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Discipline

 

 Discipline di specializzazione

Tecnologie e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici (Scarica versione .pdf)

serve a conseguire, al termine del percorso quinquennale, le seguenti competenze: 

1) utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi;
2) gestire progetti;
3) gestire processi produttivi correlati a funzioni aziendali;
4) analizzare il valore, i limiti e i rischi delle varie soluzioni tecniche per la vita sociale e culturale con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell’ambiente e del territorio;
5) redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.

I principali argomenti sono:

Classe III
- Normativa sulla sicurezza, sicurezza nei luoghi di lavoro
- Utilizzo della breadboard e dei principali strumenti di laboratorio: multimetro, oscilloscopio, generatore segnale, alimentatore
- Proprietà tecnologiche dei materiali del settore
- Principi di funzionamento, tecnologie e caratteristiche di impiego dei componenti attivi e passivi e dei circuiti integrati
- Semplici circuiti tipici del settore di impiego contenenti: resistenze, potenziometri, trimmer, condensatori, compensatori, bobine, relè, diodi, led, zener, bjt, jfet, mos, interruttori, deviatori, pulsanti, commutatori, relè
- Componenti non lineari: diodo, bjt, fet, principio di funzionamento e curve di lavoro
- Simbologia e norme di rappresentazione circuiti e apparati
- Impiego del foglio di calcolo elettronico
- Software dedicato specifico del settore: CAD elettronico
- Teoria della misura e della propagazione degli errori
- Rappresentazione e documentazione mediante software: elaboratore testo, elaboratore presentazioni
- Concetti di rischio, di pericolo, di sicurezza e di affidabilità
- Rischi presenti in luoghi di lavoro e dispositivi di protezione generici e tipici del campo di utilizzo e loro affidabilità: fusibile, magnetotermico, differenziale, terra
- Manualistica d’uso e di riferimento: manuali, datasheet, guide, forum

Classe IV
- Semplici circuiti tipici del settore di impiego contenenti: 555, astabili, monostabili, trigger, quarzi, filtri, ponti, fotodiodi, fototransistor, alimentatori, trasformatori, stabilizzatori, ponti, dissipatori, trasduttori
- Software dedicato specifico del settore in ambiente Windows: CAD elettronico Multisim, CAD PCB Ultiboard
- Simulatore Lab View
- Semplici circuiti basati sull’utilizzo dei microcontrollori: Pic – programmato con linguaggio Assembly e linguaggio C, Atmega (Arduino) – programmato con linguaggio Processing
- Software e hardware per la sperimentazione: basetta sperimentale interfacciata con PC
- Generatori e convertitori di segnale
- Rappresentazione e documentazione mediante software: elaborazione semplici presentazioni video, sito web
- Principi di economia aziendale, funzioni e struttura organizzativa dell’azienda
- Modelli per la rappresentazione dei processi e ciclo di vita di un prodotto
- Approfondimento sulla normativa sulla sicurezza, sicurezza nei luoghi di lavoro
- Manualistica d’uso e di riferimento: manuali, datasheet, guide, forum

Classe V
- Semplici circuiti tipici del settore di impiego contenenti: sistemi automatici di acquisizione dati e di misura (S/H, mux, ADC, DAC), componenti elettronici di potenza (GTO, darlington, ecc), quarzi, SCR, triac, fibre ottiche, ujt, varicap
- Interazione fra componenti ed apparecchiature appartenenti ad aree tecnologiche diverse con: fotoaccoppiatori e trasformatori
- Trasduttori di misura: parametri caratteristici, sensori di prossimità, sensori di luce, sensori di temperatura
- Controllo sperimentale del funzionamento di prototipi di circuiti elettronici complessi: fasi di montaggio e step di verifica
- Utilizzo dei dispositivi integrati interni ai microcontrollori: timer, watchdog, eeprom, ADC, PWM, interrupt
- Le competenze dei responsabili della sicurezza nei vari ambiti di lavoro, obblighi e compiti delle figure preposte alla prevenzione, obblighi per la sicurezza dei lavoratori
- Problematiche connesse con lo smaltimento dei rifiuti
- Impatto ambientale dei sistemi produttivi e degli impianti del settore di competenza
- Certificazione di qualità del prodotto e del processo di produzione
- Tecniche operative per la realizzazione e il controllo del progetto
- Tecniche di documentazione
- Tecniche di collaudo

 

Elettronica ed Elettrotecnica (Scarica versione .pdf)
serve a conseguire, al termine del percorso quinquennale, le seguenti competenze:
1) applicare nello studio e nella progettazione di impianti e apparecchiature elettriche ed elettroniche i procedimenti dell’elettrotecnica e dell’elettronica;
2) utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi;
3) analizzare tipologie e caratteristiche tecniche delle macchine elettriche e delle apparecchiature elettroniche, con riferimento ai criteri di scelta per la loro utilizzazione e interfacciamento;
4) redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.

I principali argomenti sono: 

Classe III
- Segnali e loro utilizzo: trasporto di energia e trasporto dell’informazione;
- Strumenti: Principi di funzionamento e caratteristiche di impiego della strumentazione di laboratorio
- Componenti lineari: i generatori, resistenza, condensatore, induttore;
- Metodi di risoluzione delle reti elettriche lineari in regime continuo e regime sinusoidale:rappresentazione vettoriale e complessa di un segnale sinusoidale
- Sistemi numerici- sistema binario
- Circuiti Combinatori: algebra di Boole - porte logiche fondamentali - analisi e sintesi di funzioni logiche.
- Le famiglie logiche integrate
- Reti logiche combinatorie in scala MSI
- Reti logiche Sequenziali in media ed alta scala di integrazione.
- Dispositivi programmabili

Classe IV
- Concetti fondamentali sul campo elettrico e sul campo magnetico
- Elementi fondamentali delle macchine elettriche: Trasformatori; Macchine elettriche in corrente continua e cenni in corrente alternata; Motori passo-passo
- Quadripoli: gli amplificatori loro classificazione e parametri di un amplificatore; il decibel
- Amplificatori a componenti discreti in centro banda - circuiti equivalenti – esempi di calcolo dei parametri fondamentali
- Amplificatori ad accoppiamento diretto a componenti discreti: configurazione Darlington e amplificatore differenziale.
- Dominio della frequenza: analisi di Filtri passivi RC del primo ordine: come ricavare le funzioni di trasferimento - tracciamento dei diagrammi di BODE
- La risposta in frequenza degli amplificatori discreti:determinazione della larghezza di banda di alcune configurazioni tipiche
- Amplificatori di potenza in bassa frequenza: classificazione e valutazione dei parametri caratteristici
- L’amplificatore operazionale ideale ad anello aperto rappresentazione con schemi a blocchi della struttura interna di un tipico amplificatore operazionale: significato dei parametri riportati sui data–sheet
- L’amplificatore operazionale ad anello chiuso
- Principali topologie a retroazione negativa: analisi della configurazione invertente e non invertente; Vantaggi della retroazione negativa .
- Analisi di un amplificatore operazionale retroazionato negativamente con il principio di massa virtuale: configurazione invertente e non invertente, sommatore – differenziale - amplificatore per strumentazione – derivatori e integratori: risposta in frequenza.
- Convertitore corrente-tensione e tensione corrente Trasduttori – condizionamento dei segnali 

Classe V
- Applicazioni non lineari degli amplificatori operazionali: raddrizzatori; clipper-clamper; logaritmici e antilogaritmici
- Configurazioni dell’amplificatore operazionale ad anello aperto e configurazioni ad anello chiuso con retroazione positiva.
- Generatori di forme d’onda; multivibratori astabili e monostabili realizzati con amplificatori operazionali-temporizzatori; circuiti integrati specifici
- Gli oscillatori sinusoidali in bassa frequenza e alta frequenza; oscillatore a tre punti; oscillatori al quarzo
- Filtri Attivi
- Analisi armonica dei segnali – Teorema di Fourier
- Tipologie del rumore
- Campionanento dei segnali e relativi effetti sullo spettro
- Convertitori digitali-analogici e analogico digitali.
- I convertitori tensione-frequenza e frequenza-tensione
- Modulazioni analogiche e relativi effetti sugli spettri
- Modulazioni digitali e relativi effetti sugli spettri
- Tecniche di trasmissioni dati

 

 

Sistemi Automatici (Scarica versione .pdf)
serve a conseguire, al termine del percorso quinquennale, le seguenti competenze:
1) utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi;
2) utilizzare linguaggi di programmazione, di diversi livelli, riferiti ad ambiti specifici di applicazione;
3) analizzare il funzionamento, progettare e implementare sistemi automatici;
4) analizzare il valore, i limiti e i rischi delle varie soluzioni tecniche per la vita sociale e culturale con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell’ambiente e del territorio;
5) redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.

I principali argomenti sono:

Classe III
- Tipologie e analisi dei segnali
- Componenti circuitali e i loro modelli equivalenti
- Teoria dei sistemi lineari e stazionari
- Principi di funzionamento e caratteristiche di impiego della strumentazione di laboratorio
- Metodi di rappresentazione e di documentazione
- Linguaggi di programmazione evoluti ed a oggetti in ambienti windows o simili
- Classificazione dei sistemi
- Esempi di sistemi estratti dalla vita quotidiana
- Rappresentazione a blocchi, architettura e struttura gerarchica dei sistemi
- Analisi dei sistemi lineari con il metodo numerico 

Classe IV
- Architettura del microprocessore, dei sistemi a microprocessore e dei microcontrollori
- Programmazione dei sistemi a microprocessore
- Linguaggi di programmazione evoluti e a basso livello per microprocessori e microcontrollori
- Programmazione dei sistemi a microcontrollore
- Interfacciamento dei dispositivi al sistema controllore
- Interfacce programmabili
- Microcontrollori: utilizzo e programmazione dei dispositivi interni
- Sistemi di acquisizione dati
- Tipologie e funzionamento dei trasduttori, sensori e attuatori
- Rappresentazione delle funzioni di trasferimento su diagrammi semi-logaritmici
- Sistemi automatici di acquisizione dati e di misura
- Uso di software dedicato specifico del settore
- Linguaggi di programmazione visuale per l’acquisizione dati

Classe V
- Sistemi automatici di acquisizione dati
- Interfacciamento dei convertitori analogico-digitali e digitali
- Elementi fondamentali dei dispositivi di controllo e di interfacciamento
- Tecniche di trasmissione dati
- Bus seriali nelle apparecchiature elettroniche
- Dispositivi e sistemi programmabili
- Gestione di schede di acquisizione dati
- Sistemi ad anello aperto e ad anello chiuso
- Proprietà dei sistemi reazionati
- Criteri per la stabilità dei sistemi
- Controlli di tipo Proporzionale Integrativo e Derivativo
- Interfacciamento dei convertitori analogico-digitali e digitali

 

Robotica

Classe III
STRUTTURA E COMPONENTI DI UN ROBOT - Le parole chiave di un Robot - I componenti di un Robot - La struttura di un robot - Batterie NiCd, NiMH, LiIon, Lipo, Piombo - Diodi, diodo led, diodo zener, diodo schottky - Led e Resistenze
STAMPA 3D - Disegno 3D - Tinkercad - Thingiverse - Stampante 3D - Repetier Host - Cura Engine 
ZUMOROBOT - TELAIO - Progetto dello ZumoRobot - Telaio Zumo - Collegamento motori - Laboratorio: Uso della stampante 3D per stampare il supporto Arduino per il telaio Zumo
ZUMOROBOT - SENSORI DI LINEA - Sensori di linea CNY70 - Progettazione scheda sensori di linea per Arduino - Programmazione Arduino per il test della scheda - Realizzazione e collaudo scheda sensori di linea 
AZIONAMENTI – MOTORE IN C.C. - Motore in Corrente Continua - Driver per relè - Driver per i Motori in c.c. -
ZUMOROBOT - DRIVER - Scheda KA03 - Driver L298 - Scheda Motomama - Shield motori per Arduino con L293D - Driver L293D - Mosfet - Driver motori DMOS - Mosfet - Shield motori per Arduino con 754410 - Driver 754410 - Programmazione Arduino per il test della scheda - Realizzazione e collaudo scheda shield motori -  -
ZUMOROBOT - SENSORI OSTACOLI - Uso dei sensori per ostacoli - Programmazione del robot - Test Zumo Robot - Assemblaggio e programmazione ZumoRobot -

Classe IV
LABVIEW - Pannello frontale - Diagramma a blocchi - Esempi di utilizzo
LINEFOLLOWER - SCHEDA Arduino nano - Sensori e motoriduttori - Alimentazione - Progettazione circuito elettronico -Realizzazione e collaudo scheda
PROGRAMMAZIONE CON MACCHINA A STATI - Tastierino numerico - Ascensore - Sisterma di allarme - Gestione parcheggio
LINEFOLLOWER - PROGRAMMAZIONE - Progettazione programma con diagramma di flusso - Controllo proporzionale - Cenni sul controllo derivativo - Realizzazione programma - Collaudo software
MICROCONTROLLORE ATMEGA328 - Caratteristiche e piedinatura - Memoria RAM e rete logica dei Pin di I/O -
Lettura e scrittura dei Pin - lampeggio di un Led - Timer, Interrupt e EEPROM con le librerie

Classe V
LABVIEW - Linguaggio di programmazione visuale - Applicazioni e esercitazioni
AZIONAMENTI - Motore passo passo - Servomotori - Braccio manipolatore
PROCESSING - Struttura del programma - Realizzazione di grafiche - Scambio di dati con Arduino - Programma di controllo di un servomotore - Programma di controllo di un braccio manipolatore
SENSORI - Sensori e trasduttori: posizione e spostamento, velocità, peso e deformazione, temperatura, umidità, controllo della luminosità (fotoresistenza, fotodiodo, fototransistor, fotoaccoppiatore), prossimità (induzione, effetto Hall, ultrasuoni) - Reti di condizionamento del segnale con A.O.
SHIELD ARDUINO - Shield wireless Bluetooth - Shield RFID
MICROCONTROLLORE ATMEGA328/P - Analisi del datasheet: struttura del microcontrollore e principi di funzionamento - Ingressi e uscite - Gestione dei Timer e PWM

 
 

Discipline dell'area comune

Lingua e lettere italiane

Storia ed educazione civica

Lingua Inglese

Matematica

Educazione fisica 

Religione o Attività alternative