602
Elektroniikka-asennus / Semifinaali
Semifinaali-koordinaattori
Aika
Tiistai 28.1.2025
Kilpailupaikat
ETÄKILPAILU / Kilpailijan oma oppilaitos
Aikataulu
Maanantai 27.1.2025
15.00–17.00 Ohjelmistoympäristön, työpisteen, työkalujen sekä etäyhteyksien tarkistus
Tiistaina 28.1.2024
8.30 – 9.00 Etäyhteyksien muodostaminen ja päivän aloittaminen
9.00–11.00 Moduuli 1: Rakentaminen ja testaus (2 h)
11.00–12.00 Ruokailu
12.00–13.00 Moduuli 2: Mittaaminen ja testaus (1 h)
13.00–13.30 Tauko
13.30–15.30 Moduuli 3: Ohjelmointi (2 h)
Materiaalit ja laitteet
Moduuli 1. Rakentaminen ja testaus
- Järjestäjän antama piirilevy, jolle juotetaan sekä pintaliitoskomponentteja, että läpijuotettavia komponentteja
- Esimerkkejä mahdollisista kotelotyypeistä: 1206, 0805, 0603, SOT-23, SO16
- Kilpailijan oma lyijytön tina
- Juotinasema, henkilökohtaiset käsityökalut sisältäen pintaliitoskomponenttien käsittelyyn soveltuvat pinsetit, yleismittari
Moduuli 2. Mittaaminen ja testaus
- Tietokone, jossa Arduino IDE 2.x
- Arduino UNO R4 Minima + USB-kaapeli
- Yleismittari (esim. UNI-T UT58B) + mittajohdot
- Oskilloskooppi 2-kanavainen, 10 MHz (esim. PicoScope 2204A) + mittajohdot
- Signaaligeneraattori, 100 kHz, perusaaltomuodot, Maksimi huipusta-huippuun jännite 4V (esim PicoScope 2204A) + mittajohdot
- Jännitelähde, +12 VDC (kiinteä tai säädettävä, 1 A) + johdot joilla jännite voidaan kytkeä piikkirimaan (esim Peaktech 6080A)
- Koekytkentäalusta
- 1k, 10k ja 100k vastuksia, jokaista kolme kappaletta
- 10nF, 100nF ja 1uF kondensaattorit, jokaista kaksi kappaletta
- kytkentälankoja/hyppylankoja koekytkentälevylle
- Taskulaskin tai laskin-sovellus tietokoneessa
- USB-muistitikku tai USB-johto kuvien siirtämiseen oskilloskoopilta tietokoneelle
Moduuli 3. Ohjelmointi
- Järjestäjän antama elektroniikkapiiri
- Tietokone, jossa Arduino IDE 2.x
- Arduino UNO R4 Minima + USB-kaapeli
Kaikki moduulit järjestetään elektroniikan työsalissa, jossa jokaisella kilpailijalle varataan oma työpöytä, jossa on sähköliitäntä.
Käytännön ohjeita
Kilpailija tuo tullessaan:
- Henkilökortin, ajokortin tms. henkilöllisyyden todistamiseksi (myös KELA-kortti kelpaa)
Kilpailija tuo tullessaan seuraavat työkalut ja tarvikkeet:
- Tietokone (1 kpl), jossa asennettuna Arduino ohjelmointiympäristö (IDE 2.x). Kilpailija vastaa oman koneensa toimivuudesta kilpailun aikana. Tietokoneongelmiin ei saa käyttää ulkopuolista apua kilpailun kuluessa. Semifinaalissa tarvittavia etäyhteyksiä varten tietokone on liitetty internettiin ja siihen on liitetty web-kamera sekä kuuloke & mikrofoni. Koneella saa olla taustamateriaalia, jota saa halutessaan hyödyntää.
- Arduino Uno R4 minima + USB-johto
- Koekytkentälevy ja hyppylankoja
- 1k, 10k ja 100k vastuksia, jokaista kolme kappaletta
- 10nF, 100nF ja 1uF kondensaattorit, jokaista kaksi kappaletta
- Juotinasema (yhdellä juotoskynällä) 1 kpl/ kilpailija (juotoskärkien määrä ei ole rajoitettu)
- Henkilökohtaiset käsityökalut sisältäen pintaliitoskomponenttien käsittelyyn soveltuvat pinsetit sekä pieni kärkiset ristipää- ja talttaruuvimeisselit.
- Yleismittari + mittajohdot (DC jännite- ja virtamittaukset sekä vastusmittaus. Mittausalueet sekä mittaustarkkuudet vastaavat kuin UNI-T UT58B mittarilla)
- Oskilloskooppi (2-kanavainen, 10 MHz, esim PicoScope 2204A) + mittajohdot
- Signaaligeneraattori, 100 kHz, perusaaltomuodot, Maksimi huipusta-huippuun jännite 4V (esim PicoScope 2204A) + mittajohdot
- Jännitelähde, +12 VDC (kiinteä tai säädettävä, 1 A) + johdot joilla jännite voidaan kytkeä piikkirimaan (esim Peaktech 6080A)
- Henkilökohtaiset suojaimet
- Taskulaskin tai laskin sovellus tietokoneessa
- Halutessaan kilpailija voi tuoda pikku purtavaa ja juotavaa.
Kilpailutehtävän yleiskuvaus ja arvioinnin kokonaisuus
Kilpailutehtävänä on työtehtäväkokonaisuus, jossa rakennetaan, ohjelmoidaan ja käyttöönotetaan sulautettu järjestelmä. Kilpailutehtävät perustuvat tieto- ja viestintätekniikan perustutkinnon elektroniikka-asennukset ja sulautetut järjestelmät tutkinnon osiin.
Pääasialliset arviointikriteerit:
Kilpailutehtävä arvioidaan asteikolla 0 – 100 p. Arviointikriteerit ovat tehtäväkohtaiset.
Kuvaus arvioinnin toteuttamisesta:
- Arviointi pitää sisällään määrällisiä ja laadullisia kohteita
- Arvioinnin suorittaa tarvittava määrä tuomareita
- Moduuli 1. Rakentaminen ja testaus, 40 pistettä
- Moduuli 2. Mittaus ja testaus, 20 pistettä
- Moduuli 3. Ohjelmointi, 40 pistettä
Tehtävän moduulit ja arviointikriteerit
Semifinaalitehtävän alustava moduulirakenne (muutokset mahdollisia):
Moduuli 1/Rakentaminen ja testaus, 2 tuntia
Tehtävä
Kilpailija rakentaa tässä moduulissa elektroniikkakortin valmiille piirilevylle ja testaa sen. Levyllä on sekä pintaliitos- että läpijuotattavia komponentteja.
Rakentamisessa testataan kilpailijan kykyä rakentaa elektroninen laite ja saada se mahdollisen rakenteluvirheiden jälkeen toimintakuntoon.
Kiellettyjä välineitä ja tarvikkeita ovat:
- Juotepasta
- Puhallin/kuumailmajuotin
- Liimat, teipit, sinitarra
Sallittuja ovat:
- Piirilevyn asennuskehikko (pitää levyä kiinni juottamisen ajan)
- Jokin palamaton alusta
- Juoksute (flux)
- Piirilevyjen puhdistusaineet ja välineet (liinat, harjat, tms.)
- Tinaimulanka
- Kilpailijan oma lyijytön juotostina
Moduuli 2/Mittaus ja testaus, 1 tuntia
Tehtävä
Mittaus moduulissa testaan kilpailijan kykyä suorittaa yleismittarilla ja oskilloskoopilla yleisimpiä elektroniikan mittauksia ja myös, kuinka hyvin hän osaa tallentaa mittaustulokset ymmärrettävään muotoon.
Mittaukset tehdään käyttäen oskilloskooppia ja yleismittaria. Tehtävässä voi olla seuraavia mittauksia:
- jännite-, virta- ja vastusmittaukset yleismittarilla
- erilaisten signaalimuotojen mittaukset oskilloskoopilla
- oskilloskoopilla mittaustulosten tallentaminen oskilloskoopin muistiin ja siirtäminen Wordilla tehtävään mittausraporttiin
Moduuli 3/Ohjelmointi, 2 tuntia
Tehtävä
Ohjelmointi suoritetaan oppilaan omalla tietokoneella, johon on asennettu Arduino ohjelmointiympäristö (IDE 2.x). Käytettävä kortti on Arduino Uno R4.
Ohjelmointi-moduulissa laaditaan Arduino Uno-kortille C-kielinen ohjelma, joka ohjaa erillistä elektroniikkaa. Arduino Uno-kortti ja siihen liitetty elektroniikka saa sähkön USB-liitännän kautta. Erillistä sähkölähdettä ei tarvita.
Ohjelmointi-moduulin osaamisvaatimukset:
- Ohjelmoinnin perusrakenteet kuten muuttujat, ehtolauseet ja silmukat
- Tulo- ja lähtöliitäntöjen määrittely ja alustaminen
- Tuloliitännän tilan testaaminen
- Lähtöliitännän asettaminen ala- ja ylätilaan
- AD-muuntimen ja PWM käyttäminen
- Sarjamonitorin käyttäminen
- Ajastimet ja tilamuuttujat
- Kolmannen osapuolen ohjelmakirjastojen käyttäminen, esimerkiksi erilaiset anturit
- Yllä oleva lista ei ole täydellinen. Se antaa jotain vihjeitä siitä, mitä ohjelmointi-moduulissa on odotettavissa
