Politecnico di Milano
Facoltà di Ingegneria dell'Informazione
Anno Accademico 2004/2005
PROGETTO DI ACQUISIZIONE DATI
073154
Crediti 2,5
Proff. C. Svelto, M. Norgia
Allievi
Corsi di laurea in Ingegneria Informatica.
Obiettivi
Il progetto, sostanzialmente svolto in presenza in aula-laboratorio, si propone di fornire allo studente le competenze di base
per l’uso della moderna strumentazione di acquisizione dati. Inoltre saranno illustrati alcuni metodi per l’elaborazione e
l’analisi di ampi insiemi di dati.
Distribuzione indicativa dell'attività didattica
Ore di lezione = 4, ore di esercitazione = 10, ore di laboratorio = 18
Programma delle lezioni e delle esercitazioni
La conversione analogico/digitale; risoluzione e limiti di accuratezza per i valori numerici; numero di bit equivalenti del
convertitore A/D e tecniche di dither per incrementare la risoluzione.
Descrizione dei sistemi di Acquisizione Dati (DAQ); modalità di installazione ed impiego di schede PCI per l’acquisizione
multicanale e la generazione di segnali di controllo.
Programmazione in ambiente LabVIEW TM e realizzazione di strumenti virtuali (VI) per eseguire misure e acquisizioni
temporizzate.
Analisi, rappresentazione, salvataggio ed elaborazione dei dati di misura con il Software LabVIEW TM.
Utilità dei SubVI (sottoprogrammi) agganciati ad un programma principale di misura.
Attività di laboratorio
Realizzazione di strumenti virtuali per l’acquisizione dal campo di dati sperimentali: elaborazione, rappresentazione grafica,
salvataggio, e analisi statistica dei dati numerici.
Sviluppo di progetti specifici per gli studenti.
Ogni studente svolgerà 18 ore di laboratorio suddivise in 6 sessioni di 3 ore. Durante ogni sessione verrà effettuata,
individualmente ma sempre sotto la guida del Responsabile, la realizzazione di programmi progressivamente più avanzati. I
dettagli del meccanismo di funzionamento e valutazione del laboratorio verranno presentati a lezione/esercitazione nelle
prime ore del Corso.
Bibliografia consigliata
J.Y. Beyon, “LabVIEW programming, data acquisition, and analysis”, Prentice Hall, New York, 2001.
AA.VV. “LabVIEW and data acquisition”, 2003 ed., National Instrument Co., Austin, 2003.
AA.VV. “Manuale del corso di LabVIEW base 1”, 2002 ed., National Instrument Italy, Milano, 2002.
Altro materiale didattico
Altro materiale relativo alle lezioni potrà essere reso disponibile dal docente durante lo svolgimento del corso.
Una copia elettronica dei lucidi del corso sarà resa disponibile sul sito WEB del corso.
Modalità di svolgimento delle prove di verifica
Le prove d'esame assegnano un punteggio in trentesimi, da 0 sino al voto massimo di 30 e lode, ricavandolo dalle relazioni
di laboratorio, dai risultati conseguiti con il Progetto, e dall’esito di un eventuale colloquio a discrezione del docente.
Le singole prove in itinere saranno ripetibili/migliorabili al 1° Appello d’esame ma non al 2° e 3° Appello. I punteggi previsti
per le prove di laboratorio e ulteriori dettagli organizzativi sono pubblicati sulla pagina WEB del Corso.
In ogni caso le modalità d'esame saranno coerenti con quanto deliberato a tale proposito dall’Ateneo e dalla V Facoltà e le
date delle singole prove saranno comunicate con un congruo anticipo.
Prerequisiti
Costituiscono utile propedeuticità agli argomenti del corso le conoscenze di base di Analisi Matematica e Informatica.
Altre informazioni
Pagina WEB del corso: http://www.elet.polimi.it/upload/svelto/didattica/index_didattica.html.
Reperibilità dei docenti:
Prof. Cesare Svelto Tel. 02 2399 3610 (martedì 16-18) e-mail [email protected]
Prof. Michele Norgia Tel. 02 2399 3601 (martedì ore 16-18) e-mail [email protected]
Informazioni di dettaglio sulle ATTIVITA’ PROGETTUALI DI LABORATORIO per il 1° semestre a Milano
(quelle per il 2° semestre a Como saranno rese disponibili in seguito)
Progetto di Acquisizione Dati
ORARI del corso a Milano (1° sem.)
lunedì
14.15-17.35
LEZ/ESE/LAB
AULA G.0.4
Date previste
04 - 11 - 18 - 25 ottobre 2004
08 - 29 novembre 2004
13 - 20 dicembre 2004
N.B. L’attività didattica prevista sarà svolta interamente (compresa la verifica a fine corso) durante le ore di
laboratorio che, se impiegate proficuamente, consentiranno agli studenti di avere un ridottissimo impegno di
studio a casa. Si fa presente che si svolgeranno attività in presenza per un massimo di 8 pomeriggi nel semestre,
comprensivi di lezioni, esercitazioni, e laboratori dedicati ai progetti individuali e di gruppo.
Progetto di Acquisizione Dati
Organizzazione del Progetto e dei Laboratori
L’obiettivo è di fornire competenze di base per l’uso della moderna strumentazione di acquisizione dati e metodi di elaborazione.
Gli studenti impareranno a programmare in ambiente LabVIEW TM , allo scopo di realizzare strumenti virtuali (VI) per eseguire misure
automatiche, acquisizioni temporizzate e semplici sistemi di controllo.
L’attività didattica prevista sarà svolta quasi interamente durante le ore di laboratorio che, se impiegate proficuamente, consentiranno
agli studenti di avere un ridottissimo impegno di studio a casa.
L’attività di progetto inizierà con una introduzione sulla conversione analogico/digitale e sui sistemi di Acquisizione Dati (DAQ).
Verranno quindi descritte le modalità di installazione ed impiego di schede PCI per l’acquisizione multicanale e la generazione di
segnali di controllo.
Attività didattica in laboratorio:
Presentazione del linguaggio LabVIEW; illustrazione delle potenzialità di misura della scheda d’acquisizione (DAQ) con utilizzo della
DEMO BOX; configurazione del DAQ e panoramica dei “controlli” e delle “funzioni” in ambiente LabVIEW; primi esercizi di utilizzo
di LabVIEW per la realizzazione di un semplice VI (Virtual Instrument) e spiegazione del concetto di SubVI; implementazione di un
termometro digitale per il monitoraggio della temperatura ambiente.
Acquisizione di un segnale analogico reale, visualizzazione su chart e salvataggio su file; acquisizione e monitoraggio di più segnali in
maniera temporizzata; uso delle differenti strutture dati e librerie di funzioni (array, matrici, waveform graph, rms DC-value, etc.).
Elaborazione, presentazione e salvataggio dei dati: grafici, statistiche (medie e scarti quadratici), calcolo di spettri di potenza (FFT),
salvataggio in file leggibili con altro software (ad esempio Excel).
Interfacciamento e controllo di strumenti attraverso il protocollo GPIB. Controllo delle porte di comunicazione del PC, per interfacciarsi
direttamente con il mondo esterno.
Verranno quindi sviluppati in aula progetti specifici dagli studenti, assistiti da personale qualificato.
