Микроконтроллер — важный элемент любого электронного устройства, предназначенный для реализации различных функций: алгоритмов управления, выполнения различных арифметико-логических операций, сбора и хранения данных и так далее. Программирование микроконтроллеров — необходимая компетенция для разработчиков медицинского оборудования, изделий промышленной электроники и других устройств. Наиболее эффективно навыки программирования осваиваются во время лабораторных работ.
Команда, состоящая из молодых сотрудников отделения электронной инженерии ИШНКБ ТПУ Антона Трубачева, Дениса Переводчикова и магистрантки Дарьи Шевалдиной под руководством доцента Станислава Торгаева и старшего преподавателя Ильи Мусорова, разработала лабораторный макет с широкими функциональными возможностями. Он представляет собой плату с микроконтроллером и элементами, необходимыми при программировании и реализации различных функций. На плате, кроме элементов, обеспечивающих работу микроконтроллера, расположены электронные и интерфейсные преобразователи для связи с компьютером, а также «посадочные места» под всевозможные подключаемые датчики — от ультразвуковых до температурных.
«Главное преимущество макета в его компактности. Все необходимые для обучения программированию элементы находятся на одной плате. Раньше требовались дополнительные подключения, большое количество проводных соединений, что не исключало ошибку коммутации и, как результат, нарушение работоспособности разрабатываемого устройства. Лабораторный макет более удобный в работе, наглядный и надежный: элементы расположены таким образом, что практически исключают неверное подключение»,
— рассказывает один из участников проекта, ассистент отделения электронной инженерии ИШНКБ ТПУ Антон Трубачев.
В настоящий момент собраны 16 лабораторных макетов. Пилотное обучение по ним прошли бакалавры по направлениям подготовки «Электроника и наноэлектроника», «Биотехнические системы и технологии». Планируется, что в следующем учебном году к ним присоединятся студенты направления «Автоматизация сварочных процессов и производств».
Лабораторный макет для обучения программированию микроконтроллеров, созданный в Томском политехе, был презентован на проектно-образовательном интенсиве «Архипелаг 2022». Доклад о разработке на открытой площадке народного лектория представил Антон Трубачев. Приглашение на интенсив политехники получили по итогам региональной акселерационной сессии сетевого проекта «Настоящее будущее. Русская электроника», разработка была признана экспертным советом лучшей в общем рейтинге.
На интенсиве «Архипелаг 2022» политехник также участвовал в разработке принципов Национальной кибер-физической платформы «Восток». Команда из молодых специалистов, студентов и аспирантов со всей страны была отобрана на региональных акселерационных сессиях. Антон Трубачев работал в составе группы, которая прорабатывала новые принципы организации школьного образования, популяризации инженерной деятельности и электроники, формирования сообщества наставников в рамках платформы «Восток».
«В ходе работы активно обсуждались вопросы геймификации образования, создание крепких связей с современной индустрией и проработки нового отечественного программного обеспечения для программирования микроконтроллеров. По итогам двухнедельной работы была проведена открытая дискуссия, на которой экспертный состав нашей группы представил проект Национальной кибер-физической платформы «Восток»,
— рассказывает Антон Трубачев.
В планах команды специалистов Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ — разработка улучшенной версии лабораторного макета. Основной упор будет сделан на расширение вычислительных мощностей и функциональных возможностей устройства.