---
format:markdown
...

[comment]: # (wifi heslo : CandleGTE)

[comment]: # (router přihlašování user: admin , heslo: airlive)


_Na této stránce je především vysvětleno poslání celého zařízení a popis jeho komponent. Pro umožnění okamžitého používání byla vytvořena [příručka](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/HW/IT/GTE_Tabletop/start), podle které lze snadno spustit, připojit a ovládat GTE._


# Popis tabletop experimentu - Golem Testing Environment (GTE)

***Golem Testing Environemnt*** - tabletop experiment vznikl v rámci [praktik](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2016-2017/JakSv/) FTTF 16/17.

Jedná se o projekt, který by měl do jisté míry simulovat výboje na tokamaku. Hlavním cílem projektu bylo vytvořit platformu pro testování systému stabilizace proudu plazmatem, která může rovněž sloužit jako testovací prostředí pro jakékoliv možné experimenty a jistě bude využitelná pro výukové účely.

## Princip - základní ovládání a funkce

* Smyslem projektu je napodobit chování obvodu, který je základem tokamaku. Výboj je zahájen spuštěním nabíjení kondenzátoru **C**, který se po dosažení požadovaného napětí **U** vybije přes odpor **R$_0$** do transformátoru, který v případě tokamaku tvoří cívky **L$_1$** a komora **L$_2$** s plazmatem **R$_L$**, kde je indukován proud. Schéma základního obvodu:

<img src="/TrainingCourses/FTTF/2016-2017/JakSv/Circiut_1.svg" height="200" />

<img src="/HW/IT/GTE_Tabletop/Figures/Tabletop_only.jpg" height="500" /> <img src="/HW/IT/GTE_Tabletop/Figures/TableTop_commented.png" height="500" />

## Součásti GTE:

### Napájení

* 12V zdroj - kondenzátor
* 5V zdroj - LED, dočasný trigger

 <img src="/HW/IT/GTE_Tabletop/Figures/TableTop_wPC-power.png" height="400" />

### Model tokamaku

* Cívka
* Kovové jádro
* Model komory: Smyčka z drátu s rezistorem
* Elektronika

 <img src="/HW/IT/GTE_Tabletop/Figures/TableTop_wPC-tokamak_model.png" height="400" />

### Ovládání:

* [QuidoETH](#quidoeth)
* [Microcontroller](#Microcontroller)
* [WiFi router](#router)
* PC
* (I/O Controller - v současnosti nevyužitý)

 <img src="/HW/IT/GTE_Tabletop/Figures/TableTop_wPC-control.png" height="400" />

### Diagnostika

* Rigol osciloskop
* Voltmetr

 <img src="/HW/IT/GTE_Tabletop/Figures/TableTop_wPC-diag.png" height="400" />

# Ovládání

K ovládání GTE je potřeba mít libovolnou distribuci jazyka python. Vhodný je například [Jupyter Notebook](http://jupyter.org/), který umožní flexibilně měnit a znovu provádět příkazy, nebo předpřipravit si sekvence. Samotné ovládání je možné provádět pomocí funkcí z knihovny [gte\_control](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/HW/IT/GTE_Tabletop/Documentation/control) a ke stažení ve složce [Codes](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/HW/IT/GTE_Tabletop/Codes/)

[Podrobněji jak na spuštení GTE](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/HW/IT/GTE_Tabletop/start)


### Nastavení IP
Aby ovládání správně fungovalo, je potřeba mít počítač připojený k routeru buď přímým(ne kříženým, připojuje se přes router) ethernetovým kabelem, nebo přes wifi. Jméno sítě je Golem Testing Environment a je vloženo na začátek zdrojového dokumentu této stránky jako komentář. Lze ho zobrazit přes záložku EDIT. IP adresa počítače by se měla automaticky nastavit po spojení s routerem, pokud ne, je možné IP adresu nastavit ručně na 192.168.254.x, kde 20 > x > 10. Je nutné dodržet podmínku pro x, jinak hrozí konflikt s IP adresou v dynamickém rozsahu a v důsledku nefunkčnost GTE.

## Ovládací obvody
Schéma obvod, který byl použit pro ovládání celého tabletop experimentu, respektive jednotlivých výbojů, je zobrazen na obrázku níže. Ve spodní části je fotka současného (15.9.2017) zapojení.

<img src="/HW/IT/GTE_Tabletop/Figures/control_breadboard_final.svg" height="500" />

## QuidoETH

Ip adresa 192.168.254.2, v případě nutnosti změny nastavení je potřeba změnit i konstantu IP v python kódu gte_control. Má vlastní grafické rozhraní pro ovládání, není vhodné využívat ho pro ovládání celého experimentu. Mohlo by dojít k potenciálně nebezbečné kombinaci nastavení relé, ke kterému nedojde při použití předepsaných funkcí v python modulu.

## Microcontroller

Pro ovládání odporového pole, které by mělo být schopné měnit odpor tak, aby byl proud komorou konstantní, bylo využit mikrokontroleru PIC16F630, který byl programován programátorem PICKit3. Datasheety a další související dokumenty jsou k nalezení ve složce [Dokumentace](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/HW/IT/GTE_Tabletop/Documentation/Programmer-Microcontroller/). Souběžně vznikala stránka [manual](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/HW/IT/Microcontrollers/PIC16F630/manual) ve složce [PIC16F630](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/HW/IT/Microcontrollers/PIC16F630/), kde byly sdíleny poznatky ohledně mikrokontroleru a programátoru.

Základní instrukce k ovládání programátoru PICKit jsou k nalezení právě v [manualu](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/HW/IT/Microcontrollers/PIC16F630/manual) nebo/a [zde](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/HW/IT/GTE_Tabletop/microcontroller) 

Ve složce [code](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/HW/IT/Microcontrollers/PIC16F630/code/) jsou k nalezení dva základní kódy ***LED3_blink***, který sloužil k testování spínání LED diod a tranzistorů a druhý ***Test_Input***, na kterém bylo testování přijímání signálu mikrokontrolerem, triggerování. Oba kódy byly napsány v C v programovacím prostředí MPLAB, jehož použití je popsáno v manuálu.

<img src="/TrainingCourses/FTTF/2016-2017/JakSv/PICkit3_PIC16.jpg" height="400" /><img src="/TrainingCourses/FTTF/2016-2017/JakSv/Pinouts_pickit_pic.png" height="400" /> 
 <img src="/TrainingCourses/FTTF/2016-2017/JakSv/Programming_in_progress.jpg" height="400" /> 


## Router

Jméno wifi sítě Golem Testing Environment, heslo vloženo jako komentář na začátek zdrojového dokumentu této stránky, lze ho zobrazit přes stránku EDIT. **_Nedoporučuje se měnit žádné nastavení týkající se IP adres_**, pokud si nejste jistí že opravdu víte co děláte. IP adresa routeru je 192.168.254.1, údaje pro přihlášení jsou opět uvedeny v komentáři. Router má nastavený rozsah dynamických adres od 20. Spojením ethernetové zdířky označené WAN s routerem s připojením k internetu je možné získat připojení na internet i v rámci sítě GTE. Pokud by nefungovalo některé z hesel, není problém router resetovat a použít defaultní, které je uvedeno na routeru (to jiné než psané rukou). Po resetu ale bude potřeba znovu nastavit IP adresu routeru, jméno a zabezpečení wifi sítě.


# Diagnostika

## Rigol osciloskop

Pro ovládání osciloskopu přes python je potřeba nainstalovat modul ds1054z. Instalaci lze provést například pomocí příkazu pip: pip install ds1054z podrobněji [zde](https://pypi.python.org/pypi/ds1054z)

IP adresa osciloskopu by měla být nastavena na 192.168.254.10 staticky. Lze zkontrolovat, případně přenastavit přímo na osciloskopu v menu I/O - LAN config. V případě změny adresy je potřeba změnit i konstantu osc\_ip v python kódu gte_control. Nová adresa musí zůstat ve statickém rozsahu adres, který poskytuje router.

## Prototyp odporového pole

Přidat fotky a krátký text, možná záznam z testování LEDek