Enseignement de base analogique et numérique électronique au niveau de premier cycle se compose de cours théoriques avec hands-on-formation dans un laboratoire électronique équipé d’Oscilloscopes, générateurs de fonctions et blocs d’alimentation régulée. Les étudiants apprennent les caractéristiques des composants de base tels que diodes, BJT, transistors, amplificateurs opérationnels et Digital devices.
Réaliser des expériences de laboratoire pratique par les étudiants renforce l’enseignement en classe de théorie. Matériel de laboratoire standard est souvent hors de portée de plusieurs établissements d’enseignement dans le monde entier en raison de l’élément de coût important impliqué. Expérimentation pratique de laboratoire est donc réduite.
Pour remédier à cet inconvénient, je me mis à la tâche de construire un outil de faible coût pédagogique pour l’électronique analogique / numérique de base. Cela renforcerait la disponibilité du matériel d’essai de laboratoire des établissements d’enseignement et de la communauté étudiante.
Mes principaux objectifs étaient les suivants :
- Devrait être un système autonome
- Maintenir le coût du matériel à moins de 40 $.
- Utiliser des composants facilement disponibles
- Garder la fabrication simple afin que les étudiants pourraient fabriquer eux-mêmes.
- Couvrir toutes les expériences liées à des éléments de base comme les diodes, BJT, transistors, amplificateurs opérationnels et Digital devices.
Ce qui est apparu est un système d’équipement de Test automatique (ATE) avec les caractéristiques suivantes :
- Matériel construit autour d’un microcontrôleur dsPIC30f4011
- Interface série à un PC hôte
- Six ±10V, 10 bits analogique canaux d’entrée avec une impédance d’entrée de typiquement 1MΩ et correspond à une fréquence d’échantillonnage maximum 2 méga-échantillons/s.
- Trois voies de sortie analogique ±10V, 10 bits, avec un débit est 20kHz, deux avec une capacité de disque de ±10mA et la troisième puissance amplifiée afin de fournir un lecteur de ±200mA.
- Quatre canaux dans la mémoire tampon d’e/s numériques
- Par souci de disponibilité et pour alimenter les circuits soumis à l’essai, une norme PC SMPS utilisée comme l’alimentation.
- Opérations de microcontrôleur commandées par un ordinateur hôte en utilisant une interface développée en Visual Basic. Avec les propriétés de la base manipulation et la représentation graphique de .net 2 pleinement exploitées.
- Le coût du matériel est de 35 $.
Le système ATE remplit les exigences comme un aide de l’enseignement en laboratoire analogique / numérique. Effectivement, une combinaison d’une alimentation électrique et générateur de signal programmable oscilloscope numérique il répondrait également aux exigences des amateurs et passionnés de l’électroniques.
En fournissant des données techniques et des logiciels exécutables gratuit pour usage non-commercial, je tiens à encourager l’enseignement assisté par ordinateur de l’électronique de base.
Visualiser une démonstration de l’une des expériences électroniques :
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