ID:
SCV0391
Durata (ore):
48
CFU:
6
SSD:
ELETTRONICA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (23/09/2024 - 20/12/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso si indirizzerà a introdurre gli studenti ai microcontrollori digitali e alle loro applicazioni pratiche. Saranno dapprima introdotte le basi di elettronica analogica e digitale che serviranno per permettere l'interfacciamento dei microcontrollori al mondo reale. Particolare importanza verrà data agli amplificatori operazionali ed alla conversione AD e DA. Successivamente si discuteranno i protocolli di comunicazione più comuni e verranno presentati i tipi principali di sensore (temperatura, conducibilità, suono, pressione, chimici ecc.).
Al termine del corso, lo studente
1. sarà in grado di conoscere i principi base dei microcontrollori, dell’elettronica analogica e della conversione analogico-digitale
2. imparerà a conoscere i dispositivi hardware esterni e i principali sensori comandabili dal microcontrollore
3. inizierà a valutare ed applicare schede basate su microcontrollori (Arduino, Propeller come esempi tipici a basso costo) nel mondo reale.
4. sarà in grado di valutare e progettare semplici applicazioni pratiche abbinando hardware e software.
5. Acquisirà competenze trasversali tra informatica, elettronica e sensoristica. In tal modo potrà interagire, a livello di competenze scientifiche e linguaggio tecnico, con colleghi di discipline complementari, e arrivare a lavorare in ambiti interdisciplinari quali IoT o strumentazione scientifica.
Al termine del corso, lo studente
1. sarà in grado di conoscere i principi base dei microcontrollori, dell’elettronica analogica e della conversione analogico-digitale
2. imparerà a conoscere i dispositivi hardware esterni e i principali sensori comandabili dal microcontrollore
3. inizierà a valutare ed applicare schede basate su microcontrollori (Arduino, Propeller come esempi tipici a basso costo) nel mondo reale.
4. sarà in grado di valutare e progettare semplici applicazioni pratiche abbinando hardware e software.
5. Acquisirà competenze trasversali tra informatica, elettronica e sensoristica. In tal modo potrà interagire, a livello di competenze scientifiche e linguaggio tecnico, con colleghi di discipline complementari, e arrivare a lavorare in ambiti interdisciplinari quali IoT o strumentazione scientifica.
Prerequisiti
Nessun prerequisito specifico è richiesto, a parte le nozioni base di programmazione.
Metodi didattici
Il corso si svolgerà sia da un punto di vista teorico con lezioni frontali in aula, che da quello pratico con semplici esercitazioni in aula. In tal modo lo studente potrà imparare step-by-step a progettare semplici applicazioni su schede a microcontrollore, abbinando gli aspetti hardware a quelli software.
La frequenza alle lezioni seguita dallo studio personale dell'argomento trattato, è fortemente consigliata per poter comprendere la progettazione delle semplici applicazioni dei microcontrollori al mondo reale.
La frequenza alle lezioni seguita dallo studio personale dell'argomento trattato, è fortemente consigliata per poter comprendere la progettazione delle semplici applicazioni dei microcontrollori al mondo reale.
Verifica Apprendimento
Durante il corso vi sarà un continuo interscambio tra docente e studenti, in maniera da avere una continua percezione dello stato di apprendimento, tenendo in particolare conto che gli studenti dovranno poi applicare le nozioni teoriche apprese in aula.
La valutazione dell’esame sarà in trentesimi (/30). L’esame consisterà in due parti (A e B) per un punteggio massimo finale di 30 punti :
- Parte A. - quattro domande teoriche, ciascuna valutata 5 punti, per un totale massimo di 20 punti.
- Parte B. - presentazione e discussione del progetto pratico presentato al termine del corso. La valutazione del progetto è divisa in 4 punti per la parte di realizzazione dell’hardware e 6 punti per la documentazione fornita. Lo studente potrà sostituire il progetto con due domande addizionali sui microcontrollori e sui sensori, ciascuna valutata 5 punti. La parte B sarà valutata per un totale massimo di 10 punti.
La valutazione dell’esame sarà in trentesimi (/30). L’esame consisterà in due parti (A e B) per un punteggio massimo finale di 30 punti :
- Parte A. - quattro domande teoriche, ciascuna valutata 5 punti, per un totale massimo di 20 punti.
- Parte B. - presentazione e discussione del progetto pratico presentato al termine del corso. La valutazione del progetto è divisa in 4 punti per la parte di realizzazione dell’hardware e 6 punti per la documentazione fornita. Lo studente potrà sostituire il progetto con due domande addizionali sui microcontrollori e sui sensori, ciascuna valutata 5 punti. La parte B sarà valutata per un totale massimo di 10 punti.
Contenuti
Parte teorica (20 ore – obiettivo formativo 1)
- i microcontrollori programmabili - cenni di hardware e loro programmazione (4 ore)
- elettronica di base (resistenze, condensatori, diodi, transistor, circuiti integrati, amplificatori operazionali) (12 ore)
- ADC e DAC (4 ore)
Parte teorica (20 ore – obiettivo formativo 2)
- controllo di dispositivi esterni (led, lampade, optoisolatori, rele ecc.) (4 ore)
- Comunicazione seriale sincrona/asincrona. - Protocolli di comunicazione (SPI, I2C, 1-wire,Modbus ecc) (4 ore)
- sensori fisici e chimici - funzionamento e controllo dei più comuni tipi (pressione, luce, movimento, temperatura...) (8 ore)
- Introduzione al controllo di processo industriale (4 ore)
Parte teorico/pratica in aula (8 ore – obiettivo formativo 3)
Esempi pratici di circuiti elettronici.
Descrizione ed eventuale utilizzo di strumentazione elettronica (tester, oscilloscopio, alimentatori).
Programmazione di un Microcontroller su scheda didattica per applicazioni quali : controllo di un Led, lettura di una temperatura, controllo di un motore, uso di pulsanti e joystick analogici, misura della concentrazione di etanolo
- i microcontrollori programmabili - cenni di hardware e loro programmazione (4 ore)
- elettronica di base (resistenze, condensatori, diodi, transistor, circuiti integrati, amplificatori operazionali) (12 ore)
- ADC e DAC (4 ore)
Parte teorica (20 ore – obiettivo formativo 2)
- controllo di dispositivi esterni (led, lampade, optoisolatori, rele ecc.) (4 ore)
- Comunicazione seriale sincrona/asincrona. - Protocolli di comunicazione (SPI, I2C, 1-wire,Modbus ecc) (4 ore)
- sensori fisici e chimici - funzionamento e controllo dei più comuni tipi (pressione, luce, movimento, temperatura...) (8 ore)
- Introduzione al controllo di processo industriale (4 ore)
Parte teorico/pratica in aula (8 ore – obiettivo formativo 3)
Esempi pratici di circuiti elettronici.
Descrizione ed eventuale utilizzo di strumentazione elettronica (tester, oscilloscopio, alimentatori).
Programmazione di un Microcontroller su scheda didattica per applicazioni quali : controllo di un Led, lettura di una temperatura, controllo di un motore, uso di pulsanti e joystick analogici, misura della concentrazione di etanolo
Lingua Insegnamento
Italiano
Altre informazioni
Ricevimento studenti previo appuntamento per e-mail carlo.dossi@uninsubria.it
Corsi
Corsi
INFORMATICA
Laurea
3 anni
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Persone
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