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Semester 6

Übersicht der Lernfelder

ID Lernfeld HK Bezüge Lektionen
LFB_Pr_HW uC Hardware erweitert 9999 c.01
9999 c.05
80 L
LFB_Pü_Pr2 bereichsübergreifendes Projekt 2 9999 d.01
9999 d.02
9999 d.03
27 L
107 L

LFB_Pr_HW - 80 L

uC Hardware erweitert

Sie entwickeln die Software für die Steuerung einer Wetterstation mit Temperatur-, Feuchtigkeits-, Druck- und Windmesssensoren. Sie wählen einen geeigneten Ein-Chip-Mikrocontroller mit ausreichendem Speicher, integriertem A/D-Wandler, Zähler, Schnittstellen (UART, I2C, SPI) und ausreichend digitalen Ein- und Ausgängen aus. Sie wählen auch ein Display (LCD, E-Paper, Oled, .) und nutzen das zur Verfügung gestellte Material. Sie stellen sicher, dass korrekte analoge Signale für den A/D-Wandler vorhanden sind, verbinden den Mikrocontroller korrekt mit den Sensoren über die Busse und das Display und verdrahten die Schnittstellen. \<br>\<br>Sie programmieren in strukturierter Sprache die Softwarebibliothek mit Definitionen/Deklarationen und Funktionen zur Steuerung des Displays, zur Konfiguration und Nutzung des A/D-Wandlers sowie anderer Module, die für die Wetterstation benötigt werden. Sie nutzen vorhandene Bibliotheken und passen sie an den verwendeten Mikrocontroller an, ergänzen sie oder erstellen neue Funktionen, die für das Projekt benötigt werden. \<br>\<br>Anschließend schreiben Sie das vollständige Programm für die Wetterstation. Sie übertragen die konvertierten Werte an das Display. Für die Kommunikation mit dem PC über die dedizierte\<br>\<br>Schnittstelle programmieren Sie eine Bibliothek mit einem einfachen Protokoll, das Sie für die \<br>Übertragung und den Empfang von Anweisungen und Daten definiert haben.

Voraussetzungen:
LFB_Pr_Prg_Basis - BFS - 1. Sem. - 40 L
LFB_Pr_Basis - BFS - 2. Sem. - 5 L
LFB_Pr_uC - BFS - 2. Sem. - 40 L

Verlinkung Lernziele Handlungsnotwendiges Wissen Lektionen
HK: 9999 c.01
LK:
ET c1 15
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_130 - K2 - Sie beschreiben die Grundverknüpfungen UND, ODER, NICHT, NAND, NOR und erkennen deren Symbole.

LZ_2325 - K2 - Sie erklären den Aufbau und die Darstellung folgender Zahlensysteme: dezimal, dual, hexadezimal und den BCD-Code.

LZ_2326 - K2 - Sie beschreiben Binär- und BCD-Code.

LZ_2328 - K4 - Sie unterscheiden zwischen Bit, Byte, Wort und Doppelwort.

LZ_2337 - K2 - Sie beschreiben Speicherarten und deren Vor- und Nachteile bezüglich der Programmspeicherung.

LZ_30 - K3 - Sie wenden praktisch Mathematikprogramme an.

LZ_4011 - K2 - Sie erklären das Prinzip eines digitalen Filters.

LZ_4262 - K2 - Sie beschreiben die Kenngrössen von A/D-D/A-Wandlern (Auflösung, Linearität, Sample rate).

LZ_4263 - K2 - Sie beschreiben und unterscheiden typische Anwendungen des Prinzips von A/D-Wandlern (Rampen, Sukzessiv, Parallel und Sigma-Delta).

LZ_4276 - K3 - Sie schreiben einfache Programme (Standardanweisungen).

LZ_529 - K2 - Sie beschreiben den Aufbau und die Funktionsweise eines Mikroprozessors.

LZ_9571 - K4 - Sie nutzen die Interrupts

LZ_9572 - K5 - Sie programmieren die Anwendungen, indem sie Bibliotheken nutzen, ändern oder erstellen.

LZ_9573 - K3 - Sie konsultieren die Dokumentation des Mikrocontrollers und der Peripheriegeräte, um technische Daten zu identifizieren.

LZ_9574 - K2 - Sie nutzen strukturierte Typen und Tabellen.

LZ_9575 - K3 - Sie beherrschen verschiedene Variablentypen und deren Reichweite.
Anwendungszweck eines Computers und Beherrschung der Tastatur; \<br>Anwendung strukturierter grafischer Darstellungen (GNS, Organigramm); Beherrschung einer Programmierumgebung (IDE); Beherrschung der Eigenschaften einer Mikrofamilie 10 L
HK: 9999 c.01
LK:
ET c1 16
Ziel-Niveau: LN 2
LZ_130 - K2 - Sie beschreiben die Grundverknüpfungen UND, ODER, NICHT, NAND, NOR und erkennen deren Symbole.

LZ_2325 - K2 - Sie erklären den Aufbau und die Darstellung folgender Zahlensysteme: dezimal, dual, hexadezimal und den BCD-Code.

LZ_2326 - K2 - Sie beschreiben Binär- und BCD-Code.

LZ_2328 - K4 - Sie unterscheiden zwischen Bit, Byte, Wort und Doppelwort.

LZ_2337 - K2 - Sie beschreiben Speicherarten und deren Vor- und Nachteile bezüglich der Programmspeicherung.

LZ_30 - K3 - Sie wenden praktisch Mathematikprogramme an.

LZ_4011 - K2 - Sie erklären das Prinzip eines digitalen Filters.

LZ_4262 - K2 - Sie beschreiben die Kenngrössen von A/D-D/A-Wandlern (Auflösung, Linearität, Sample rate).

LZ_4263 - K2 - Sie beschreiben und unterscheiden typische Anwendungen des Prinzips von A/D-Wandlern (Rampen, Sukzessiv, Parallel und Sigma-Delta).

LZ_4276 - K3 - Sie schreiben einfache Programme (Standardanweisungen).

LZ_529 - K2 - Sie beschreiben den Aufbau und die Funktionsweise eines Mikroprozessors.

LZ_9571 - K4 - Sie nutzen die Interrupts

LZ_9572 - K5 - Sie programmieren die Anwendungen, indem sie Bibliotheken nutzen, ändern oder erstellen.

LZ_9573 - K3 - Sie konsultieren die Dokumentation des Mikrocontrollers und der Peripheriegeräte, um technische Daten zu identifizieren.

LZ_9574 - K2 - Sie nutzen strukturierte Typen und Tabellen.

LZ_9575 - K3 - Sie beherrschen verschiedene Variablentypen und deren Reichweite.
Mikrocontroller, Speicher, A/D-Wandler, Schnittstellen (UART, I2C, SPI), Digitale Ein- und Ausgänge, Anzeige (LCD, E-Paper, OLED), Imperative Programmierung, Funktionen, Kommunikationsprotokoll, Benutzeroberfläche, Datenübertragung, Analog-Digital-Wandlung, Kommunikationsprotokoll, Anwender 70 L
HK: 9999 c.05
LK:
ET c1 15
Ziel-Niveau: LN 3
- 0 L
80 L

Beschreibung

Ressourcen aktivieren

Programmieren und Verwalten von Versionen auf GitHub

Neues relevantes Wissen aufbauen

Verstehen Sie Timer, Bussysteme und Peripheriegeräte wie AD-Wandler

Wissen anwenden, relevante Fähigkeiten üben

Programmieren Sie die erforderlichen Bibliotheken und Vorgehensweisen

Problem- und Aufgabenstellungen lösen Praxistransfer ermöglichen

Pflichtenheft lesen

Lern- und Leistungsziele überprüfen

Die Werkzeuge und Erkenntnisse besitzen, um gemäß dem Lastenheft zu parametrisieren und zu programmieren

Beschreibung

Ressourcen aktivieren

-

Neues relevantes Wissen aufbauen

Nutzen Sie Timer und Kommunikationsbusse zu Peripheriegeräten wie Sensoren oder Displays

Wissen anwenden, relevante Fähigkeiten üben

Lesen der Dokumentationen für die betroffenen Einrichtungen

Problem- und Aufgabenstellungen lösen Praxistransfer ermöglichen

Pflichtenheft kommentieren

Lern- und Leistungsziele überprüfen

Strukturieren und Dokumentieren des Projektordners und Implementieren der im Lastenheft beschriebenen Bestandteile

Beschreibung

Ressourcen aktivieren

Validierung der Vorgehensweise des Versuchs

Neues relevantes Wissen aufbauen

-

Wissen anwenden, relevante Fähigkeiten üben

In einer Gruppe einen Code für ähnliche Sensoren setzen

Problem- und Aufgabenstellungen lösen Praxistransfer ermöglichen

Lösungsansätze für die identifizierten Problemstellungen vorschlagen

Lern- und Leistungsziele überprüfen

Vorstellen und Erklären der Wirkungsweise und Konzipierung des Systems

Projektarbeit
Dokumentation einer Praxisrealisation

LFB_Pü_Pr2 - 27 L

bereichsübergreifendes Projekt 2

In Ihrem Arbeitsumfeld ist eine innovative Lösung gesucht. Sie entwickeln Ihre Lösung mit dem IPERKA-Modell.\<br>Zuerst ermitteln Sie die Anforderungen in Ihrem Arbeitsumfeld. Anschliessend recherchieren Sie Lösungen und relevante Technologien und entwickeln einen Projektplan. Sie bestimmen mit Ihrem Arbeitsumfeld die effektivste Lösung und setzen diese um. Sie dokumentieren alle Schritte, überprüfen regelmässig den Fortschritt und präsentieren die Ergebnisse Ihrer Klasse und Ihrem Arbeitsumfeld. Sie reflektieren den Projektverlauf und den Nutzen der Lösung.

Voraussetzungen:
LFB_Pp_ePp - BFS - 1. Sem. - 20 L
LFB_Pp_PE1 - BFS - 3. Sem. - 14 L
LFB_Pü_Pr1 - BFS - 5. Sem. - 36 L

Verlinkung Lernziele Handlungsnotwendiges Wissen Lektionen
HK: 9999 d.01
LK:
MEM 01 19
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_9423 - K3 - Sie übernehmen spezifische Rollen im Projektteam und koordinieren die Aufgaben.

LZ_954 - K3 - Sie wenden die Grundlagen des Projektmanagements an.

LZ_954 - K3 - Sie wenden die Grundlagen des Projektmanagements an.
Verhalten im Team\<br>Kommunikation\<br>Organisationsstrukturen in Firmen 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
MEM 01 20
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_1109 - K2 - Sie lesen und erläutern Unterlagen zur Projektorganisation.

LZ_9423 - K3 - Sie übernehmen spezifische Rollen im Projektteam und koordinieren die Aufgaben.

LZ_9426 - K4 - Sie überwachen den Fortschritt und analysieren relevante Projektdaten.
Mitarbeiterumfrage\<br>Mitarbeitergespräche\<br>Verantwortungsbewusstsein\<br>Kommunikation 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
MEM 03 05
Ziel-Niveau: LN 2
LZ_9428 - K2 - Sie recherchieren die "neusten Technologien" und vergleichen diese mit Ihnen "bekannten Technologien". Wissendatenbanken\<br>Digitale Vernetzung\<br>Zusammenarbeit mit Forschung und Entwicklung\<br>Technologische Entwicklungen im MEM-Umfeld 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
MEM 03 06
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_9428 - K2 - Sie recherchieren die "neusten Technologien" und vergleichen diese mit Ihnen "bekannten Technologien". Optimierungsanalysen von Prozessen\<br>Fachjournal\<br>Forschungsergebnisse von Fachhochschulen 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
MEM 03 07
Ziel-Niveau: LN 4
LZ_9428 - K2 - Sie recherchieren die "neusten Technologien" und vergleichen diese mit Ihnen "bekannten Technologien".

LZ_9430 - K4 - Sie vergleichen unterschiedliche Lösungsansätze und bewerten diese.
Umsetzungskonzepte\<br>Machbarkeitsstudien\<br>Kostenberechnungen 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
xx d1 32
Ziel-Niveau: LN 2
LZ_1070 - K5 - Sie lesen und interpretieren Projektdokumentationen.

LZ_1109 - K2 - Sie lesen und erläutern Unterlagen zur Projektorganisation.

LZ_954 - K3 - Sie wenden die Grundlagen des Projektmanagements an.
Projektorganisation\<br>Lasten- und Pflichtenheft\<br>Teamarbeit\<br>Marktanalyse\<br>Projektüberwachung\<br>Projektplanung 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
xx d1 34
Ziel-Niveau: LN 2
LZ_1070 - K5 - Sie lesen und interpretieren Projektdokumentationen.

LZ_9426 - K4 - Sie überwachen den Fortschritt und analysieren relevante Projektdaten.

LZ_954 - K3 - Sie wenden die Grundlagen des Projektmanagements an.
Kommunikationformen\<br>Projektplanung 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
xx d1 37
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_9420 - K4 - Sie analysieren eine vorgegebene Aufgabenstellung. ? 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
xx d1 39
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_9423 - K3 - Sie übernehmen spezifische Rollen im Projektteam und koordinieren die Aufgaben.

LZ_954 - K3 - Sie wenden die Grundlagen des Projektmanagements an.
Kommunikationsregeln\<br>Präsentationstechniken\<br>Faktorne zur Stärkung der Selbstsicherheit 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
xx d1 42
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_1070 - K5 - Sie lesen und interpretieren Projektdokumentationen.

LZ_9423 - K3 - Sie übernehmen spezifische Rollen im Projektteam und koordinieren die Aufgaben.

LZ_954 - K3 - Sie wenden die Grundlagen des Projektmanagements an.
Projektplanungstool wie MS-Project\<br>Erfolgsfaktoren für eine gute Teamarbeit\<br>Faktoren für eine gute Kommunikation 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
xx d1 43
Ziel-Niveau: LN 2
LZ_1070 - K5 - Sie lesen und interpretieren Projektdokumentationen.

LZ_9425 - K3 - Sie dokumentieren alle Arbeitsschritte und reagieren auf Änderungen.

LZ_954 - K3 - Sie wenden die Grundlagen des Projektmanagements an.
MS-Office\<br>-Tabellenkalkulation\<br>-Word\<br>-MS-Project 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
xx d1 44
Ziel-Niveau: LN 2
LZ_1070 - K5 - Sie lesen und interpretieren Projektdokumentationen.

LZ_9422 - K3 - Sie erstellen einen detaillierten Projektplan, der alle Phasen des Projekts abdeckt.

LZ_954 - K3 - Sie wenden die Grundlagen des Projektmanagements an.
MS-Office\<br>-Tabellenkalkulation\<br>-Word\<br>-MS-Project 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
xx d1 45
Ziel-Niveau: LN 2
LZ_59 - K4 - Sie legen die Rahmenbedingungen und Kriterien für die Arbeitsabläufe fest.

LZ_60 - K3 - Sie organisieren und verwalten Aufgaben und Termine.

LZ_9426 - K4 - Sie überwachen den Fortschritt und analysieren relevante Projektdaten.
MS-Office\<br>-Tabellenkalkulation\<br>-Word\<br>-MS-Project 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
xx d1 46
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_1734 - K1 - Sie nennen die wichtigsten Gesetze, Verordnungen und Informationsstellen. Gesamtarbeitsvertrag\<br>Arbeitsgesetz\<br>Arbeitsvertrag 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
xx d1 49
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_9431 - K3 - Sie erkennen Einflussfaktoren auf ein Projekt und können diese einordnen. Lieferantenverträge\<br>Preise für Rohstoffmärkte\<br>Logistik von Zulieferfirmen\<br>Distribution von Gütern 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
xx d1 52
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_9424 - K6 - Sie wählen die vielversprechendste Idee basierend auf festgelegten Kriterien.

LZ_9430 - K4 - Sie vergleichen unterschiedliche Lösungsansätze und bewerten diese.
Brainstorming\<br>Morphologischer Kasten\<br>Stärke-, Schwächanalyse\<br>S-Diagramm 1 L
HK: 9999 d.01
LK:
xx d1 54
Ziel-Niveau: LN 2
LZ_1109 - K2 - Sie lesen und erläutern Unterlagen zur Projektorganisation.

LZ_9423 - K3 - Sie übernehmen spezifische Rollen im Projektteam und koordinieren die Aufgaben.

LZ_954 - K3 - Sie wenden die Grundlagen des Projektmanagements an.
Wahrnehmung\<br>Grundlagen der Kommunikation\<br>Soziogramm 1 L
HK: 9999 d.02
LK:
xx d2 09
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_60 - K3 - Sie organisieren und verwalten Aufgaben und Termine.

LZ_9426 - K4 - Sie überwachen den Fortschritt und analysieren relevante Projektdaten.
Selbs- und Vollkostenrechnung\<br>Kostenträger\<br>Betriebswirtschaftliche Kennzahlen 1 L
HK: 9999 d.02
LK:
xx d2 10
Ziel-Niveau: LN 2
LZ_1070 - K5 - Sie lesen und interpretieren Projektdokumentationen.

LZ_9426 - K4 - Sie überwachen den Fortschritt und analysieren relevante Projektdaten.

LZ_954 - K3 - Sie wenden die Grundlagen des Projektmanagements an.
MS-Office\<br>-Tabellenkalkulation\<br>-Word\<br>-MS-Project 1 L
HK: 9999 d.02
LK:
xx d2 11
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_9425 - K3 - Sie dokumentieren alle Arbeitsschritte und reagieren auf Änderungen. Faktoren für selbständiges Arbeiten\<br>Grundlagen der Kommunikation 1 L
HK: 9999 d.02
LK:
xx d2 12
Ziel-Niveau: LN 2
LZ_1109 - K2 - Sie lesen und erläutern Unterlagen zur Projektorganisation.

LZ_9421 - K3 - Sie präsentieren das Projekt und kommunizieren die Ergebnisse überzeugend.

LZ_954 - K3 - Sie wenden die Grundlagen des Projektmanagements an.
ICT Anwenderkenntnisse 1 L
HK: 9999 d.03
LK:
xx d3 11
Ziel-Niveau: LN 2
LZ_59 - K4 - Sie legen die Rahmenbedingungen und Kriterien für die Arbeitsabläufe fest.

LZ_9426 - K4 - Sie überwachen den Fortschritt und analysieren relevante Projektdaten.

LZ_954 - K3 - Sie wenden die Grundlagen des Projektmanagements an.
MS-Office\<br>-Tabellenkalkulation\<br>-Word\<br>-MS-Project 1 L
HK: 9999 d.03
LK:
xx d3 13
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_59 - K4 - Sie legen die Rahmenbedingungen und Kriterien für die Arbeitsabläufe fest.

LZ_9426 - K4 - Sie überwachen den Fortschritt und analysieren relevante Projektdaten.

LZ_954 - K3 - Sie wenden die Grundlagen des Projektmanagements an.
MS-Office 1 L
HK: 9999 d.03
LK:
xx d3 14
Ziel-Niveau: LN 2
LZ_9421 - K3 - Sie präsentieren das Projekt und kommunizieren die Ergebnisse überzeugend. MS-Office\<br>-Tabellenkalkulation\<br>-Word\<br>-MS-Project 1 L
HK: 9999 d.03
LK:
xx d3 18
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_9424 - K6 - Sie wählen die vielversprechendste Idee basierend auf festgelegten Kriterien.

LZ_9429 - K2 - Sie vergleichen unterschiedliche Lösungsansätze und bestimmen die beste Variante.
Brainstorming\<br>Morphologischer Kasten\<br>Stärke-, Schwächanalyse\<br>S-Diagramm 1 L
HK: 9999 d.03
LK:
xx d3 20
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_9421 - K3 - Sie präsentieren das Projekt und kommunizieren die Ergebnisse überzeugend. Präsentationstechniken\<br>Kommunikation 1 L
HK: 9999 d.03
LK:
xx d3 22
Ziel-Niveau: LN 3
LZ_9422 - K3 - Sie erstellen einen detaillierten Projektplan, der alle Phasen des Projekts abdeckt.

LZ_9425 - K3 - Sie dokumentieren alle Arbeitsschritte und reagieren auf Änderungen.
MS-Office\<br>-Tabellenkalkulation\<br>-Word\<br>-MS-Project 1 L
27 L

Beschreibung

Ressourcen aktivieren

-

Neues relevantes Wissen aufbauen

-

Wissen anwenden, relevante Fähigkeiten üben

-

Problem- und Aufgabenstellungen lösen Praxistransfer ermöglichen

-

Lern- und Leistungsziele überprüfen

-

Beschreibung

Ressourcen aktivieren

Vorwissen aus vorherigen Projektarbeiten oder einem Musterprojekt erarbeiten und als Ergebnissicherung festhalten lassen.\<br>Lasten- und Pflichtenheft eines bestehenden Projekts analysieren lassen.\<br>Analysieren wie die aktuellen Trends in Produkten zu erkennen sind.

Neues relevantes Wissen aufbauen

Die Schritte IPERKA selbständig anhand eines Mini-Projekts erkennen.\<br>Die verschiedenen Rollen in einem Projektteam bestimmen.\<br>Methoden zur Ideenfindung anhand eines Projekts erleben.\<br>Projektplan präsentieren.

Wissen anwenden, relevante Fähigkeiten üben

Die Schitte von IPERKA selbständig anhand einem konkreten Beispiel umsetzen.\<br>Die Methoden zur Ideenfindung anhand einem konkreten Beispiel anwenden.\<br>Selbständig die geeignete Lösung auswählen.\<br>Projektplan mit Meilensteinen selbständig erstellen.

Problem- und Aufgabenstellungen lösen Praxistransfer ermöglichen

Die Lehrperson und das Arbeitsumfeld begleitet als Coach die Projektarbeiten

Lern- und Leistungsziele überprüfen

Beurteilung der Dokumentation durch Lehrperson und Arbeitsumfeld\<br>Beurteilung des Lernjournals durch Lehrperson und Arbeitsumfeld\<br>Projekt der Klasse und dem Arbeitsumfeld vortragen\<br>Fachgespräch im Klassenverbund und dem Arbeitsumfeld

Beschreibung

Ressourcen aktivieren

Experten aus der Praxis stellen reale Problemstellungen vor.\<br>Betriebsführung mit anschliessender Diskussion zu möglichen Herausforderungen im Projekt.

Neues relevantes Wissen aufbauen

Die Schritte IPERKA selbständig anhand des Projekts erkennen.\<br>Die verschiedenen Rollen in einem Projektteam bestimmen.\<br>Methoden zur Ideenfindung anhand des Projekts erleben.\<br>Projektplan dem Arbeitsumfeld präsentieren.

Wissen anwenden, relevante Fähigkeiten üben

Die Schitte von IPERKA selbständig anhand des Preojekts konkret umsetzen.\<br>Die Methoden zur Ideenfindung anhand des Projekts konkret anwenden.\<br>Selbständig die geeignete Lösung auswählen.\<br>Projektplan mit Meilensteinen selbständig umsetzen.

Problem- und Aufgabenstellungen lösen Praxistransfer ermöglichen

Die Lehrperson und das Arbeitsumfeld begleitet als Coach die Projektarbeiten

Lern- und Leistungsziele überprüfen

Beurteilung der Dokumentation durch Lehrperson und Arbeitsumfeld\<br>Beurteilung des Lernjournals durch Lehrperson und Arbeitsumfeld\<br>Projekt der Klasse und dem Arbeitsumfeld vortragen\<br>Fachgespräch im Klassenverbund und dem Arbeitsumfeld

Projektarbeit
Lernjournal
Präsentation
Fachgespräch