| Nazwa szkolenia | Programowanie mikrokontrolerów jako elementów systemów Internetu Rzeczy (IoT) |
| Termin szkolenia | od kwietnia 2026 wg harmonogramu |
| Adresaci szkolenia | Uczniowie i studenci / Dorośli i Nauczyciele |
| Potwierdzenie ukończenia | Szkolenie kończy się uzyskaniem Certyfikatu Branżowego Szkolenia Zawodowego |
| Organizator szkolenia | BCU Zielona Góra |
| Cele szkolenia | Wzrost kompetencji cyfrowych oraz zielonych w obszarze projektowania i programowania systemów wbudowanych przeznaczonych do współpracy z automatyką domową (IoT). Przygotowanie do samodzielnej realizacji projektów IoT. |
| Forma realizacji szkolenia | 15 h uczniowie i studenci / 30 h dorośli i nauczyciele |
| Wymagania wstępne | Uczestnik szkolenia ma wiedzę podstawową z zakresie: – montażu układów elektronicznych, – obsługi programów komputerowych w środowisku Windows/Linux, – działania sieci TCP/IP i systemów wbudowanych |
| Liczba miejsc | 15 osób w grupie |
| Kod szkolenia | PMIoT-US-K1 uczniowie/stdenci | PMIoT-DN-K1 dorośli/nauczyciele |
Dorośli i nauczyciele:
Moduł 1: Usystematyzowanie podstawowej wiedzy dotyczącej systemów wbudowanych i ich komponentów
• Definicja systemów wbudowanych
• Charakterystyka kluczowych elementów systemów
• Stosowane architektury jedno- i wieloprocesorowe
• Obszary zastosowań
• Dostępne platformy sprzętowe i środowiska programistyczne
• Architektura i możliwości ESP32
• Ekosystem IoT
Moduł 2: Wybrane sposoby programowania systemów wbudowanych
• Najpopularniejsze środowiska deweloperskie
• Instalacja i konfiguracja Arduino IDE 1.8.x i 2.x w systemie Windows/Linux
• Dodanie obsługi ESP32 w środowisku Arduino 2.x
• Korzystanie z bazy bibliotek
• Wprowadzanie kodu, walidacja i uruchomienie
Moduł 3: Rozwiązywanie problemów w systemach wbudowanych
• Debugowanie programu
• Podstawowa diagnostyka układu elektronicznego
Moduł 4: Komunikacja w systemach wbudowanych
• Interfejsy UART, I2C, SPI, CAN
• Sposoby wymiany informacji na większe odległości: HTTP, MQTT, LoRa, CoAP
Moduł 5: Integracja i interakcja systemów wbudowanych ze światem zewnętrznym – czujniki
• Sposoby odczytu danych z najpopularniejszych rodzajów sensorów (analogowych i cyfrowych)
• Programowa obsługa wejść binarnych
• Odczyt wartości z przetwornika A/C
• Wykonywanie zmiennoprzecinkowych obliczeń w mikrokontrolerach
• Filtrowanie sygnału – podstawy
Moduł 6: Integracja i interakcja systemów wbudowanych ze światem zewnętrznym – elementy wykonawcze
• Programowa obsługa wyjść binarnych
• Programowa obsługa wyjść PWM
• Sterowanie elementami wykonawczymi na przykładzie analogowych diod LED, programowalnych diod LED, wyświetlaczy, silników, silników krokowych, serwomechanizmów, głośników
Moduł 7: Wprowadzenie do serwerów opartych na komputerach jednopłytkowych
• Charakterystyka komputerów jednopłytkowych (np. Raspberry Pi)
• Serwery i serwisy internetowe stosowane w rozbudowanych systemach
• Instalacja systemu operacyjnego na karcie pamięci
Moduł 8: Wprowadzenie do konteneryzacji
• Idea, zastosowania, różnice względem wirtualizacji
• Charakterystyka platformy Docker
• Instalacja platformy pod systemem Linux i Windows
Moduł 9: Wprowadzenie do systemu automatyki domowej Home Assistant
• Charakterystyka systemu
• Możliwe formy instalacji i uruchamiania
• Instalacja Home Assistanta na komputerze jednopłytkowym w kontenerze
• Instalacja brockera MQTT w kontenerze
• Testy poprawności działania systemów
Moduł 10: Zaprojektowanie i zaprogramowanie własnego systemu pomiarowo-sterującego działającego w obrębie IoT
• Wykorzystanie zdobytej dotychczas wiedzy teoretycznej i nabytych umiejętności w realizacji systemu wg pomysłu własnego lub podanego przez prowadzącego
Uczniowie i studenci:
Moduł 1: Podstawy systemów wbudowanych i ESP32
• Czym są systemy wbudowane i gdzie są stosowane
• Podstawowe elementy systemu (mikrokontroler, czujniki, elementy wykonawcze)
• Wprowadzenie do ESP32 – architektura i możliwości
• Przegląd środowisk programistycznych i ekosystemu IoT
Moduł 2: Programowanie ESP32 w Arduino IDE
• Instalacja i konfiguracja Arduino IDE
• Dodanie obsługi ESP32
• Struktura programu (setup/loop)
• Wgrywanie programu i komunikacja przez port szeregowy
• Podstawy debugowania i analiza błędów
Moduł 3: Komunikacja i podstawy IoT
• Interfejsy komunikacyjne: UART, I2C, SPI (wprowadzenie praktyczne)
• Podstawy komunikacji sieciowej: HTTP, MQTT (na poziomie koncepcji + przykład)
• Jak urządzenia komunikują się w IoT
Moduł 4: Odczyt danych z czujników
• Odczyt wejść cyfrowych i analogowych (ADC)
• Podłączenie i obsługa czujników (analogowych i cyfrowych)
• Podstawowe przetwarzanie danych (np. filtrowanie, skalowanie)
• Interpretacja wyników pomiarów
Moduł 5: Sterowanie elementami wykonawczymi
• Wyjścia cyfrowe i PWM
• Sterowanie diodami LED (w tym PWM)
• Wprowadzenie do sterowania urządzeniami: serwomechanizmy, silniki
• Tworzenie prostych układów sterujących
Moduł 6: Systemy IoT i środowisko serwerowe
• Wprowadzenie do komputerów jednopłytkowych (np. Raspberry Pi)
• Podstawy działania serwerów w IoT
• Wprowadzenie do Dockera (pojęcie kontenera)
• Wprowadzenie do Home Assistant i MQTT
• Integracja systemu (pokaz lub proste ćwiczenie)
Moduł 7: Projekt końcowy – system IoT
• Zaprojektowanie prostego systemu pomiarowo-sterującego
• Połączenie czujników i elementów wykonawczych
• Implementacja programu na ESP32
• Opcjonalnie: komunikacja z systemem nadrzędnym (MQTT / Home Assistant – demonstracja)
• Testy działania i prezentacja projektu
