Kurs IoT & Physical Computing [EN]

Dipl.-Ing Arian Jalaeefar

Microcontrollers, Sensors and Wireless Communication

Objectives:

The course provides the fundamentals for developing interactive, networked hardware systems. Together, we learn how to use microcontroller platforms such as Arduino, ESP32 and Raspberry Pi Pico, integrate sensors and actuators, and realize functional IoT prototypes as part of the course.

Content:

• Microcontroller programming in C/C++
• Integration of sensors, for example ultrasonic, touch, environmental measurement, infrared, etc.
• Control of actuators, including LEDs, motors and displays
• Basic circuit design and hardware setup using KiCad and Fritzing
• Serial connection and wireless communication via Wi-Fi, Bluetooth and MQTT
• Project-based development of individual prototypes

Learning outcomes:

After completing the course, students will be able to:

• independently build and program microcontroller-based systems
• collect sensor data and control actuators in a targeted way
• connect devices via MQTT, Wi-Fi or Bluetooth
• design, implement and test interactive IoT prototypes

The course combines electronics, embedded programming and network technology in a practice-oriented laboratory format. Students acquire application-oriented skills for projects in smart systems, media technology, interactive installations and prototypical product development.

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Mikrocontroller, Sensorik und drahtlose Kommunikation

Ziele:

Der Kurs vermittelt die Grundlagen zur Entwicklung interaktiver, vernetzter Hardware-Systeme. Wir lernen zusammen, Mikrocontrollerplattformen wie Arduino, ESP32 und Raspberry Pi Pico einzusetzen, Sensoren und Aktoren zu integrieren und funktionsfähige IoT-Prototypen im Rahmen der Veranstaltung zu realisieren.

Inhalte:

• Mikrocontroller-Programmierung (C/C++)
• Integration von Sensoren (z. B. Ultraschall, Touch, Umweltmessung, Infrarot usw.)
• Ansteuerung von Aktoren (LEDs, Motoren, Displays)
• Grundlegendes Schaltungsdesign und Hardwareaufbau in Kicad und Fritzing
• Serielle Verbindung und Drahtlose Kommunikation über WLAN, Bluetooth und MQTT
• Projektbasierte Entwicklung eigener Prototypen

Lernergebnisse: 

Nach Abschluss des Kurses können Studierende:

• mikrocontrollerbasierte Systeme eigenständig aufbauen und programmieren
• Sensordaten erfassen und Aktoren gezielt steuern
• Geräte über MQTT, WLAN oder Bluetooth vernetzen
• interaktive IoT-Prototypen konzipieren, implementieren und testen

Der Kurs verbindet Elektronik, Embedded-Programmierung und Netzwerktechnologie in einem praxisorientierten Laborformat. Studierende erwerben anwendungsorientierte Kompetenzen für Projekte in Smart Systems, Medientechnik, interaktiven Installationen oder prototypischer Produktentwicklung.