Цифровые сенсорные системы

Современный мир наполнен умными цифровыми устройствами, и понимание их работы как никогда важно для успешной карьеры в области электроники.

Профиль «Цифровые сенсорные системы» посвящен получению, обработке и передаче информации, полученной с помощью сенсоров в цифровых системах. Основой профиля являются технология «Интернет вещей» и технология «Цифровой обработки сигналов». Интернет вещей (internet  of things, IoT) — концепция сети передачи данных между физическими объектами («вещами») для взаимодействия друг с другом или с внешней средой. В любой такой системе необходимо получать, обрабатывать и передавать информацию. И тут на помощь приходят технологии цифровой обработки сигналов.

Цифровая обработка сигналов (ЦОС, DSP — digital signal processing) — способы обработки сигналов на основе численных методов с использованием цифровой вычислительной техники. Сигналы, полученные от сенсоров (датчиков), необходимо получить, обработать и передать, используя вычислительные средства, такие как микроконтроллеры и микрокомпьютеры.

В рамках первого отборочного этапа предстоит решить задачи предметного тура по физике и информатике, изучить материалы образовательного блока, решить индивидуально задания инженерного тура, направленные на демонстрацию и развитие требуемых в профиле знаний и компетенций, а также усвоение материалов образовательного блока.

На втором этапе предстоит командное решение заданий, связанных с работой цифровых сенсоров, а именно: на программирование микроконтроллеров, электротехнику, схемотехнику и работу с данными.

Для решения понадобятся знания языков С, С++ и Python, умение работать с микроконтроллерами Atmega и элементной базой. Все предложенные задачи подготовят к успешному участию на заключительном этапе.

В инженерном командном туре заключительного этапа участникам предстоит создать промышленную систему на основе тракта передачи сигнала с применением параллельного цифро-аналогового преобразователя.

Участникам для выполнения задания будет необходимо:

• составить структурную схему сенсорной системы;
• разработать алгоритмы обработки полученных сигналов;
• разработать и отладить программную модель цифровой сенсорной системы;
• провести тестирование системы на работоспособность в заданных условиях.

Для решения командам необходимо будет объединить знания из разных областей, используя компетенции и навыки, полученные на предыдущих этапах. В предметном индивидуальном туре участникам будут предложены олимпиадные задания по физике и информатике.