OBIETTIVI FORMATIVI

Apprendere come è strutturato un sistema embedded, in particolare le modalità di integrazione e di interfacciamento di microcontrollori con sensori, bus di campo, dispositivi per IoT , e, più in generale, dispositivi elettronici dedicati. Prendere confidenza con tecniche di analisi degli aspetti critici nella progettazione di sistemi embedded (potenza, spazio, costo, prestazioni, flessibilità) e del relativo firmware, con i bus e gli standard di interfacciamento anche con reti di livello superiore. Gli obiettivi di apprendimento sono perseguiti anche con sperimentazioni in aula su dispositivi low-cost con sensori avanzati

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Capacità di gestire progettare e programmare sistemi basati su microcontrollori

Competenze di configurazione HW di sistemi IoT

La verifica dei risultati di apprendimento copre gli obiettivi appena esposti grazie a una serie di test a risposta multipla o aperta, che consentono di verificare la formazine e le competenze acquisite su tutto l'arco del programma. 

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso prevede Lezioni frontali tenute dal Docente titolare; in aula sono previste alcune esercitazioni pratiche su sistemi embedded low-cost per la sperimentazione hands-on delle metodologie apprese durante le lezioni teoriche

PROGRAMMA/CONTENUTO

A) Nozioni generali sui Sistemi Embedded (cosa è un S.E. e a cosa serve)
- Definizione di sistema embedded
- Peculiarità e finalità: in cosa un S.E. differisce da un sistema informatico convenzionale, perché esistono i sistemi embedded
- Applicazioni dei S.E.

B) Architetture di S.E. (Come è fatto e come funziona un S.E.)
- Componentistica elettronica (quali sono i componenti fondamentali tipici in un S.E.)
- Architettura (come sono organizzati i S.E. dal punto di vista circuitale-logico)
- Comportamento Real-time (definizione e problematiche in un S.E. real-time)

C) Progettazione di S.E. (Come si costruisce un S.E.)
- Dimensione computazionale (velocità, potenza di calcolo)
- Dimensione energetica (consumo, alimentazione, regolazione)
- Dimensione sensoriale (interfacciamento verso sensori, tipologie di sensori, analogico/digitale)
- Dimensione attuativa (interfacciamento verso motori e attuatori)
- Dimensione interattiva (la comunicazione verso il basso e verso l'alto - il concetto di bus)

D) I S.E. nella Meccatronica (Come un S.E. si integra in un sistema meccatronico)
- Tipologie comuni di Interfacciamento (CAN bus, ProfiBus e ProfiNet)
- Aspetti realizzativi (energia, interferenze, potenza, velocità, real-time)