Bachelor's Thesis

Design and implementation of an interactive device for morse code and radio communication training

Final Thesis 2.95 MB Appendix 6.57 MB

Author of thesis: Bc. Matej Zalka

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Ondřej Richter

Reviewer: Ing. Aleš Kraml

Abstract:

This bachelor's thesis presents the design and implementation of an interactive device for learning Morse code and basic radio communication. The work compares existing training devices and uses their strengths and limitations to define the prototype requirements. It describes the complete development process, including the design of a standalone battery-powered device with a custom PCB, enclosure, straight key, embedded firmware, companion PC application, and training plan. The firmware supports learning through the Koch method and Farnsworth timing, includes multiple practice modes and a user interface, and also provides functions aimed at radio communication practice. The device can be extended through the PC application, which supports configuration, practice, and statistics display. Testing showed that the transmit and receive timing is sufficiently accurate for the intended training use. The result is a functional compact prototype that fulfills the goals of the thesis and provides a basis for future development.

Keywords:

Morse code, radio communication, training device, embedded system, microcontroller, firmware, Koch method, Farnsworth timing, printed circuit board, Python

Date of defence

11.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Při obhajobě student nejprve prezentoval svoji bakalářskou práci, následně byly přečteny posudky a student odpovídal na dotazy oponenta. Poté byly členy komise položeny následující otázky: Umožňuje zařízení tréning přepisu pípání do písmen? Jaká byla motivace k vytvoření zařízení, pro koho bylo vytvořeno? Na závěr byla obhajoba hodnocena jako výborná.

Language of thesis

English

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Solid Mechanics, Mechatronics and Biomechanics

Study programme

Mechatronics (B-MET-P)

Composition of Committee

Pplk. Ing. Radek Doskočil, Ph.D. (předseda)
Ing. Martin Appel, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Radek Vlach, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Pokorný, Ph.D. (člen)
Ing. Lubomír Houfek, Ph.D. (člen)
Ing. David Vlachý (člen)
Ing. Michal Bastl, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D. (člen)
Ing. Stanislav Frolík, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Ondřej Richter

Závěrečná práce se zabývá vývojem zařízení pro trénink Morseovy abecedy jako pomůcky pro děti, dospívající v táborových skupinách i zájemce o amatérskou radiokomunikaci.

V první části se student věnuje historii Morseovy abecedy, metodám výuky a definuje rozsah a požadavky na zařízení. Následně jsou popsána existující řešení v HW i SW oblasti, jak komerční, tak open-source. Rešeršní část je adekvátní vzhledem k cílům práce.

Praktická část je zaměřena na návrh zařízení, včetně desky plošných spojů, firmwaru, softwaru a ochranného pouzdra. Návrh desky plošných spojů považuji za nadprůměrný a jeho zpracování v textu práce za kvalitní. Student vytvořil grafické prostředí přímo na zařízení a zároveň vyvinul i PC aplikaci. Výstupem je plně funkční zařízení.

Na základě rešerše student navrhl tréninkový plán a provedl metodické testování zařízení.

Stanovené cíle byly splněny. Student pracoval aktivně, konzultoval průběh práce a zapracovával připomínky. Práci hodnotím klasifikačním stupněm A.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions B
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations B
Student's independence when working on the topic B

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Aleš Kraml

Bakalářská práce Mateje Zalky se zabývá návrhem a konstrukcí zařízení pro nácvik Morseovy abecedy. V první části autor popisuje na trhu dostupné produkty a poznatky využívá k návrhu vlastního zařízení. Autor navrhl a vytvořil několik verzí PCB i hardwarové konstrukce, implementoval výukové plány a vytvořil PC aplikaci pro další podporu výuky Morseovy abecedy a radiové komunikace. Práce je psaná v anglickém jazyce, je logicky členěna a dává čtenáři dobrý přehled o postupu řešení. Součástí příloh je i manuál k použití. Z práce je patrné, že student věnoval řešení dané problematiky značné úsilí a provedl i testování zařízení jak po hardwarové stránce, tak i testování výukového plánu na vybraných respondentech. S přihlédnutím k výše uvedenému doporučuji práci k obhajobě s hodnocením výborně/A. 
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations A
Topics for thesis defence:
  1. Jak byste navrhl rozsáhlejší experiment, který by umožnil vyhodnotit efektivitu navrženého výukového systému ve srovnání s jinými metodami výuky Morseovy abecedy?
  2. Jaké technické vylepšení považujete po provedeném uživatelském testování za nejdůležitější?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová