2014_15 ITIS_3E_SISTEMI AUTOMATICI

ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE “CRISTOFORO MARZOLI”
con sezioni associate: Istituto Tecnico Industriale Statale “C. Marzoli”
Liceo Scientifico Statale “Galileo Galilei”
ANNO SCOLASTICO 2014/2015
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 %.
Vettori. Matrici. Matrici quadrate di ordine 2 e 3. Diagonale principale e diagonale secondaria.
Calcolo del determinante per matrici di ordine 2 e 3.
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.
Introduzione alla programmazione orientata agli oggetti OOP.
L’ambiente grafico del Visual C#.
Oggetti, proprietà, metodi, eventi.
Proprietà principali di alcuni oggetti: form, button, label, textbox, radiobutton, combox, listbox.
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.
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
ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE “CRISTOFORO MARZOLI”
con sezioni associate: Istituto Tecnico Industriale Statale “C. Marzoli”
Liceo Scientifico Statale “Galileo Galilei”
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.
Termoresistenza PT100. Principio di funzionamento. Caratteristica I/O, range, sensibilità.
Generatore di corrente con LM7805 e LM317. Trasduttore con PT100.
Trasduttore di temperatura LM35. Caratteristica In/Out, range, sensibilità, accuratezza.
Trasduttore di temperatura LM335. Caratteristica In/Out, range, sensibilità, accuratezza.
Trasduttore di umidita relativa HIH400. Lettura datasheets. Utilizzo con arduino.
Grandezze fotometriche: flusso luminoso, illuminamento e intensità luminosa.
Curva di visibilità dell'occhio umano.
Fotoresistenza: caratteristiche e principio di funzionamento. Effetto fotoconduttivo.
Trasduttore con fotoresistenza e microcontrollore.
MODULO 6: INTRODUZIONE AI MICROCONTROLLORI
Introduzione all’ambiente Arduino per la programmazione dei microcontrollori.
Introduzione alla scheda a microcontrollore Mega2560R3. 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: Serial.Available e Serial.Read.
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 cubo a led mediante uC. Accensione x punti, per rette, per piani.
Gestione di un nastro avanti / indietro con finecorsa fotoelettrici e scheda Arduino Mega
Gestione automatizzata di una miscelazione di colori, con elettrovalvole, mediante
scheda a microcontrollore Mega2560R3.
Gestione automatizzata di un cancello con telecomando, mediante scheda a
microcontrollore Mega2560R3.
Controllo di temperatura ON/OFF mediante trasduttore LM35 e scheda Arduino Mega
Gestione di una serra automatizzata mediante Arduino e Smartphone
Disegno schemi e sbroglio schede mediante SW dedicato
i Docenti
gli alunni
Palazzolo s/O, 08 giugno 2015.
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