LabsLand laborategi errealen nazioarteko sare bat da, online eskuragarri dagoena. Ikasleek (ikastetxeetan, unibertsitateetan eta bizitza osorako ikasketa-plataformetan) benetako laborategietara sarbidea izan dezakete Internet bidez, beren ordenagailu eramangarria, tablet edo telefonoa erabiliz.

Laborategiak denbora errealean dira (Arduino, FPGA...) eta mundu osoko unibertsitate desberdinetan kokatuta daude. Zenbait arlotan (Fisika, Biologia, Kimika) laborategiak LabsLand Ultrakonkurente Laborategiak dira, horrela unibertsitateak laborategian egin daitezkeen konbinazio guztiak grabatu ditu (kasuren batean, milaka) eta modu interaktiboan eskuragarri jarri ditu.

Edozein kasutan, laborategia beti da erreala (ez simulatu), eta Web bidez eskuragarri dago (ez duzu hardwarea lortu behar, bidalketekin arduratu, etab.).

Begiratu erabiltzaile baten saio arrunt batek nola funtzionatzen duen hurrengo bideoan:

Laborategi honekin, benetako Arduino Uno taula bat programa dezakezu. Ere periferiko sarrera eta irteera ugari ditu, askotan Arduino kit hasi berrietan sartzen diren antzekoak.

Periferiko horiek LEDak, etengailuak, botoiak, OLED pantaila, servo motor bat, etab. barne hartzen dituzte.

Laborategi honekin, benetako Arduino Uno taula bat programa dezakezu. Ere periferiko sarrera eta irteera ugari ditu, askotan Arduino kit hasi berrietan sartzen diren antzekoak.

Periferiko horiek LEDak, etengailuak, botoiak, OLED pantaila, servo motor bat, etab. barne hartzen dituzte.

Arduino Robot laborategiak esperimentuak egin ahal izaten uzten dizu robot errealean. Programazioaren bidez Arduino zuzenean programatzen duzun robotoaren logika definitu, eta gero robotean igo ezazu zure programa, web kamera baten bidez bere jokabidea ikusteko. Zure robota hormak saihesten, lerroak jarraitzen duten lasterketetan lehiatzen edo beste edozein ariketa mota egiten jar dezakezu. Scratch-itxurako programazio bisualeko hizkuntza erabiltzea nahiago baduzu, saiatu gure arduino robot laborategi bisuala!

Arduino Robot laborategiak esperimentuak egitea ahalbidetzen dizu benetako robot batekin. Roboten logika definitu dezakezu blokeetan oinarritutako hizkuntza baten bidez (Blockly), eta ondoren zure programa robotera igo eta haren portaera ikus dezakezu web-kamera baten bidez. Zure robotak hormak saihestea, ildoari jarraituz lehiatzea edo beste edozein ariketa mota egin dezakezu. Kodea erabiliz ikasi nahiago baduzu, kode bertsioarekin egin dezakezu.

Erabili lineako IDE bat muntaketa lengoaia erabiliz ATMEL-en ATmega328p mikroprozesadorea programatzeko. ATmega328p Arduino UNOan erabiltzen da, eta, hain zuzen ere, programatu ahal izango duzun plaka izango da. Periferiko desberdinak atxikitzen dira, besteak beste, LEDak, potentziometroak eta servo motorea.

Hardwarea Arduino Plaka laborategiarekin partekatzen da, beraz, bertan posible diren jarduerak hemen ere posible dira. Gainera, C iturburu kodea muntaketarekin konbinatzea posible da. Jakina, laborategiaren muntaketarako bertsio hau konplexuagoa da beste Arduino laborategien bertsioak baino, eta mikroprozesadoreen, ordenagailu arkitekturaren eta muntaketa ikastaroen jardueretara bideratuta dago.

Laborategi honek oinarrizko Elektronika Digitala ikasten lagunduko dizu.

Sistema Konbinazionalak diseinatu eta egia-taula betetzeko aukera izango duzu, Erabil ezazu Boolearen Algebra, egin Karnaugh–Veitch (KV edo VK) mapak, eta sortzen dituzun sistemak urruneko benetako hardwarean (Intel FPGAs) probatu.

Laburpena

Digital Trainer laborategia logika digitala, egia-taulak eta Boole-ren Aljebra hasten diren ikasleentzat diseinatuta dago.

Jardueran zehar, ikasleak Intel FPGA bat ikusiko du egia-taula sinple batzuk ezartzen dituena. Ikasleak FPGA gailuekin elkarreragin dezake sistemaren sarrerak aldatzeko etengailuen bidez, eta irteerak LEDen bidez behatu. Erronka FPGA-k kasu bakoitzean zein operadore logiko ezartzen duen zehaztea da (adibidez, ETA, NAND...).

\u00a0

Xehetasun gehiago

Jarduera erraza eta zuzena izateko diseinatuta dago, baina aldi berean ikasleentzat erakargarria izateko. Jolas moduko estiloan diseinatuta dago, eta benetako hardwarean (FPGA) oinarrituta dago. Horrela, logika digitala aurkezteko eta horrekin ohitura hartzeko ez ezik, jakintza hori etorkizunean nola erabil daitekeen ikasleei hasten laguntzeko ere baliagarria da, FPGA gailuekin, industriak erabiltzen dituen bezala, azaleko modu batean elkarreraginez.

FPGA gailuekin elkarreragiteak ez du konplexutasuna gehitzen, ikasleek ez baitute programatu behar; dagoeneko logika kaxa beltza ezartzen dute (jardueraren puntu nagusia hain zuzen ere).

Laborategia Intel Corporation-ek bere maiz egindako mintegietan burutzen duen jarduera batean oinarrituta dago jatorriz, bai praktikan zein urruneko saioetan, beraien Intel DE1-SoC, Intel DE2-115 edo beste mota batzuetako FPGA erabiliz.

Laburpena

Zirkuitu analogikoekin esperimentatzeko. Tresna honen bidez, zure elektronika laborategia izango duzu eskura. Bere interfaz interaktiboa erabiliz, prototipo-plaka bat erabil dezakezu osagai eta hariak konektatzeko. Gainera, funtzio-sorgailu bat eta elikatze-iturria konektatu eta konfiguratu ditzakezu. Zirkuitua diseinatu ondoren, neurketak har ditzakezu multimetroa edo osziloskopioa erabiliz. Bai zirkuituak eta bai neurketak errealitatean eraikitzen eta hartzen dira: hau ez da simulazioa. Errele sistema baten bidez zirkuitua definitutako moduan konektatzen da, benetako seinale eta neurriekin emaitza emanez. Baliagarria da elektronika analogikoari buruzko jardueretarako, hala nola Ohm-en legea, Kirchoff-en legea, osagaien karakterizazioa, instrumentazioaren ikaskuntza, zirkuitu motak, etab.

 

Erabilera eta Tresnak

LabsLand Elektronika Laborategia oso indartsua da eta itxura birtualeko interfaz interaktibo batean oinarritzen da. Elektronika laborategi tradizional batean bezala, ikasleak tresna multzo baten sarbidea eta kontrola du, honako hauek: prototipo-plaka, funtzio-sorgailua, elikatze-iturria, multimetroa, osziloskopioa. Gainera, osagai-kajatxo bat dute eskura, zeina beraien zirkuituan inkorporatu dezaketen.

Elementu nagusia prototipo-plaka da. Ikasleek normalean hemen hasten dira beraien zirkuitua sortzen. Zirkuitu bat sortzeko, osagaiak pantailaren goialdeko kajatxotik (pantailaren goiko aldean) prototipo-plakara arrastatuko dira, eta hariak erabiliz konektatuko dira, goiko eskuin tresna-barra bidez eskuragarri daudenak. Interfazea oso interaktiboa da, osagaiak eta hariak gehitzea, mugitzea eta kentzea libreki ahalbidetzen du.

Sistemak zirkuitu diseinatuak kargatu eta gordetzeko aukera ere eskaintzen du. Ezaugarri honek abiapuntu gisa zirkuitu konplexuak erabiltzea ahalbidetuko dizu, jarduera hala diseinatu bada; edo zirkuituak gordetzeko, jarduera amaierarako edo mantentzeko erabiltzeagatik izanen balitz.

Prototipo-plakatik varios konektore ikus ditzakezu aldeetan, zeinak zirkuitua tresnoen gainerakoekin zehazki konektatzen duten. Konektoreetatik goiko ezkerrean, "DC Power" bezala taldekatua, non +5V, GND, -5V idatzita dagoen, zirkuitua elikatze-iturriari konektatzen dute, esaterako.

Tresna bat ikusi eta konfiguratzeko, besterik gabe beheko menutik hautatu behar da. Adibidez, "DC Power" sakatuz elikatze-iturriari eskuratzen gara. Bere kontrol gehienen gainean jardun dezakegu, eta horrek eragina zuzena izango du zirkuituan eta neurrietan (zirkuitua behar bezala konektatu badugu).

Zirkuitua behar bezala diseinatu eta eraiki ondoren, eta tresnak konfiguratu ondoren, neurri bat egiteko goiko eskuineko "Neurria egin" botoia sakatuko dugu. Zirkuitua behar bezala diseinatuta badago, denbora labur batean, neurrien emaitza tresnetan ikusiko dugu. Akatsen bat egin badugu edo zirkuitua ez bada eraikitzea posible segurantza edo ez onartua izan delako, errore mezu bat ikusiko dugu.

Zirkuitu baten neurketa egiterakoan, interfazearen azpian ekipamenduaren momentuko bi denbora errealeko argazki ikusiko ditugu, neurketaren momentuan hartzen dira. Denbora honetan zehar zirkuitua errelaysekin fisikoki konfiguratu da. Bere egoera batzuetan LED adierazleak bidez ikus daiteke.

 

Zirkuitu Katalogoa

LabsLand Elektronika Laborategiaren ezaugarri nagusia da ez dela simulazioa: zirkuituak benetan eraikitzen dira errelaysekin, zirkuituan sartutako osagai guztiak (erresistentziak, diodoak, kondentsadoreak...) benetakoak dira, eta neurriak benetako tresneekin hartzen dira. Honek laborategi oso errealistikoa eta indartsua egiten du, baina aldi berean muga batzuk ezinbestekoak dira.

Hasteko, laborategiak fisikoki sustatu beharko du erabili nahi den osagaiaren zehatza. Osagaiak kajatxoko osagaietan ikus ditzakezu. Gainera, osagai mota berdinaren bat baino gehiago erabili nahi baduzu, sistemak kopuru egokia izan beharko du. Gainera, segurantzarako, sistema ez da interkonexio mota guztietarako onartzen. Adibidez, labur-zirkuitoak edo osagaiek onartzen duten potentzia gaindituko luketen zirkuituak ezin izango dira eraiki. Segurantzaz bermatu ez diren zirkuituak ere ezin izango dira eraiki.

Hori dela eta, ikasgelako jarduerak diseinatzeko eta Elektronika Laborategia praktikan erabiltzeko, gure Zirkuitu Katalogoa erabili eta alkohol beharko dugu. LabsLand Zirkuitu Katalogoak zirkuitu multzo bat jasotzen du, segurtasunez eraiki ahal izatea eta erabili ahal izatea bermatzen dugu, eta Elektronika Laborategia erabiltzen diren hainbat ikastaroetan erabilgarriak direnak.

Irakaskuntza katalogoko zirkuitu inguruan diseinatuaz, zirkuitu arbitrario batek onartua ez izateko arazoa saihestuko dugu, segurantza arazoengatik, osagaien erabilgarritasuna, edo besterik ezin izan delako bermatu eraikitzea posible zenik.

Katalogora sarbidea izan dezakezu esteka honen bidez: https://labsland.com/pub/docs/experiments/hive/eu/index.html eta baita ere edukiaren ataletan zerrendatua dago.

Katalogoak ataletan zirkuituak jasotzen ditu:

• Erresistentziak
• Diodoak
• RC Zirkuituak
• RLC Zirkuituak
• Anplifikadore Operazionalak
• Transistoreak

Etengabe katalogoa luzatzen ari gara. Zure ustez erabilgarria izan daitekeen zirkuitu mota batekin interesa baduzu, ez zalantzarik izan harremanetan jartzeko. Nahiz eta katalogora gehitzea bermatu ezin, aztertu eta baliteke hurrengo aldaketan inkorporatzea.

 

Barne Funtzionamendua

LabsLand Elektronika Laborategiak "Erlauntza" izeneko esperimentuak ditu, planetako hainbat erakundetatik banatuak, erabiltzaileei zirkuituak eta neurriak eskaintzen dituzten "cluster" bezala lan egiten.

Zirkuitu bat diseinatzerakoan, zirkuitua ez da fisikoki eraikitzen, eta neurriak ez dira hartzen "Neurria egin" botoia sakatu arte. Une horretan, nodo banatuetako bat esleitzen da, zeinak unean zirkuitua eraikitzen eta beharrezko neurriak hartzen dituen, emaitza itzuliz. Neurri bat hartu duen nodo espezifikoa interfazean ikus daiteke, bi denbora errealeko argazkien bidez. Neurri bakoitza nodo ezberdin batera zuzendu daiteke: horregatik noizean behin azken neurriaren irudia eta ematzailea sarritan aldatzen ikusten dituzu hainbat neurri hartzen direnean.

Barnealdean, nodo bakoitza hainbat tresna eta LabsLand-ek diseinatutako erreleak eta zirkuitua osatuko duten osagaiak dituzten plakekin kutxa bat da. "Erlauntza Nodo Erreferentzia Dokumentazio" dokumentuak nodoen barne funtzionamendu eta barne plaka mota bakoitzaren helburua zehazten du.

Nodoak diseinatuak daude, nodoak hartzen dituen erakundeak nahi izanez gero, zirkuitu berriak gehitu eta pertsonalizatu ahal izateko. Hau ere eskuliburuan zehazten da.

 

Ekipoa

Laborategi honetan (lehen aipatutako nodoak) ekipamendua LabsLand-ek diseinatu du eta erakundeetan ezarri ahal izateko salgai dago. Erakundeek, ekipamendu hori erosteak eta bere instalazioetan ezartzeak onura ezberdinak lortzen dituzte; horien artean, beraien erabilera eskaitza egitea eta zirkuituak sortu eta pertsonalizatzeko aukera.

Hardwarea nola erosi jakiteko informazioa lortzeko, gure orrialdea bisitatu dezakezu: https://labsland.com/en/hardware

 

Aplikazioa Bigarren Hezkuntzan eta Unibertsitate Hezkuntzan

LabsLand Elektronika Laborategia baliabide hezigarri bikainezkoa da bigarren hezkuntza eta unibertsitate hezkuntzarako.

Laborategiak elektronika analogikoaren oinarrizkoak azter eta esperimentatzeko plataforma segurua eta interaktiboa eskaintzen du. Ikasleek oinarrizko kontzeptuak ikasteko aukera dute, adibidez, Ohm-en Legea eta Kirchoff-en Legea, benetako zirkuituekin esperimentatuz, normaltasunez mugatua edo beraien eskuragarritasunetik kanpo egon ohi litzatekeena. Gainera, laborategiko tresnekin, hala nola osziloskopio eta multimetroekin, esperientzia praktikoa lortzen dute, elektrizitate eta elektronika ingeniaritzaren arloan ezinbestekoak direnak.

Laborategia elektroika klaseetan aurkeztutako kontzeptuak sendotzeko eta zabaltzeko erabil daiteke, osagai konplexu gehiago bateratzeko, hala nola operazio anplifikadore eta transistoreak, era berean, beren zirkuituak diseinatzeko analisi eta simulazioetarako.

Ikasi Hardware diseinua benetako FPGAekin!

Laborategi honetan, bi Hardware Diseinu Lengoaia erabiliz programatzen ikasi ahal izango duzu: VHDL edo Verilog, eta zure kodea eskuragarri dauden gure plaka anitzetako batean probatu. FPGA bakoitzak osagai multzo bat du jada kokatua, hala nola 10 LED, 6 7-segmentuko pantailetan edo erloju anitzetan. Gainera, 10 etengailu birtual eta 4 botoi birtual eskuragarri izango dituzu zure diseinuan erabiltzeko, eta benetako hardwarearekin elkarreraginean ikusi ahal izango dituzu.

Zure kodea sintetizatzen duzunean, plaka jakin batera esleituko zaizu (Terasic DE2-115 edo Terasic DE1-SoC edo beste batzuk, adibidez), eta zure kodea eskuragarri dauden plaketako batera bidali eta etengailuak piztu eta itzali edo botoi sakatu eta diseinua nola portatzen den ikusiko duzu. Plakak unibertsitate desberdinetan kokatuta daude, plaka bakoitza erabiltzean ikusiko duzun bezala.

Laborategi honetan, ez duzu software edo hardwarearik instalatuta izan behar zure ordenagailuan, tabletan edo telefonoan.

Ikasi Hardware diseinua FPGAekin Terasic DE1-SoC erabiliz!

Laborategi honetan, bi Hardware diseinu-lengoaia erabiliz programatzen ikasi dezakezu: VHDL edo Verilog, eta zure kodea benetako Terasic DE1-SoC FPGA batean probatu. FPGAk osagai multzo bat aurrez martxan du, hala nola 10 LED gorriz, 6 7-segmentu bistaratzaile eta erloju anitz. Gainera, 10 etengailu birtual eta 4 botoi birtual izango dituzu eskuragarri zure diseinuan erabiltzeko eta benetako hardwarearekin interakzioan ikusterakoan. Horrela, etengailuak piztu eta itzali edo botoiak sakatu eta zure diseinuaren portaera ikusiko duzu. Plakak hainbat unibertsitatetan kokatuta daude, plaka bakoitza erabilitakoan ikusiko duzun bezala.

Laborategi honetan, ez duzu inolako software edo hardware instalatu beharrik zure ordenagailuan, tabletan edo telefonoan.

Ikasi Hardware diseinua FPGAekin Terasic DE1-SoC erabiliz!

Laborategi honetan, bi Hardware diseinu-lengoaia erabiliz programatzen ikasi dezakezu: VHDL edo Verilog, eta zure kodea benetako Terasic DE1-SoC FPGA batean probatu. FPGAk osagai multzo bat aurrez martxan du, hala nola 10 LED gorriz, 6 7-segmentu bistaratzaile eta erloju anitz. Gainera, 10 etengailu birtual eta 4 botoi birtual izango dituzu eskuragarri zure diseinuan erabiltzeko eta benetako hardwarearekin interakzioan ikusterakoan. Horrela, etengailuak piztu eta itzali edo botoiak sakatu eta zure diseinuaren portaera ikusiko duzu. Plakak hainbat unibertsitatetan kokatuta daude, plaka bakoitza erabilitakoan ikusiko duzun bezala.

Laborategi honetan, ez duzu inolako software edo hardware instalatu beharrik zure ordenagailuan, tabletan edo telefonoan.

FPGA bidezko Hardware diseinua ikasi Terasic DE2-115 erabiliz!

Laborategi honetan, bi Hardware Diseinu Hitzaldiak (HDL) erabiliz programatzen ikasi ahal izango duzu: VHDL edo Verilog, eta zure kodea benetako Terasic DE2-115 FPGA batean probatu ahal izango duzu. FPGA-ak osagai multzo bat du jada jarrita, hala nola, 18 LED gorri, 9 LED berde, 8 7-segmentuko pantaila, eta hainbat erloju. Gainera, 18 etengailu birtual eta 4 botoi birtual izango dituzu eskura zure diseinuan erabiltzeko, eta hauekin benetako hardwarearekin elkarreraginean ari zaren ikusteko. Horrela, etengailuak piztu eta itzaliko dituzu edo botoiak sakatuko dituzu eta zure diseinuak nola jokatzen duen ikusiko duzu. Plakak unibertsitate desberdinetan daude kokatuta, taula bakoitzarekin erabiltzen ari zaren unean ikusiko duzun bezala.

Laborategi honetan, ez duzu software edo hardwarerik instalatu beharrik zure ordenagailuan, tabletean edo telefonoan.

Laborategi honekin, ARM mikrokontrolatzaile erreal bat programa dezakezu STMicroelectronics fabrikatzailearen WB55RG garapen-plaka nuklearrarekin. Sarrera eta irteerako hainbat periferiko ditu, IoT-ko aplikazioetan ohikoak direnak. Plaka kontsumo txikiko hainbat motarekin ere programa daiteke, eta oso erabilgarriak dira IoT gailuetarako.

Periferiko horien artean daude, besteak beste: LEDak, LED RGB bat, etengailuak, OLED pantaila bat, motor serbo bat, etab.

Hauek dira kontsumo txikiko motak: Sleep, Low-power run, Low-power sleep, Stop 0, Stop 1, Stop 2, Standby eta Shutdown.

Laborategi honekin, ARM mikrokontrolatzaile erreal bat programa dezakezu STMicroelectronics fabrikatzailearen WB55RG garapen-plaka nuklearrarekin. Sarrera eta irteerako hainbat periferiko ditu, IoT-ko aplikazioetan ohikoak direnak. Plaka kontsumo txikiko hainbat motarekin ere programa daiteke, eta oso erabilgarriak dira IoT gailuetarako. Periferiko horien artean daude, besteak beste: LEDak, LED RGB bat, etengailuak, OLED pantaila bat, motor serbo bat, etab. Hauek dira kontsumo txikiko motak: Sleep, Low-power run, Low-power sleep, Stop 0, Stop 1, Stop 2, Standby eta Shutdown.