Harjoitustyössä on käytössä Tampereen Teknillisessä Korkeakoulussa radio-ohjattavasta leikkiautosta rakennettu mikro-ohjattu auto. Tarkoitus on kirjoittaa ohjelma, jonka avulla auto pystyy itsenäisesti etenemään lattiaan merkittyä rataa pitkin.
Harjoitustyö tehdään C-kielellä Motorola M68HC11:lle. Ohjelmointi on laiteläheistä ja vaatii tutustumista sekä mikrokontrollerin että sen ympärille rakennetun elektroniikan dokumentaatioon:
Alkuun pääsemisen helpottamiseksi jaamme muutaman erittäin yksinkertaisen esimerkkiohjelman, joista selviää toimilaitteiden ja anturien käsittely. Ne eivät hyödynnä läheskään kaikkia mikrokontrollerin ominaisuuksia, ja säätöalgoritmit ovat puutteellisia.
Tavoitteena on laajentaa ohjelmaa (tai kirjoittaa kokonaan uusi) siten, että auto kiertää suljettua, heijastavalla teipillä merkittyä rataa mahdollisimman nopeasti. Auton on pysyttävä radalla siten, että auton pohja tai vähintään yksi pyörä peittää ratamerkinnän koko ajan. Lisäominaisuutena auto voi myös osata peruuttaa palatakseen radalle. Radan alku- ja päätepiste on merkitty poikkiviivalla. Tätä tietoa voisi käyttää radan opettelemiseen ensimmäisellä kierroksella: suoritinkortillahan on 32 kilotavua muistia.
Kurssin lopussa olevassa harjoitustyön palautustilaisuudessa järjestetään kilpailu, jossa mitataan kolmen kierroksen ajamiseen kulunut aika. Parhaat pääsevät tamperelaisia vastaan järjestettävään finaaliin.
Harjoitustyö tehdään 2-3 hengen ryhmissä. Työtä voi tehdä joko kaupallisella icc11:llä, joka toimii MS-DOSissa ja Linuxissa, tai (jos hakkerihenkeä riittää) gcc:n 68HC11-versiolla, jonka asentaminen ja viritteleminen jätetään lukijan harjoitustehtäväksi. Harjoitustyö tehdään Linux-koneessa, josta koodi ladataan RS232-johtoa pitkin autoon.
Harjoitustyössä pidetään välitarkastus, jossa todetaan että kaikki ryhmät ovat päässeet työssään alkuun. Samalla voidaan välttää ruuhkaa viimeisillä päivillä. Välitarkastus tapahtuu siten, että kukin ryhmä esittää assistentille perjantaina 26.3.1998 jonkinlaisen ohjelman, joka toimii autossa, ja kertoo hieman jatkosuunnitelmista. Vaatimukset eivät ole kovat; haluamme vain nähdä, että työ on lähtenyt liikkeelle.
Harjoitustyön palautustilaisuus on 5.5.1999 klo 12-16. Ensin kukin ryhmä esittelee ratkaisunsa periaatteet lyhyesti salissa T1 ja palauttaa dokumentin assistentille. Sen jälkeen siirrymme harjoitustyötilaan A243 katsomaan, miten käytäntö vastaa teoriaa. Kukin ryhmä laittaa auton kiertämään radan 1-3 kierrosta. Ajan säästämiseksi voimme pudottaa kierrosmäärää 3:sta.
Parhaiden harjoitustöiden tekijät saavat korottavan arvosanan ja kutsutaan edustamaan korkeakouluamme tamperelaisia vastaan T-talolla 24.5.1999 klo 13 järjestettävässä Sulautettujen järjestelmien SM-kilpailuissa. Säännöt mukailevat viimevuotisia, mutta yritämme saada rataan ainakin yhden sellaisen kohdan, jota ei voi peruuttamatta selvittää.
Harjoitustyön palautukseen kuuluu paperimuodossa oleva dokumentti, jonka tulee sisältää:
Harjoitustyöhön kuuluu sekä HC11:ta varten kirjoitettu ohjelma että palautusdokumentti. Näistä pääpaino on tehdyllä ohjelmalla; dokumentti selostaa käytettyjä menetelmiä ja saavutettuja tuloksia.
Hyvältä harjoitustyöltä toivotaan:
Marko Mäkelä
1999-05-26