RUSNÁK, F. Programovatelná odporová zátěž [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2023.
Diplomová práce navazovala na předchozí semestrální projekt. Hlavním cílem bylo vytvořit programovatelnou odporovou zátěž, pro měření piezo-energy harvesterů. Práci hodnotím jako náročnější, protože zahrnovala simulace různých návrhů, poté jejich otestování na nepájivém poli, návrh DPS, oživení DPS, napsání obslužného SW a proměření finálních parametrů zátěže. Student pracoval samostatně, na konzultace chodil spíše nepravidelně, ale vždy připraven. Práci neměl rozvrženou úplně rovnoměrně, ale nakonec vše stihl a jím vyrobená odporová dekáda je funkční. Hodnotím B/85 bodů.
Předložená diplomová práce se věnuje návrhu a praktické realizaci programovatelné odporové dekády vhodné pro testování zařízení pro získávání energie z okolního prostředí. Zadání je poměrně komplexní a je možné je považovat za náročnější. Předpokládá orientaci a znalosti obvodového řešení elektronických pasivních odporových dekád, ale zejména synteticky realizovaných proměnných odporů pomocí aktivních polovodičových prvků, doplněné o návrh desky plošných spojů a programování firmware mikrokontroleru pro elektronické řízení dekády pomocí komunikačního rozhraní. Student musel samostatně nastudovat používané obvodové koncepce pasivních odporových dekád i dekád využívajících syntetické odpory a následně navrhnout a prakticky realizovat vybranou koncepci. Student po kritickém zhodnocení možností dekád složených z fyzických rezistorů a relé a jejich vhodnosti pro zamýšlenou aplikaci nakonec zvolil řešení se syntetickým odporem realizovaným pomocí operačních zesilovačů a programovatelného potenciometru. Je možné konstatovat, že hlavní cíle práce byly splněny. Splnění většiny bodů zadání vztahujících se k obvodovému návrhu zařízení je v dokumentu popsáno dostatečně, určité nejasnosti mám ale u části zadání vztahující se ke komunikaci s počítačem a tedy vzdálené nastavování dekády pomocí SCPI příkazů. V předloženém dokumentu ani v přílohách k práci není nikde prezentován vytvořený firmware pro procesor STM32 nebo popsána jeho struktura a další informace o jeho implementaci. Jediná krátká zmínka o možnosti a způsobu komunikace s počítačem pomocí SPCI je v kapitole 7.1 (Návrh desky plošných spojů). Z provedených měření popsaných v kapitole 7.2 by ale bylo možné usuzovat, že zařízení je funkční a bylo pravděpodobně programově nastavováno. Předložený dokument je zpracován v rozsahu 49 stran vlastního textu a je rozdělen do 6 hlavních kapitol. Kapitoly jsou řazeny v logickém sledu a celková struktura práce reflektuje hlavní požadavky zadání. V rámci poslední kapitoly (č. 7) popisující praktickou realizaci zařízení a dosažené výsledky bych očekával kompletnější popis zařízení nejenom po obvodové stránce, ale i po stránce programového vybavení (firmware) a detailnější popis komunikace se zařízením z počítače a prokázání funkčnosti této komunikace. Teoretická část práce je zpracovaná v prvních třech hlavních kapitolách (2 až 4), kde student rozebírá různá řešení komerčně dostupných odporových dekád a na základě této rešerše dále přistupuje k návrhu programovatelné odporové dekády realizované pasivně. Toto řešení ale nepovažuje za nejvhodnější, proto v kapitole č. 4 teoreticky rozebírá možnosti realizace dekády jako syntetického odporu. V této kapitole student prezentuje několik principiálních schémat takovéhoto řešení, ale neuvádí ani jednu citaci na jakoukoli literaturu (v seznamu literatury ani žádnou relevantní literaturu nemá) navázanou na prezentované návrhy, které ale nejsou rozhodně triviální a předpokládám tedy, že student musel minimálně základy těchto myšlenek někde teoreticky nastudovat. V kapitole 5 vybraná perspektivní obvodová řešení podrobil simulaci v prostředí Multisim a následně zvolil variantu, která naplňuje požadavky stanovené v úvodu práce a tu se rozhodl realizovat. Nejdříve obvodové řešení realizace syntetického odporu prakticky odzkoušel na nepájivém poli a následně na univerzální desce plošných spojů, což popsal v kapitole č. 6. Po ověření funkčnosti navrhl a realizoval finální desku plošných spojů pro celé zařízení umožňující připojit vývojový modul s mikrokontrolerem STM32. Fotodokumentace vyrobené a osazené desky včetně modulu NUCLEO F303K8 je v příloze práce. V již zmíněné kapitole 7, části 7.2 student prezentuje naměřené vlastnosti sestavené dekády. Z pohledu analogové části řešení je realizace funkční a vyhovuje stanoveným požadavkům a její návrh i praktický výsledek hodnotím pozitivně, včetně kvalitního návrhu desky plošných spojů. Práce je po jazykové stránce bez zásadnějších kritických připomínek a je zpracována relativně pečlivě. V textu se objevuje pouze minimum překlepů a problematických jazykových formulací. Po formální stránce se ale v práci objevuje několik problémů. V nadpisech kapitol nerozumím použití velkých písmen u některých přídavných jmen (v názvu kapitoly 4.3, 5.2.2, 6.1). Dále titulky u některých grafických závislostí neodpovídají prezentovaným průběhům (obr. 5.2, obr. 6.7) a u naměřených průběhu zejména v kapitole 5.2.2 jsou popisy nepřesné nebo zavádějící. Z pohledu grafické prezentace výsledků je práce bez připomínek. Práce s literaturou je na podprůměrné úrovni (celkem pouze 8 literárních zdrojů), student se omezil pouze na firemní literaturu výrobců dekád (7 referencí) a jednu literaturu související se sběrem energie z okolního prostředí. Neuvádí jediný odborný článek řešící problematiku odporových dekád nebo synteticky realizovaných pasivních elektrických prvků. Vzhledem k výše uvedeným výtkám doporučuji komisi, aby při obhajobě posoudila kompletnost splnění zadání zejména s ohledem na požadovanou implementaci komunikace se zařízením pomocí SCPI příkazů z počítače do řídicí jednotky dekády tvořené mikrokontrolerem STM32. V případě, že student bude schopen dostatečně přesvědčivě prezentovat obsah vytvořeného firmware pro mikrokontroler STM32 a prokáže schopnost dekády komunikovat s počítačem, práci doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení uspokojivě D/65.
eVSKP id 151854