ISTITUTO SUPERIORE “ ETTORE MAJORANA ” GARA NAZIONALE

ISTITUTO SUPERIORE “ ETTORE MAJORANA ”
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edizione 1/03
Cod.Mecc.BGIS01700A
Cod.Fisc.95028420164
Md C01
revisione 9/11/05
GARA NAZIONALE DI ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONI
PROVA SCRITTA
27 novembre 2007
L’accesso ad un laboratorio di ricerca, sorvegliato 24 ore su 24, è riservato a persone autorizzate
che sono in possesso di apposita card di riconoscimento su cui è riportato il codice identificativo.
Per poter accedere al laboratorio le persone devono inserire in apposita fessura la tessera di
riconoscimento, digitare il codice personale e confermare il codice mediante la pressione di un
pulsante.
All’interno del laboratorio deve essere garantito un illuminamento di almeno 25 lux per consentire
la videosorveglianza anche quando non vi sono persone presenti.
Parte A.
La card di riconoscimento detta “code card” è una scheda elettronica a 12 pin; essa contiene due dip
switch a quattro vie che consentono di impostare un codice di due cifre esadecimali in formato
binario. Il codice è disponibile su otto pin della scheda mediante livelli di tensione alto (1) e basso
(0). Dei quattro pin rimanenti due servono per l’alimentazione della scheda e due sono
cortocircuitati.
Per la digitazione del codice si utilizza un tastierino a 16 tasti descritto nei data sheets.
La digitazione del primo carattere fa accendere un led giallo con l’indicazione “1° carattere”
quando si digita il secondo carattere si accende anche un led verde con l’indicazione “conferma
dato”. La conferma del codice va effettuata premendo un pulsante con l’indicazione “conferma
codice”.
Dopo la conferma si possono verificare le seguenti situazioni:
a) se il codice è esatto si apre l’elettroserratura della porta per consentire l’accesso al
laboratorio. (l’apertura dell’elettroserratura va simulata mediante l’accensione di un led
verde);
b) se il codice confermato è errato si accende un led arancione con l’indicazione “codice errato
ripetere l’operazione”. L’inizio di una nuova operazione fa spegnere il led arancione. Dopo
tre tentativi errati si accende un led rosso con l’indicazione “ processo di identificazione
bloccato”. Lo sblocco può essere effettuato solo dal custode attraverso un pulsante blu con
la indicazione “sblocco riconoscimento codice”.
Quando si estrae la code card il sistema si deve riconfigurare nella condizione di partenza per un
nuovo processo di riconoscimento.
Per fornire energia al circuito si dispone di un alimentatore con tensione variabile Vout = 3 ÷
15Vdc.
Parte B.
Dopo la pressione del tasto di conferma, i caratteri del codice di accesso devono essere inviati,
mediante una linea seriale, ad una postazione distante 15 metri.
La presenza di forti disturbi elettromagnetici induce ad utilizzare una fibra ottica in materiale
plastico e relativi connettori della serie HFBR1521/2521.
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La stazione remota utilizza un ricevitore HFBR2521 (Sensitività -21 dBm), la fibra da utilizzare è di
tipo standard, i connettori plastici hanno una perdita ciascuno di 1,5 dB. Con riferimento al circuito
del trasmettitore suggerito dal costruttore e riportato nei data sheets, invece dell’integrato 75451
utilizzare un transistor BC337 pilotato da una porta logica.
Per consentire la videosorveglianza è previsto un impianto di illuminazione di emergenza che si
attiva automaticamente quando l’illuminamento scende al di sotto dei 25 lux e si spegne quando
sale sopra i 70 lux. Per rilevare il grado di illuminamento viene utilizzata una fotoresistenza che
fornisce i valori riportati in tabella.
Luminosità (lux)
Resistenza
15
60KΩ
25
10KΩ
50
7KΩ
70
2KΩ
100
1KΩ
Per fornire energia al circuito si dispone di un alimentatore duale con Vout 3 ÷ 15Vdc. Questo
circuito deve essere in grado di pilotare un impianto di illuminazione funzionante a 230Vac –
200W
* * * * * * * * * * *
Progettare il circuito necessario a svolgere le funzioni richieste rispettando le specifiche riportate sia
nella parte A sia nella parte B ed utilizzando solo i componenti messi a disposizione. (vedi elenco)

Il progetto deve comprendere le seguenti parti:
1. schema a blocchi generale e sua scomposizione su almeno un livello di dettaglio con
descrizione di ogni singolo blocco funzionale;
2. schema elettrico, su foglio unico separato formato A3, su cui sono riportati: indicazione
chiara e univoca di tutti i collegamenti, la piedinatura utilizzata di ogni integrato, la
denominazione di tutti i componenti riportati;
3. descrizione chiara e sintetica dello schema elettrico con riferimento allo schema a blocchi,
tutti i calcoli eseguiti, tabelle e diagrammi temporali di tutte le parti circuitali progettate
facendo specifico riferimento allo schema elettrico; è gradito un diagramma di flusso del
funzionamento.
4. compilazione dell’elenco componenti limitatamente a condensatori e resistenze (allegato n
°1).

Usare solo fogli forniti dalla commissione, quelli usati per la bella copia vanno numerati
secondo l’ordine di svolgimento del lavoro. Su tutti i fogli deve essere indicato il nome del
concorrente e la scuola di provenienza.

Non è consentito l’uso di manuali tecnici, vengono forniti i data sheets dei componenti
disponibili.
Tempo a disposizione per lo svolgimento della prova: 5 ore
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Elenco dei componenti disponibili
Id
Descrizione
1
Scheda “Code Card”
2
ECO 16250 06 -- Tastiera 16 tasti a matrice (Fig. 1)
3
I.C. 74C922 -- 16 Key Encoder
4
I.C. 74HC00 -- Quad 2-Input Positive-NAND Gate
5
I.C. 74HC02 -- Quad 2-Input Positive-NOR Gate
6
I.C. 74HC04 -- Hex Inverter
7
I.C. 74HC08 -- Quad 2-Input Positive-AND Gate
8
I.C. 74HC14 -- Hex Inverter with Schmitt-Trigger
9
I.C. 74HC32 -- Quad 2-Input Positive-OR Gate
10
I.C. 74HC75 -- 4 Bit Bistable Latch with Q and Q
11
I.C. 74HC85 -- 4-Bit Magnitude Comparator
12
I.C. 74HC86 -- Quad 2-Input Positive Ex-Or
13
I.C. 74HC112 -- Dual J-K Flip-Flop with Preset and Clear
14
I.C. 74HC165 -- Parallel-in/Serial-out - 8 Bit Shift Register
15
I.C. 74HC279 -- Quad S-R Latch
16
I.C. 74HC393 -- Dual 4-bit binary counter
17
I.C. 74HC688 -- 8-Bit Magnitude Comparator
18
I.C. NE555 -- General Purpose Single Bipolar Timer
19
I.C. LM741 -- Operational Amplifier
20
I.C. LM317T, LM337T – Adjustable Regulator
21
I.C. LM78xx, LM79xx – Voltage Regulator
22
1N4007 -- Rectifier Diode
23
BC337, BC547, 2N2222A -- NPN Transistor
24
HFBR1521 e HFBR2521 -- Versatile Fiber Optic Connection
25
Fig. 1: Tastiera 16 tasti
Led: verde L-53GD, giallo L-53YD, arancio L-53ED,
rosso L-53HD.
26
Pulsanti monostabili per circuiti stampati, una via
27
Relè per circuiti stampati: bobina 50Ω oppure 300Ω
28
Resistenze serie E12; 0,25W e serie E12; 1W; 2W
29
Condensatori a scelta fra i seguenti valori: 1nF; 4,7nF; 10nF;
47nF; 100nF; 470nF; 1μF; 4,7μF; 10μF; 100μF
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