ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE “CRISTOFORO MARZOLI”
con sezioni associate: Istituto Tecnico Industriale Statale “C. Marzoli”
Liceo Scientifico Statale “Galileo Galilei”
ANNO SCOLASTICO 2015/2016
CLASSE: Classe
3E
Elettronica ed Elettrotecnica art. Automazione
DISCIPLINA: SISTEMI AUTOMATICI
DOCENTE: ROCCO POTENZA / MAZZOLARI ERCOLE
LIBRI DI TESTO E SUSSIDI DIDATTICI:
CORSO DI SISTEMI AUTOMATICI 1
AUTORI: F. CERRI – G. ORTOLANI – E. VENTURI
ED. HOEPLI
ARGOMENTI SVOLTI:
MODULO 1: FONDAMENTI DI MATEMATICA E INFORMATICA
Sistema di numerazione binario, decimale ed esadecimale (Hex)
Conversioni tra i vari sistemi Dec<>Bin. Hex<>Dec e Bin<>Hex
Numeri binari negativi e regola del complemento a 2.
Numero stati , valore max e intervallo valori con n bit, con e senza segno.
Operatori orientati ai bit: And, or, xor, complemento a 1, scorrimento a DX e a SX.
Operatore modulo %.
MODULO 2: PROGRAMMAZIONE IN C
Gli algoritmi e i diagrammi di flusso
Strutture sequenziali, iterative e di selezione nella programmazione strutturata.
Le variabili nel C
I vettori. Definizione di un vettore mediante codice.
Le strutture condizionali (if, if .. else, if .. else if .. else, switch .. case)
Le strutture iterative (il ciclo for, il ciclo while, il ciclo do .. while, lo switch case)
L’istruzioni break e continue
I vettori in C. Calcolo del max e della somma di un vettore dato. Ordinamento di un vettore dato
Le matrici in C. Programma in C x somma componenti della diagonale principale.
Le funzioni in C. Prototipo di funzione.
MODULO 3: CONCETTI FONDAMENTALI DELLA TEORIA DEI SISTEMI
Definizione di sistema. Classificazione dei sistemi: aperti e chiusi, deterministici e probabilistici,
naturali artificiali e misti, lineari e non lineari, varianti e invarianti, continui e discreti, algebrici e
dinamici, combinatori e sequenziali.
MODULO 4: AUTOMI A STATI FINITI
Introduzione
Automi a stati finiti
Modello di Moore. Modello di Mealy. Diagramma degli stati. Automa a stati finiti. Modello di
Moore. Stati stabili e stati instabili. Macchina minima. Macchina sincrona e asincrona.
Passaggio dal diagramma degli stati alla programmazione in ambiente Arduino.
MODULO 5: SENSORI E TRASDUTTORI
Sensori e trasduttori. Definizione di sensore e di trasduttore.
Parametri dei trasduttori:
Caratteristica I/O. Linearità. Errore di linearità. Range di funzionamento. Sensibilità. Tempo di
risposta. Isteresi. Risoluzione. Accuratezza e precisione. Offset.
Via Levadello 25036 Palazzolo S/O (BS) - C.F. 91011920179 - Tel. 0307400391; Fax 0307407000;
Codice istituzione: BSIS01800P - e-mail: [email protected]; http://www.iismarzoli.net
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con sezioni associate: Istituto Tecnico Industriale Statale “C. Marzoli”
Liceo Scientifico Statale “Galileo Galilei”
Termoresistenza PT100. Principio di funzionamento. Caratteristica I/O, range, sensibilità.
Classe A e B x PT100. Generatore di corrente con LM7805. Trasduttore con PT100.
Trasduttore di temperatura LM35. Caratteristica In/Out, range, sensibilità, accuratezza.
Trasduttore di temperatura LM335. Caratteristica In/Out, range, sensibilità, accuratezza.
Grandezze fotometriche: flusso luminoso, illuminamento e intensità luminosa.
Curva di visibilità dell'occhio umano.
Fotoresistenza: caratteristiche e principio di funzionamento. Effetto fotoconduttivo.
Misure di peso in ambito industriale. Estensimetri a filo metallico. Cella di carico a 4
estensimetri.
Acquisizione in analogico in ambiente arduino..
MODULO 6: MODELLIZAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI, TERMICI, IDRAULICI
Introduzione. Trasformata di Laplace. Tabella delle trasformate di uso comune. Trasformate dei
componenti elettrici elementari.
Sistema Elettrico. Variabili trasversali e variabili passanti. Tensione e corrente. Componenti
resistenza, capacità e induttanza.
Sistema Termico. Variabili trasversali e variabili passanti. Temperatura e flusso termico.
Componenti resistenza e capacità termica.
Sistema Idraulico. Variabili trasversali e variabili passanti. Pressione e portata. Moto laminare e
turbolento. Componenti resistenza e capacità idraulica.
MODULO 7: INTRODUZIONE AI MICROCONTROLLORI
Introduzione all’ambiente Arduino per la programmazione dei microcontrollori.
Introduzione alla scheda a microcontrollore Nano V3. Caratteristiche generali.
Strutturazione di un programma in ambiente Arduino.
Gestione di In/Out digitali.
Programmazione del microcontrollore da PC, mediante scheda dedicata.
Appinventor2 e programmazione in ambiente Android.
Gestione modulo Bluetooth mediante scheda Arduino.
Attivazione di ingressi mediante smartphone e Bluetooth in ambiente Android
Realizzazione di semplici applicazioni per gestione scheda arduino mediante Bluetooth.
ESPERIENZE DI LABORATORIO
Programmazione in C
Gestione di un nastro avanti / indietro con finecorsa fotoelettrici e scheda Arduino Nano
Gestione di un cancello Automatico con Arduino Nano V3.
Gestione automatizzata di un miscelazione di colori, con elettrovalvole, mediante
scheda a microcontrollore Nano V3.
Controllo di temperatura ON/OFF mediante trasduttore LM35 e scheda Arduino Nano
Gestione di un robot a 3 ruote con Nunchuck
i Docenti
gli alunni
Palazzolo s/O, 06 giugno 2016.
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