholta Hello koodauskisa, koodikoulu.fi ja jotain Linda Liukkaan opastakin on.

Minun ideani on opettaa ohjelmointia robottien avulla. Minulla on valmiina ilmainen mittava ja näyttävä tila Pasilassa, rauta ja materiaalit. Ainoa on, että tarvisi aisaparin tähän hommaan. minusta koodikoulu.fi hommassa on kritisoitavaakin, koska ei ainakaan minun tietääkseni mikään asia tässä maailmassa ole täydellinen. Lähinnä siis aika järkähtämättä uskon, että kun ohjelmoimalla saa fyysisesti asian liikkumaan siitä saisi ihan uusia kiksejä?

Takalo: jos sinulla on mahdollisuus ottaa yhteyttä minuun jukka.juslin (ät) haaga-helia.fi niin olisi kiva vähän miettiä yhdessä näitä juttuja. Voin tulla paikaan XYZ asian kanssa ja toki muutkin, ketkä mahdollisesti kokevat tämäntyyppisen kiinnostavaksi voivat tulla mukaan.

Olisiko kiinnostausta palaverilla? Vaikka toki työelämässä niitä tuleekin vihattua :slight_smile:

Vastasin mailiin, joten ollaanpa kuulolla.

Moikka,

Koodikoulu.fi:ssä kritisoisin hiukan jotain vi:n käyttöä. Kyse ei ole siitä, ettenkö itse osaisi sitä käyttää, mutta en vain voi ymmärtää miksi se pitää ottaa ensimmäiseksi työvälineeksi. Arduino IDE on minusta ihan OK ja kevyt.

t. Jukka

Missä vaiheessa noiden kurssien aikataulutus on? Voin tulla Arduino-kurssille (jos tarvitaan) assistentiksi eli apumieheksi, jos päivät ja kellonajat sopivat allakkaani.

Epävirallinen kalenteri löytyy http://kirjoitusalusta.fi/hacklab-x-kalenteri josta sitten poimitaan labin viralliseen kalenteriin ja tehdään blogimainoksia. Ollaan vaan vielä vähän harjoitteluvaiheessa tässä tammikuun ajan. Mutta tarkoitus saada nuo alkeiskurssit ainakin pyörimään sillain rutiinilla jatkossa ja tarpeeksi usein.

Eli jatkossa labilla olisi aina keskiviikkoisin kolme kertaa peräkkäin alkeiskurssia ja sitten käsityökerho. Sitten niitä alkeita ainakin vedetään viikonloppuna intensiivinä sillain että sama 9h yhden päivän aikana. Käy kertauksena tai jos keskiviikkoina ei ole päässyt.

Ja labilla on nyt koulutusvälineisiin panostetttu, kouluttajaresurssit taas on ne mitä kaivataan, eli tervetuloa, tekemistä on tarjolla :slight_smile: