Elettronica II 2019/2020

LABORATORIO  di  MISURE  ELETTRONICHE

Descrizione delle caratteristiche dei componenti elettronici integrati (amplificatori operazionali singoli e multipli integrati, Timer555).

Descrizione delle caratteristiche del materiale per il montaggio dei circuiti (breadboard) e le misure elettriche (cavi di alimentazione ed eccitazione, sonde di misura, compensazione delle sonde).

Conoscenza e utilizzo degli strumenti del banco di misura: (alimentatori, generatori di forma d'onda, oscilloscopi, multimetri, analizzatori di spettro).

Simulazione con un CAD di simulazione circuitale (Multisim, National Instrument) di circuiti analogici complessi che comprendano l'uso di componenti integrati come Amplificatori, Filtri, Integratori, Derivatori, Comparatori, Multivibratori, Oscillatori sinusoidali e non, Timer, Divisori di frequenza ecc. Sviluppo di un progetto personale di gruppo, simulazione del funzionamento, realizzazione con componenti di laboratorio, validazione dei risultati con test strumentali in laboratorio.

LABORATORIO  di  ELETTRONICA  DIGITALE

Introduzione alle codifiche digitali (binaria, esadecimale, ASCII). Rappresentazione in virgola fissa e mobile. Introduzione all'algebra booleana. Porte logiche elementari. Sintesi di funzioni e circuiti logici. Descrizione dei principali circuiti logici (sommatori, de-multiplexer, de-codificatori, contatori). Memorie a stato solido: celle elementari (latch, flip-flop), registri, volatili (RAM) e permanenti (FLASH), leggibili (ROM) e riscrivibili (EEPROM), ad accesso casuale e sequenziale (LIFO, FIFO).

Introduzione alle logiche programmabili (PLA, FPGA) e ai dispositivi elettronici programmabili (microcontrollori, DSP, microprocessori).

Architettura dei microcontrollori (CPU, periferiche, memorie). Linguaggi di programmazione (linguaggio macchina, assembly, C/C++, interpretati).

Arduino UNO. Descrizione della scheda, architettura del microcontrollore, mappatura porte-periferiche.

Arduino IDE (Integrated Development Environment). Installazione, avvio, compilazione, debugging.

Elementi di programmazione in C: struttura dello sketch, tipi di costanti e variabili, operatori matematici e logici, istruzioni cicliche e di condizionamento.

Librerie Arduino (I/O digitali e analogici, pull-up, pull-down, interrupt, ADC, PWM), generazione di toni musicali, controllo motori elettrici dc/step/servo, gestione sensori (temperatura, umidità, ultrasuoni ecc.) e display (LED/LCD).

Comunicazione seriale asincrona (USB, Bluetooth, WiFi, RF wireless) e sincrona (I2C, SPI), connessione a moduli Bluetooth e WiFi. Modalità di trasmissione e ricezione di dati attraverso la comunicazione seriale. Protocolli di trasferimento dell'informazione via internet.

Utilizzo di piattaforme software per sviluppo di applicazioni per Windows/IoS (Processing/Python) e Android (MIT App Inventor/Android Studio), trasferimento di App su sistemi IoS (Iphone), per controllo remoto, via radio e via rete internet, di dispositivi sensoriali e meccanici (attuatori, sensori, ecc).