Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
MARCO GIAMMARINI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM09] INGEGNERIA MECCANICA (Curriculum: MECCATRONICA) Master Degree (2 years) - [IM09] MECHANICAL ENGINEERING (Curriculum: MECCATRONICA)
Dipartimento: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheDepartment: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2023-2024
Obbligatorio
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: C - Affine/Integrativa
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-INF/01 - ELETTRONICA
ITALIANO
Italian
Conoscenze di base di elettrotecnica e programmazione; i concetti necessari saranno richiamati brevemente durante il corso.
Basic knowledge of electrotechnics and software development; key concepts will be briefly reviewed.
• Lezioni di teoria: 36 ore
• Laboratorio: 12 ore
• Theory lessons: 36 hours
• Laboratory: 12 hours
L’insegnamento fornisce la conoscenza degli elementi fondamentali della cultura dell’ingegneria elettronica e consente la creazione di un vocabolario comune tra l’ingegnere meccanico e l’ingegnere elettronico.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Gli studenti saranno in grado di valutare le prestazioni dei componenti o dei sistemi elettronici utilizzati nelle applicazioni di automazione industriale; inoltre sapranno scegliere i componenti elettronici più idonei durante la progettazione funzionale di un
sistema meccatronico complesso.
Competenze trasversali.
Capacità di collegare in modo multidisciplinare argomenti appartenenti a discipline differenti.
Knowledge and Understanding.
The course provides knowledge of the fundamental elements of electronic engineering and allows the creation of a common vocabulary between the mechanical engineer and the electronic engineer.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
Students will be able to assess the performance of electronic components or systems used in industrial automation applications; they will also know how to choose the most suitable electronic components during the functional design of a complex mechatronic system.
Transversal Skills.
Ability to connect in a multidisciplinary way subjects belonging to different disciplines.
- Segnali analogici e digitali
- Dispositivi elettronici digitali:
. . - logica booleana, porte logiche, sistemi di numerazione
. . - circuiti combinatori: sommatori, mux/demux, encoder/decoder
. . - circuiti sequenziali: latch, flip-flop, registri, contatori
- Richiami di elettrotecnica:
. . - tensione, corrente, potenza
. . - elementi R, C, L
. . - caduta di tensione, partitori di tensione
- Alimentazione e regolazione di tensione:
. . - transistor
. . - regolatori di tensione lineari
. . - regolatori di tensione switching
- Amplificatori operazionali
- Introduzione ai sistemi embedded e ai microcontrollori:
. . - CPU
. . - memorie RAM, ROM e EEPROM
. . - porte di I/O digitali, pull-up
. . - porte di ingresso analogiche
. . - periferiche principali
- Richiami di linguaggio C
- Introduzione alla piattaforma Nucleo di ST Microelectronics:
. . - specifiche della scheda e del microcontrollore
. . - comunicazione scheda/PC
. . - laboratorio: sviluppo software e programmazione di semplici esempi tramite esperienze pratiche degli studenti
- Tecniche di interfacciamento tra sistemi o sottosistemi elettronici:
. . - protocolli di comunicazione intra-board (USART, SPI, I²C) per la comunicazione con dispositivi quali sensori ambientali, display LCD, dispositivi human-interface, GPS
. . - interfacciamento con dispositivi di potenza: relè, controllo motori, PWM
. . - laboratorio: alcuni degli argomenti menzionati saranno testati dagli studenti tramite esperienze pratiche, utilizzando schede di espansione della piattaforma Nucleo e/o Arduino
- Protocolli di comunicazione estesi e bus di campo:
. . - Ethernet, WiFi, Fieldbus, CAN bus, Profinet
. . - laboratorio: test di alcuni di tali protocolli tramite esperienze pratiche, utilizzando schede di espansione della piattaforma Nucleo e/o Arduino
- Internet of Things (IOT): concetti, applicazioni, problemi, principali tecnologie e protocolli di comunicazione
- Analog and digital signals
- Digital electronic devices:
. . - boolean logic, logic gates, numeral systems
. . - combinatorial circuits: adder, mux/demux, encoder/decoder
. . - sequential circuits: latch, flip-flop, register, counter
- Review of electrical engineering:
. . - voltage, current, power
. . - R, C, L elements
. . - voltage drop, voltage divider
- Power supply and voltage regulation:
. . - transistor
. . - linear voltage regulator
. . - switching voltage regulator
- Operational amplifier
- Introduction to embedded systems and microcontrollers:
. . - CPU
. . - RAM, ROM and EEPROM memories
. . - digital I/O ports, pull-up
. . - analog inputs
. . - main peripherals
- Review of C language
- Introduction to the Nucleo platform by ST Microelectronics:
. . - board and microcontroller specifications
. . - board/PC communication
. . - laboratory: software development of simple examples through practical experience
- Interfacing techniques of electronics systems or subsystems:
. . - intra-board communication protocols (USART, SPI, I²C) to interface with devices such as environmental sensors, LCD displays, human-interface devices, GPS
. . - interfacing with power devices: relays, motor control, PWM
. . - laboratory: some of the given topics will be tested by the students through practical experience, using expansion board for the Nucleo or Arduino platform
- Extended communication protocols and field buses:
. . - Ethernet, WiFi, Fieldbus, CAN bus, Profinet
. . - laboratory: some of the given topics will be tested by the students through practical experience, using expansion shields for the Nucleo or Arduino platform
- Internet of Things (IOT): concepts, applications, problems, main technologies and communication protocols
L’esame consiste nella discussione di un progetto sviluppato dallo studente e in una prova orale sugli argomenti del corso.
Il progetto può anche essere svolto in gruppi, composti al massimo da due studenti.
L’argomento del progetto sarà concordato con il docente. Durante lo svolgimento del progetto è opportuno che lo studente discuta con il docente lo stato di avanzamento del progetto.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Lo studente, nel corso della prova orale, dovrà presentare e discutere il progetto sviluppato e dimostrare di possedere le conoscenze e le competenze sulla metodologia e tecnica della progettazione di sistemi elettronici semplici, inoltre dovrà rispondere ad una o più domande sugli argomenti teorici del corso.
Il docente valuterà la complessità, completezza e correttezza del progetto, lo studio dello stato dell'arte sull'argomento, i risultati ottenuti e la chiarezza dell'elaborato e la padronanza nella presentazione del progetto stesso.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Viene attribuito un voto in trentesimi, con eventuale lode.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Il voto finale tiene conto delle corrette risposte alle domande della prova orale e della valutazione progetto svolto.
Molto importanti sono anche la qualità dell'esposizione (utilizzo linguaggio appropriato) e la capacità di correlare tra loro sia i diversi argomenti del corso, sia questi con altre discipline.
Learning Evaluation Methods.
The examination consists of a discussion of a project developed by the student and an oral exam on the course topics.
The project can also be carried out in groups, with a maximum of two students.
The topic of the project will be agreed with the teacher. The student should discuss with the teacher during the progress of the project.
Learning Evaluation Criteria.
During the oral test, the student will have to present and discuss the developed project and demonstrate that she/he has the knowledge and skills on the methodology and technique of simple electronic system design, furthermore, the student will have to reply to one or more questions about theoretical arguments of the course.
The teacher will evaluate the complexity, completeness and correctness of the project, the study of the state of the art on the topic, the results obtained and the clarity of the paper and the presentation of the project.
Learning Measurement Criteria.
A final grade on a 30-point scale is assigned, with possible honors.
Final Mark Allocation Criteria.
The final grade accounts for the correct answer to questions of the verbal examination and the evaluation of the project developed.
Most important are the proper language of exposition and the capacity to link different topics, both from the course and from other disciplines.
Materiale a cura del docente: https://learn.univpm.it
Lecture notes by the teacher: https://learn.univpm.it
no
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Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2023-2024
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427