Bachelor's Thesis

Electronic Jewel

Final Thesis 4.8 MB

Author of thesis: Long Khanh Mai

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Vladimír Levek, Ph.D.

Reviewer: doc. Ing. et Ing. Pavel Šteffan, Ph.D.

Abstract:

The main goal of this bachelor's thesis was to design electronic jewelry. The jewelry was designed so that a push button could be used to switch between four LED lighting modes, two of which were controlled by an accelerometer measuring sudden changes in motion. A power switch could be used to turn on or off the whole device. The design of the device was mainly focused on functionality, long battery longevity, price and low weight.
The selection of suitable components, which could be commonly purchased and met
the requirements of the thesis, was adapted to these parameters.

Keywords:

Electronic jewelry, accelerometer, LED, LED matrix, lithium-polymer battery

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

Process of defence

Student seznámil státní zkušební komisi s řešením své bakalářské práce. Zodpověděl otázky a připomínky oponenta. Dále odpověděl otázky komise: Byl to jednorázový projekt, nebo bude více rozšířen?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Microelectronics and Technology (BPC-MET)

Composition of Committee

doc. Ing. et Ing. Pavel Šteffan, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Vítězslav Novák, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Michal Pavlík, Ph.D. (člen)
Ing. Vojtěch Dvořák, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Jelínek, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Vladimír Levek, Ph.D.

Student se v bakalářské práci zaobírá návrhem a realizací světelného šperku. Zadání nepatří mezi nejnáročnější, nicméně student svým výsledkem potvrdil, že tuto práci lze důstojně zařadit po boku ostatních výsledků.
Po celou dobu tvorby bakalářské práce student docházel na konzultace v dostatečné míře a vždy byl schopen kvalifikovaně diskutovat o dosažených výsledcích, popřípadě o výskytu problému. V počátcích návrhu se student věnoval tvorbě práce víceméně sporadicky, ovšem s postupující dobou naštěstí přidal ve zvýšeném úsilí a dosáhnul splnění zadání. Výsledek není nijak nadstandardní, ani není „vyšperkován“ v žádné oblasti, formálně však splňuje zadání a v závěrečné části tvorby zbylo ještě trochu času na doladění textu. Výsledky práce působí tak, že bylo vše splněno, nicméně ne, na výborné úrovni. Přitom v poslední třetině semestru student pracoval pilně a dokázal vše dokončit včas. Kdyby si rozvrhnul optimálněji návrhový proces po celou dobu tvorby práce, věřím, že by dosáhnul vynikajících výsledků.
K přihlédnutím ke kvalitě práce jak textové, tak i reálné a také ke studentově vysokému nasazení v závěrečné části tvorby bakalářské práce, hodnotím ji 78 body. Points proposed by supervisor: 78

Grade proposed by supervisor: C

Bakalářská práce studenta Long Khanh Maie s názvem „Elektronický šperk“ se zabývá návrhem a realizací náhrdelníku reagujícího na pohyb. Text má jasnou logickou strukturu zahrnující teoretickou rešerši, technický návrh a praktickou realizaci doplněnou o měření.
Po jazykové a stylistické stránce je práce sice srozumitelná, avšak vykazuje nedostatky, které snižují její odbornou úroveň. Autor nadužívá neformální spojení „ve finále“ k uvozování výsledků či závěrů. V textu se objevují věty s narušeným slovosledem nebo chybějícími slovy a vyskytují se i prohřešky proti české morfologii a syntaxi (chyby v pádových koncovkách a ve shodě přísudku s podmětem). K formálním pochybením patří také nesoulad v odkazování na přílohy – seznam odkazuje na strany 49 a 53, ačkoliv v dokumentu se reálně nacházejí na stranách 56 až 62.
V teoretické části autor podrobně zpracoval problematiku mikrokontrolérů, typů LED diod, senzorů pohybu (akcelerometry, gyroskopy, magnetometry) a autonomních napájecích zdrojů. Praktická část kromě samotného návrhu vhodně implementuje také reálné oscilografické průběhy spínání tranzistorů a SPI komunikace. Jako velmi přínosnou hodnotím přehlednou tabulku naměřených odběrů a výpočtů výdrže baterie v různých režimech. Ocenit lze rovněž autorovu sebereflexi – transparentně popisuje omyly při výrobě (např. nepřesné rozměry otvorů či chybnou orientaci vývodů u jedenácti tranzistorů) a podrobně vysvětluje, jak tyto problémy vyřešil.
Výrazným nedostatkem práce je absence jakékoliv fotografie hotového a funkčního (rozsvíceného) šperku. Text i přílohy obsahují pouze schémata, blokové diagramy, výstupy z osciloskopu a návrhy vrstev DPS. Vzhledem k samotnému tématu postrádám řešení mechanického a estetického provedení pouzdra či způsobu nošení. Autor se omezil téměř výhradně na technickou stránku (elektrické zapojení a kód), přičemž designová a uživatelská podoba, která je u nositelné elektroniky (tzv. wearables) klíčová, zůstala zcela opomenuta.
Navzdory těmto výtkám je práce po technické stránce velmi solidní a splňuje všechny body zadání. Její hlavní slabiny spočívají v chybějící vizuální prezentaci finálního produktu a ve stylistických neobratnostech. Vzhledem k výše uvedeným skutečnostem hodnotím práci klasifikačním stupněm C. Topics for thesis defence:
  1. Naměřená výdrž baterie v aktivních režimech se pohybuje kolem 1,14 až 1,8 hodiny, což se jeví pro praktické nošení během dne málo. Jaké konkrétní úpravy v softwaru nebo v hardwaru byste navrhl, aby se výdrž zařízení prodloužila alespoň na 8–10 hodin běžného provozu?
  2. V kapitole 3.1 popisujete chybu s opačnou orientací vývodů u 11 tranzistorů. Můžete upřesnit, zda šlo o chybu v knihovně (footprintu) v programu KiCad, nebo o chybu při ručním osazování? Jakým kontrolním mechanismům byste se příště v návrhovém procesu věnoval, aby se tato chyba neopakovala před odesláním dat do výroby?
  3. Jako typ šperku jste zvolil náhrdelník, u kterého zmiňujete důležitost malých rozměrů a vzhledu. V textu se však věnujete téměř výhradně elektronickému návrhu. Jakým způsobem jste zamýšlel mechanické upevnění desky a baterie k řetízku a jak by vypadalo výsledné pouzdro šperku, aby byly chráněny citlivé komponenty jako akcelerometr před vnějšími vlivy?
Points proposed by reviewer: 70

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová