Komputery SBC 390-FG1-2SBC

Profil studiów: ogólnoakademicki
Forma studiów: stacjonarne
Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy
Dziedzina i dyscyplina nauki: Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych, Dyscyplina nauki fizyczne
Poziom kształcenia: studia pierwszego stopnia
Rok studiów/semestr: 2. rok/4. semestr
Punkty ECTS: 5
Wymagania wstępne: wymagane zaliczenie następujących przedmiotów: Programowanie mikroprocesorów, Systemy operacyjne, Programowanie strukturalne, Wstęp do elektroniki
Bilans nakładu pracy studenta:
- udział w wykładach (15 godz.),
- udział w laboratoriach (45 godz.),
- udział w konsultacjach (15 godz.),
- praca własna studenta w domu (50 godz.),

Wskaźniki ilościowe:
- nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela - 3 ECTS;
- nakład pracy studenta związany z samodzielna pracą - 2 ECTS.

Zasady użycia sztucznej inteligencji (SI):
Podczas zajęć dozwolone jest korzystanie z systemów SI w zakresie:
1. Tłumaczenia maszynowego tekstów źródłowych z języków obcych.
2. Wyszukiwania i organizowania źródeł naukowych.
3. Tworzenia symulacji i modelowania omawianych na wykładzie zjawisk fizycznych.

Podczas egzaminu niedozwolone jest korzystanie z systemów SI.
W przypadku stwierdzenia naruszeń powyższych zasad, osoba kształcąca się może zostać pociągnięta do odpowiedzialności na podstawie odrębnych przepisów dyscyplinarnych.

TEMATYKA ZAJĘĆ
WYKŁAD - omówienie następujących zagadnień:
1) komputery SBC - rodzaje, parametry sprzętowe, porty GPIO, charakterystyka parametrów i możliwości , system operacyjny, jako reprezentant komputer Raspberry Pi (RPi) - porównanie do innych SBC
2) wybór i instalacja systemu operacyjnego, KODI, RetroPi, Raspbian, RaspberryPi OS; dostęp zdalny do komputera RPi - konfiguracja intefejsu sieciowego, narzędzia dostępowe dla Windows i dla Linux, także Android (putty, Nautilius, ssh), udostępnianie środowiska graficznego (VNC); praca w terminalu tekstowym - edytor tekstowy nano;
3) praca w Raspbianie/RaspberyPI OS - konfiguracja środowiska, praca w terminalu (praca administratora systemu - aktualizacje systemu, oprogramowania, administracja pakietami - dodawanie nowych i/lub usuwanie zbytecznych); instalacja pakietów oprogramowania do obsługi GPIO, języka Python; wizualne narzędzia - gnuplot, matplotlib; serwer muzyczny na RPi i obsługa z Andoida
4) dedykowana kamera - programy do robienia zdjęć (w tym timelapse), filmów, autodetekcja ruchu, konwersja plików graficznych, tworzenie filmów z obrazów statycznych (pakiet imagemagick).
5) obsługa GPIO - sterowanie LED-ami z poziomu terminala, z języka C/C++ (biblioteki wiringPi)/python/skryptów powłoki bash.
6) bezpieczeństwo portów GPIO podczas wprowadzania/wyprowadzenia sygnałów: układ ULN2003, transoptor LTV847; komunikacja UART, I2C, SPI: oprogramowanie i2c-tools, wiringPi; rozszerzenie portów GPIO (układy PCF8574, MCP 23017), konwertery analogowo-cyfrowe (PCF8591, MCP3008); programowanie powyższych układów w języku C(wiringPi), python, powłoce bash.
7) moduły elektroniczne współpracujące z RaspberryPi - wyświetlacz LCD16x2, termometr DS18b20, czujnik ciśnienia; integracja Arduino z RPi: komunikacja przewodowa - UART oraz bezprzewodowa - nRF24 (sieć radiowa 2.4GHz). Progwamowanie w C (wiringPi) oraz python.
8) instalacja LAMP (Linux, Apache, MySQL, PHP), które oznacza zestaw oprogramowania umożliwiającego uruchomienie platformy serwerowej zdolnej do utrzymywania dynamicznych stron www - mowa będzie o pakietach apache, php, MySQL. Uruchomienie serwera prezentującego dane z podłączonych czujników w postaci strony www (z wykresami - matplotlib, gnuplot), przyciskami sterującymi urządzeniami (tu: LEDy, przekaźniki 10A/250VAC) oraz tekstem (data, czas, odczyty analogowe). Komunikacja z bazą MySQL przy pomocy php i pythona.

LABORATORIA - polegają na dogłębnym ćwiczeniu poznanych zagadnień z cyklu wykładów.