News
New course – Internet of Things for analytical biochemistry
C3003 Internet of Things for analytical biochemistry is a new course aimed at students wanting to tackle basic principles of electronic useful for recording and understanding data from bioanalytical systems.
Milé studentky, milí studenti,
právě probíhají registrace předmětů, ve kterých se můžete mimo jiné zaregistrovat do našeho nového předmětu:
C3003 Internet věcí pro analytickou biochemii
Předmět se bude poprvé vyučovat v podzimním semestru 2021. Cílem přednášky s navazujícími praktickými domácími pokusy je jednoduchou formou nabídnout pohled na základy systémů IoT (internet of things) pro měření různých veličin v biochemii s využitím elektronických modulů na bázi systémů Arduino či Raspberry Pi.
Následně bude představeno, jak pomocí WiFi poslat experimentální údaje k webovým stránkám či službám pro záznam, zobrazení a vyhodnocení dat, nebo s využitím Bluetooth do smartphonu jako základu pro přenosná měřící zařízení. Poutavou formou se zájemcům přiblíží moderní technologie a snad přispěje k pochopení základů digitální elektroniky a k překonání bariér v oblasti programování.
Přednášejícím je doc. RNDr. Petr Skládal, CSc. Veškeré informace jsou dostupné v katalogu v ISu.
Raspberry Pi vs. Arduino – který z nich je lepší?
Co všechno se v tomto předmětu naučíte?
-
Co jsou IOT zařízení, jejich užitečnost pro moderní instrumentaci a využití pro vědecké experimenty, zpracování laboratorních dat v on-line režimu. Mikrokontrolery vhodné pro běžné uživatele – představení koncepce Arduino.
-
Zopakování základů elektroniky – pasivní a aktivní součástky – odpory a Ohmův zákon, kondenzátory, diody a LED, tranzistory, stabilizátory napětí. Základní sensory pro měření teploty, vlhkosti, tlaku a intenzity světla.
-
Arduino a jeho odvozené varianty, hardware a software, instalace integrovaného vývojového prostředí (IDE), základy programování, volba a možnosti demonstračního modulu (Seeduino Xiao), použití knihoven pro začlenění dalších komponent. Vytvoření a spuštění prvního programu – „Hello World“, rozblikání LED, sledování tlačítek a digitální rozhraní.
-
Měření napětí – analogově-digitální převodníky, úprava vstupního signálu, základy vzorkování dat – snímání stavu potenciometru, měření osvětlení fotoodporem, teploměr jinak. Digitálně-analogový převodník a jeho náhrada.
-
Komunikace s mikrokontrolerem – sériové rozhraní a jeho USB převodníky, přenos dat z periferií – I2C, OneWire a SPI sběrnice, příklad měření teploty a přenos do PC – USB teploměr, zpracování sériových dat na straně PC.
-
Bezdrátové přenosy dat – Bluetooth sériový port a vhodné moduly, úsporná varianta BLE. Jak dostat data do mobilního telefonu (s Androidem), ukázka vývoje aplikace pro zobrazení dat pomocí MIT App Inventor – obrázkové programování. Představení koncepce Micro-Bit.
-
Jak dostat data do internetu – moduly pro WiFi komunikaci. Základy tvorby webových stránek – HTML a CSS, oživení obsahu s PHP – bezdrátová meteostanice. Moderní domácnost – RGB LED a ovládání osvětlení z webu.
-
Koncepce bezdrátově ovládaného fotometru – pokročilé měření intenzity světla fotodiodou, webová stránka přímo v mikrokontroleru.
-
Operační zesilovače jako základ pro přenosnou elektrochemii – point-of-care bioanalytika na příkladu bluetooth glukometru, ukázka profesionálního modulu EmstatPico.
-
Linux na dlani – koncepce Raspberry Pi, představení programování v Pythonu a sestavení webové kamery pro sledování obrazových dat z mikroskopu.
