bakalářská práce

Elektronická vzduchovková střelnice

Text práce 6.28 MB Příloha 9.4 MB

Autor práce: Bc. Dan Šrámek

Ak. rok: 2023/2024

Vedoucí: Ing. Ondřej Baštán

Oponent: Ing. František Rusnák

Abstrakt:

Práca sa zaoberá tvorbou elektronickej vzduchovkovej strelnice. Analyzuje časť hardvéru, ktorý už existuje, popisuje návrh a tvorbu jeho chýbajúcej časti. Tento návrh bol vytvorený s ohľadom na vlastnosti produktov dostupných na trhu. Pre komunikáciu medzi terčovými jednotkami a riadiacou jednotkou strelnice je využívaný modul nRF24L01. Mikrokontrolér ovládajúci každú z terčových jednotiek je ATMega328p, pre riadiacu jednotku bolo vybrané ESP32-S3. V práci je tiež opísaný vývoj firmvéru pre oba spomenuté mikrokontroléry. Celý vytvorený systém strelnice je ovládaný pomocou dotykového HMI od firmy Nextion.

Klíčová slova:

ATMega, Doska plošných spojov, ESP32, Nextion, nRF24L01, Vzduchovková strelnica

Termín obhajoby

12.06.2024

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Student obhájil bakalářskou práci přičemž komise neměla žádné námitky k řešené práci. Na položené dotazy student odpověděl bez výhrad.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Automatizační a měřicí technika (BPC-AMT)

Složení komise

doc. Ing. Radovan Hájovský, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Zdeněk Bradáč, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jakub Dokoupil, Ph.D. (člen)
Ing. Zdeněk Havránek, Ph.D. (člen)
Ing. Radovan Holek, CSc. (člen)
Ing. Karel Horák, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Ondřej Baštán

Cílem práce pana Šrámka bylo vytvořit firmware pro terčové jednotky vzduchovkové střelnice a doplnit systém o bezdrátovou řídicí jednotku, která by dokázala obsluhovat střelecké scénáře s více terči a vyhodnocovat výsledky střelby. Student k práci přistupoval velmi samostatně a proaktivně, přičemž konzultace využíval v dostatečné míře.

Prezentační úroveň předloženého dokumentu je na velmi dobré úrovni. Student se vyjadřuje srozumitelně a jednotlivé kapitoly na sebe plynule navazují. Dokument je po formální stránce rovněž v pořádku a svým rozsahem 36 stran od úvodu po závěr odpovídá požadavkům na tento typ práce. Práce s literaturou je na dobré úrovni.

Student v práci nejprve provádí stručnou rešerši týkající se oficiálních vzduchovkových střeleckých disciplín, které však neodpovídají primárnímu záměru navrhované střelnice, kterou je dynamická střelba. Těchto informací však využívá v průzkumu trhu s běžně dostupnými vzduchovkovými terčovými zařízeními. Následně se práce zabývá výhradně návrhem a realizací hardwaru pro řídicí jednotku a firmware pro všechny moduly střelnice.

Studentovi se podařilo úspěšně dokončit, otestovat a předvést komplexní embedded systém skládající se z 6 samostatných jednotek komunikujících mezi sebou prostřednictvím bezdrátové komunikace, čímž prokázal své bakalářské schopnosti. Proto práci doporučuji k obhajobě a hodnotím 85 body, B. Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 85

Známka navržená vedoucím: B

Posudek oponenta
Ing. František Rusnák

Pan Šrámek se ve své práci zabývá tématem elektronická vzduchová střelnice. Práce je rozdělena do tří hlavních kapitol a její rozsah je vyhovující. Text práce je z formální stránky v pořádku a neobsahuje závažné chyby. V rámci průzkumu trhu student uvádí tři dostupná řešení a popisuje jejich parametry. Následně provádí vlastní návrh koncepce vzduchovkové střelnice, který je založen na jednom řídicím modulu s HMI prostředím a několika terčovými jednotkami. Moduly mezi sebou komunikují bezdrátově. Dále je popsáno dosavadní řešení převzatého hardwaru terčové jednotky. Následující část práce popisuje návrh řídicí jednotky založené na modulu ESP32. Pro komunikaci s uživatelem student vybral programovatelný HMI modul s dotykovým displejem, který komunikuje s řídicí jednotkou pomocí sériové komunikace. Student dále popisuje výběr a návrh komunikačního modulu, napájecích obvodů a ostatních periférií. Z provedených návrhů vychází návrh desky plošného spoje řídicí jednotky. Návrh softwaru je rozdělen na tři části terčové jednotky, HMI a řídicí jednotky. V rámci popisu softwaru jsou popsány i základní principy komunikačních rozhraní, například SPI. Zmíněny jsou také zprávy, které se používají pro komunikaci mezi řídicí jednotkou a HMI rozhraním a bezdrátová komunikace mezi terčovými jednotkami. Celkem byly implementovány tři střelecké režimy. Pro testování student navrhnul testovací proceduru, kterou realizoval. Práce čerpá celkem z 34 zdrojů, které obsahují z větší části technické dokumentace, internetové technické články, odkazy na softwarové knihovny a různé webové stránky. Student byl schopný splnit všechny body zadání a práce je na dobré úrovni, proto hodnotím A 90 bodů. Otázky k obhajobě:
  1. Jak se systém bude chovat při krátkodobém výpadku bezdrátového spojení?
  2. Proč jste použil schéma pro měření napětí na baterii z obrázku 2.10 ? Podrobně popište jeho funkci.
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 90

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová