Moduleopdracht Embedded systems (Cijfer 7)

Wat levert u in: Voor deze opdracht maakt u een ontwerp voor een alarmcentrale met behulp van de geleverde NCOI Embedded Systems Toolbox en de bijbehorende ontwikkelomgeving PSoC Creator. Wat is de opbouw en structuur van de opdracht: U ontwerpt een alarmcentrale als embedded systeem. De beschrijving van de opdracht bestaat uit 2 delen, omdat het gedetailleerde specificaties betreffen. Op de Cypress Pioneer Kit zal het MultiFunction Shield geplaatst zijn en op de connector linksboven op het MFC zal het Nextion HMI Touch Display zijn aangesloten. Ontwerp en realiseer een eenvoudige gebruikersinterface op het Nextion HMI Touch Display, waarbij de bedieningen van de gebruiker allemaal plaatsvinden via dit display. Ook de status van alle alarmlussen zal op dit display zichtbaar gemaakt moeten worden. Ontwerp en realiseer een simulatie van de meting en detectie van de alarmlussen door minimaal 3 lussen te meten op de Cypress Pioneer Kit waarop het MultiFunction Shield is aangesloten. In een verslag beschrijft u bovenstaande ontwerpen en onderbouwt u de gemaakte ontwerpkeuzes. In de ontwerpen en realisaties moeten gedeelten voorkomen die: in software zijn gerealiseerd, gebruik maken van firmware welke door Cypress is aangeleverd (zoals de AD-conversie, tellers etc). Als bijlagen van het verslag moet u de het Cypress project als los project-archief toevoegen. U kunt dit vanuit de ontwikkelomgeving van Cypress eenvoudig doen door een Workspace Archive aan te maken. Op deze manier is het voor de beoordelaar zeer eenvoudig om de werking te controleren. Specificatie opdrachtdelen: 1. Gebruikersinterface U ontwerpt een gebruikersinterface waarmee u de gebruiker is staat stelt om de centrale via een 4 cijferige pincode in- en uit te schakelen. U mag de pincode zelf vaststellen en deze hoeft niet door de gebruiker in te stellen zijn (dus "hard-coded"). Vermeld in uw rapport uiteraard wel de juiste code, zodat de beoordelaar niet de volledige programmacode hoeft te gaan bekijken om achter de juiste pincode te komen. Er zullen dus wel minimaal 10 numerieke "toetsen" aanwezig moeten zijn die middels het touchscreen kunnen worden geactiveerd. Overigens is een correctietoets ook wel erg handig als een verkeerde toets is ingedrukt. Voordat een code kan worden ingevoerd, moet de RGB-led blauw oplichten. Indien de juiste code is ingevoerd moet de RGB-led op de Pioneer Kit groen branden gedurende 10 seconden, waarna opnieuw een code kan worden ingevoerd. De RGB-led moet dan weer blauw licht geven ten teken dat een nieuwe poging kan worden gedaan. Als een foute code is ingevoerd, moet dezelfde RGB-led rood knipperen gedurende 10 seconden. Daarna wordt de RGB-led weer blauw en kan een nieuwe poging worden gedaan. U mag zelf de layout en kleuren bepalen en eventuele uitbreidingen. U kunt ook foto's toevoegen aan uw rapport. Zorg voor een gebruikersvriendelijke werking en beschrijf dit in uw rapport. 2. Realisatie van de alarmlus Simulatie Alarmlus Uitgebreid.GIF U realiseert met behulp van De Cypress PSoC4 Pioneer Kit waarop de MultiFunction Shield is bevestigd, een detectie van de verschillende toestanden waarin de alarmlus zich kan bevinden. De lus is in rust zoals getekend in het schema. De totale weerstand van de alarmlus is dan 220Ω. Wanneer een alarmsensor een alarm detecteert, wordt het alarmcontact verbroken, waardoor de totale lusweerstand 610Ω wordt. Criminelen zullen uiteraard proberen om de leiding door te knippen of de alarmsensor open te maken. Indien de behuizing wordt geopend, zal het sabotagecontact worden verbroken, waardoor de lusweerstand oneindig hoog zal worden (wat ook gebeurt als de leiding tussen sensor en centrale wordt doorgeknipt). Ook kortsluiting van de leiding moet leiden tot een sabotagemelding, evenals het parallel schakelen van een weerstand, waardoor de sensor alsnog losgeknipt zou kunnen worden, zonder dat de alarmcentrale een alarm- of sabotagemelding zal genereren. 1. Bepaal en onderbouw op welke spanningsniveaus u de overgangen van de lustoestanden vast wilt leggen. Denk daarbij aan de tolerantie van de weerstanden (5%) en de afwijkingen van de weerstandswaarden als gevolg van omgevingstemperatuur. Daarbij zult u 5 toestanden van een lus vinden in oplopende gemeten spanning: S1: Sabotage gebied 1 R : Rust (geen alarm of sabotage) S2: Sabotagegebied 2 A : Lus in alarm (sensor heeft inbreker gedetecteerd) S3: Sabotagegebied 3 2. Realiseer één alarmlus op de opstelling, door de op het MultiFunction Shield aanwezige potentiometer de spanning te laten variëren (alarmlus 1). Laat de gemeten waarde zien op het aanwezige 7 segmentsdisplay (bijv, 3.245 indien de gemeten spanning 3,245 Volt bedraagt) zolang toets 1 of 2 op het MultiFunction Shield is ingedrukt (zie hiervoor ook punt 10). 3. Sluit de schuifpotmeter aan, die aanwezig is in de "NCOI Embedded Systems Toolbox", op ingang A5 van het "Arduino MultiFunction Shield". Zie hiervoor één van de opdrachten uit de lessen. Met deze schuifpotmeter wordt dan alarmlus 2 gerealiseerd. 4. Realiseer één simulatie van een alarmlus (3) met behulp van CapSense en de op de Pioneer Kit aanwezige vlakjes. Door met uw vinger op één van de 5 vakjes te drukken, moet u de gesimuleerde lus dan in één van de 5 hierboven beschreven toestanden brengen. 5. U MAG (hoeft dus niet maar is wel erg leuk) ook nog extra analoge ingangen gebruiken om nog meer alarmlussen te realiseren door bijvoorbeeld de connectoren op de MultiFunction Shield te verbinden met echte weerstanden met schakelaars of andere potmeters. De poorten die in de Les 2 werden gebruikt voor de Rotary Encoder aan te sluiten zijn hier uitermate geschikt voor, omdat ook de 5V en GND op deze connector aanwezig is. 6. Via de invoer van de juiste code op het Nextion Display wordt de alarmcentrale in- en uitgeschakeld. (inschakeling met vertraging van 10 seconden, zodat degene die de centrale 'op scherp zet', de beveiligde ruimte kan verlaten zonder alarm te maken). Als de centrale is ingeschakeld moet de RGB-led op de Pioneer Kit groen branden. Als de centrale is uitgeschakeld, is deze RGB led blauw, tenzij er een sabotage is geconstateerd op één van de alarmlussen. Dan moet de RGB led rood oplichten (eventueel knipperend). Na het 'uitschakelen' blijft de centrale wel alle lussen controleren op een sabotage toestand. 7. Indien in de ingeschakelde toestand niet alle lussen in rust zijn, moet de pieper een geluidssignaal afgeven. Deze kan uitgezet worden via een toets op het Nextion Display. In de uitgeschakelde toestand moet een sabotagedetectie ook ertoe leiden dat de pieper geactiveerd wordt, zolang de lus in sabotage is. In rust of in alarm zal dit wel gesignaleerd worden, maar de pieper blijft dan uit. 8. Als één van de alarmlussen van Rust naar Alarm gaat moet dit op het Nextion display worden gemeld. Dus op het Nextiondisplay wordt de actuele status van iedere lus continu zichtbaar gemaakt. Bij de "CapSense-lus" betekent "geen touch" de rust-status voor lus 3. 9.Als één van de alarmlussen van naar één van de 3 sabotagegebieden gaat moet dit onafhankelijk of de centrale is in- of uitgeschakeld leiden tot een visueel én akoustisch (pieper) alarm. 10. Met de 3 kleine toetsen op het MultiFunctionShield moet de spanning op de lussen 1 en 2 zichtbaar gemaakt worden en de gedetecteerde toestand van de CapSense-lus. Dit laatste door op het 7 segmentsdisplay van het MFS het volgende zichtbaar te maken: RUSt : voor de rusttoestand (geen touch of pad 2 aangeraakt) AL 3: voor alarm (pad 2 aangeraakt) S1 3: voor Sabotage 1 (pad 1 aangeraakt) S2 3: voor Sabotage 2 (pad 3 aangeraakt) S3 3: voor Sabotage 3 (pad 5 aangeraakt) Specifieke eisen aan het verslag van de moduleopdracht voor Embedded Systems: Onderbouw uw keuzes met berekeningen en voeg de gemaakte programmacode toe als tekst in het verslag (in bijlage). Ook moet u het Cypress projectbestand als zip-bestand uploaden als bijlage bij uw moduleopdracht, zodat de beoordelaar de werking zelf kan controleren. Om te kunnen zien of u het programma zelf gemaakt heeft, moet u ervoor zorgen dat in programma's uw naam en studentnummer is vermeld. In uw verslag onderbouwt u de door u gemaakte keuzes (ontwerpbeslissingen) en gebruikt u één of meerdere in de module gebruikte technieken. Hiervoor mag u maximaal 7 pagina's tekst gebruiken. In het verslag dient u (in een bijlage) als bewijs enkele foto’s op te nemen van de werkende opdracht (gebruikersinterface en simulatie alarmlussen). Uit deze foto's moet de gerealiseerde functionaliteit blijken én moet op iedere foto uw naam én studentnummer zichtbaar zijn. Bovendien moet u het project als bijlage toevoegen (zip-bestand). Een eventuele video van het werkende board kunt u bijvoorbeeld uploaden via YouTube (of een andere/eigen website) en in uw verslag een hyperlink of internetadres opgeven. In dat geval moet u wel kunnen garanderen dat de video niet verwijderd wordt voordat de moduleopdracht beoordeeld is en voor Bachelorstudenten zelfs niet gedurende uw hele opleiding. Opbouw en structuur van de opdracht: De moduleopdracht bevat minimaal de volgende onderdelen: • voorblad; • voorwoord; • samenvatting (maximaal 1 pagina); • inhoudsopgave; • inleiding; • hoofdtekst (genoemde onderdelen bij de opdrachtbeschrijving); • literatuuroverzicht; • eventuele bijlagen. De moduleopdracht bestaat uit maximaal 7 pagina’s hoofdtekst (inclusief inleiding) en maximaal 7 pagina’s (A4-formaat) bijlagen, bij regelafstand 1 en lettertype en -grootte Arial 10/11. Voorblad, voorwoord, samenvatting, inhoudsopgave en literatuurlijst tellen niet mee in het maximumaantal pagina’s. Indien u het aantal pagina’s overschrijdt, dan kan dit consequenties hebben voor uw beoordeling, namelijk in de vorm van puntenaftrek. Het is aan de onafhankelijke beoordelaar of de overschrijding van het aantal pagina’s relevant is voor de opdracht. Tips voor de moduleopdracht Een moduleopdracht leest makkelijker als in de inleiding staat vermeld hoe de opdracht verder wordt uitgewerkt (leeswijzer). Kies een duidelijke structuur per hoofdstuk. Laat alle onderdelen van de opdracht aan bod komen. Leg een duidelijk verband tussen de theorie en de praktijk. Neem een literatuurlijst op (overzicht van alle schriftelijke bronnen die u heeft geraadpleegd, alfabetisch gerangschikt op achternaam van de auteur). Voeg eventueel (een) andere relevante bijlage(n) toe. Voorzie uw moduleopdracht van een voorpagina waarop u linksonder de volgende informatie zet: Voorletters en naam Studentnummer Datum NCOI Opleidingsgroep Naam van de opleiding die u volgt Naam module Rechtsonder zet u: De naam van de docent Gebruik literatuurverwijzingen In uw moduleopdracht koppelt u de theorie van de module aan de praktijk. Het is belangrijk dat u de theorie op een verantwoorde manier weet toe te passen en dat u correct en consequent naar de literatuur verwijst. Verwijs daarom naar de bij de module behorende literatuur daar waar u die gebruikt heeft. De gebruikte literatuur mag beperkt blijven tot de literatuur die is aangereikt in de module. De informatie die u uit de literatuur gebruikt, beschrijft u altijd in uw eigen woorden en voorziet u van een literatuurverwijzing. Indien u tekst letterlijk overneemt zonder literatuurverwijzing, maakt u zich schuldig aan plagiaat. Als u gebruikmaakt van bronnen, moet u altijd op de juiste manier daarnaar verwijzen. NCOI hanteert hiervoor de vijfde editie van de richtlijnen die de American Psychological Association (APA) heeft opgesteld. U verwijst naar betrouwbare bronnen. Wikipedia is onvoldoende betrouwbaar om als bron te gebruiken en naar te verwijzen. Literatuurverwijzingen in de tekst Als u in de tekst een bron citeert, dan kunt u dat op de onderstaande manieren doen. Alle vier de mogelijkheden zijn correct: In Van Kootens Commerciële vaardigheden (2013) wordt ingegaan op … In Commerciële vaardigheden (Van Kooten, 2013) wordt uitgelegd hoe … Van Kooten (2013) stelt: … In de literatuur (Van Kooten, 2013; Ten Dam & Wierda, 2006) wordt gezegd dat … Literatuurlijst Aan het eind van uw opdracht volgt altijd een lijst van gebruikte bronnen. Hierin neemt u ook de bronnen op waarnaar u in de tekst heeft verwezen. Deze lijst is opgesteld in alfabetische volgorde, op de achternaam van de auteur. Het kan dus voorkomen dat boeken, artikelen en websites door elkaar staan in de literatuurlijst. De verschillende typen bronnen worden als volgt genoteerd: Boek: Auteur, A. B. (jaar van uitgave). Titel van het boek. Plaats: Uitgeverij. Kooten, J. van (2013). Commerciële vaardigheden. Hilversum: Concept uitgeefgroep. Tijdschrift: Auteur, A. B. (jaar van uitgave). Titel van het artikel. Naam tijdschrift, jaargang (nummer), pp.-pp. Laan, P. H. van der (2001). Antisociaal gedrag en jeugdcriminaliteit. Kind en adolescent. Tijdschrift voor pedagogiek, psychiatrie en psychologie, 22 (4), 192-210. Website: Auteur, A. (jaar van uitgave). Titel van het document. Geraadpleegd op dag maand jaar, van (volledige URL). Oostendorp, M. van (2006). Het ideale woordenboek. Geraadpleegd op 23 juli 2008, van Een reader is een bundel met bestaande artikelen die uit tijdschriften of boeken komen. Bij deze artikelen is de bron vermeld (auteur, titel van het artikel of hoofdstuk, boek of tijdschrift). U verwijst in dit geval naar de originele bron en niet naar de reader. Het kan voorkomen dat u een ander type bron gebruikt dan de hierboven genoemde voorbeelden. In dat geval kunt u het boek Praktijkgericht onderzoek (Van der Velde, Jansen & Dikkers, 2015) raadplegen. Ook via internet zijn handleidingen van APA versie 6 te vinden, waarin veel informatie staat die u kunt gebruiken. Beoordeling moduleopdracht De beoordeling van de moduleopdracht wordt gedaan door een beoordelaar, bij NCOI is dit altijd iemand anders dan uw eigen docent. Als de moduleopdracht met een voldoende (≥ 5,5) wordt beoordeeld, heeft u aangetoond dat u de algemene leerdoelen van deze module beheerst. De beoordelaar beoordeelt uw moduleopdracht en gebruikt daarbij een beoordelingsformulier waarop ook het cijfer wordt genoteerd. De beoordelingscriteria zijn hieronder uitgewerkt, zodat u weet waarop de beoordelaar uw moduleopdracht beoordeelt. De moduleopdracht wordt beoordeeld met één totaalcijfer en een onderbouwing hiervan. De beoordeling van uw moduleopdracht vindt u op e-Connect onder ‘Examens’. Indien u een onvoldoende heeft behaald, kunt u op e-Connect nadere informatie vinden over een herkansing. Beoordelingscriteria Niveau (maximaal 9 punten) In welke mate bevat de uitgewerkte opdracht alle verplichte onderdelen? In welke mate is de opdracht uitgevoerd zoals beschreven in de exameninformatie? In welke mate zijn uit de theorie van de module de relevante zaken (theorieën, modellen enzovoort) geselecteerd en toegepast? In welke mate onderbouwt de student zijn uitwerkingen met de behandelde theorie? Structuur (1 punt als aan alle criteria ten aanzien van de structuur is voldaan én als minimaal 5,5 punten zijn toegekend aan het niveau van de opdracht) Heeft de student de opdracht leesbaar en begrijpelijk geschreven is spelling en taalgebruik helder en correct? Heeft de student een heldere structuur aangebracht? Heeft de student zich gehouden aan het maximum aantal pagina’s? Heeft de student op de juiste manier naar de literatuur verwijzen en is de literatuurlijst opgesteld conform de eisen van APA (versie 6)? Fraude en/of plagiaat Het plegen van fraude en/of plagiaat wordt door NCOI niet geaccepteerd. NCOI controleert met behulp van antiplagiaatsoftware alle door de student ingeleverde (werk)stukken. Om deze controle mogelijk te maken dient u uw (werk)stuk in te leveren in een origineel onbeveiligd Word of PDF bestand (kopieën of scans zijn niet toegestaan). Indien u het ingediende (werk)stuk zodanig inlevert dat de antiplagiaatsoftware niet kan controleren op plagiaat, dan ziet de examencommissie dit als plagiaat en leidt dit onherroepelijk tot een onvoldoende oordeel van uw (werk)stuk (cijfer 1,1). Voor de definitie en consequenties van fraude en/of plagiaat verwijzen wij u naar de Onderwijs- en Examenregeling (OER) en het Uitvoeringsreglement Toetsing & Examinering. U vindt deze documenten onder ‘Mijn downloads’ op e-Connect. Er wordt verwacht dat u op de hoogte bent van de vastgestelde informatie in de OER en het Uitvoeringsreglement Toetsing & Examinering.