Modulo di Laboratorio di Elettronica A.A. 2007-2008meddif/LabElRob_MaterialeDidattico/01... · 2008-04-25 · AA 2006-2007 Laboratorio di elettronica 2 Modulo di LABORATORIO DI ELETTRONICA

AA 2006-2007 Laboratorio di elettronica 1

Modulo di

Laboratorio di ElettronicaA.A. 2007-2008

6 CFU6 CFU

Prof. Franco Meddi V.E.F. “G. Marconi” 3-zo pianoTel.: 06 49914 416

[email protected]


Modulo di LABORATORIO DI ELETTRONICALABORATORIO DI ELETTRONICA6 CFU6 CFU A.A.2007-2008

Prof. Franco Meddi V.E.F. “G. Marconi” 3-zo pianoTel.: 06 49914 416

[email protected]

LezioniLezioni in aula AULA Rasetti (V.E.F. “G. Marconi”)Venerdi’ ore 14:00 – 16:00

Prove di LaboratorioLaboratorio LABORATORI DEL TERZO ANNOV.E.F. “G. Marconi” 1-mo piano

ore 14:00 - 17:00


MARZOMARZOLu 3 Lu 10 Lu 17 LuLu 24 V24 VMa 4 Ma 11 Ma 18 Ma 25 VMa 25 VMe 5 Me 12 SPICESPICE Me 19 ENC_1 ENC_1 Me 26 ENC_2ENC_2Gi 6 Gi 13 Gi 20Gi 20 VV Gi 27Ve 7Ve 7 Ve 14Ve 14 Ve 21Ve 21 VV Ve 28Ve 28APRILEAPRILELu 30/3 Lu 7 Lu 14 Lu 21 Lu 28Ma 1/4 Ma 8 Ma 15 Ma 22 Ma 29 1-ma RelMe 2 ENC_3ENC_3 Me 9 Me 16 μμCC Me 23 ENC+ENC+μμCC Me 30/4 MONOASMONOAS

Gi 3 Gi 10 Gi 17 Gi 24 Gi 1/5 VGi 1/5 VVe 4Ve 4 Ve 11Ve 11 Ve 18Ve 18 Ve 25 VVe 25 V Ve 2Ve 2MAGGIOMAGGIOLu 5/5 LuLu 12 V12 V Lu 19 Lu 26Ma 6 Ma 13 Ma 20 Ma 27Me 7 MONOASSEMONOASSE Me 14 MONO+MONO+μμCC Me 21 2-nda Rel Me 28 ROBOT_1ROBOT_1

Gi 8 Gi 15 Gi 22 Gi 29Ve 9Ve 9 Ve 16Ve 16 Ve 23Ve 23 Ve 30Ve 30GIUGNOGIUGNOLuLu 2/62/6 VV Lu 9 Lu 16Ma 3 Ma 10 Ma 17Me 4 ROBOT_2ROBOT_2 Me 11 ROBOT_3ROBOT_3 Me 18 3-za Rel.Gi 5 Gi 12 Gi 19Ve 6Ve 6 Ve 13Ve 13 Ve 20Ve 20

LABORATORIO LABORATORIO DI DI

ELETTRONICAELETTRONICA[F.Meddi]

A.A.2007-2008Introduzione BJT+TTL

Φ0-Φ90Prog. H/Wcatena per Enc.Incr

up/downcont+display

Integrita’segnali

Mot. DCsoluz. Equaz.

Ponte-Hmisura R, L, ..

L{ } per Mot. DC Servo MotoriBraccio @ 6dof

Spazio di lavoro(EXCEL)

OPA+S/HTh. Camp.

DACDNL+INL

DAC a pesierae con rete a scala

ADC (Doppia RampaAppr. Succ.- DNL+INL)


Test scrittoTest scritto 20 Giugno 200820 Giugno 2008

Esame orale: Esame orale: 2 Luglio 20082 Luglio 2008

17 Settembre 200817 Settembre 2008

Voto finaleVoto finale = (relazione1 + relazione2 + relazione3 + test scritto)/4

Oppure

Voto finaleVoto finale = (relazione1 + relazione2 + relazione3 + orale)/4


LAB#1LAB#1 SPICESPICE [12/3/08][12/3/08]

Utilizzo del programma PSPICE per simulare semplici circuitidigitali, analogici e misti.

Argomenti delle esperienze in laboratorio:Argomenti delle esperienze in laboratorio:


LAB#2LAB#2 ENCODER INCREMENTALEENCODER INCREMENTALE [19/3/08][19/3/08]

Encoder rotativo incrementale: studio dei suoi due segnali in quadratura;Circuito per il riconoscimento del verso di rotazione;


Circuito per il contatore decimale reversibile;Circuito per la visualizzazione del conteggio su display.


Misure di temporizzazione utilizzandoun analizzatore di stati logici.



LAB#5LAB#5 PARALLAX [PARALLAX [μμCC] e I/O digitale] e I/O digitale [16/4/08][16/4/08]

Generazione di sequenze di segnali digitali in uscita;Acquisizione di segnali digitali in ingresso;Conteggio di impulsi da encoder incrementale in ingresso.

LAB#6LAB#6 PARALLAX [PARALLAX [μμCC] e ENC. INCR.] e ENC. INCR. [23/4/08][23/4/08]

Acquisizione del conteggio di posizione da parte del μC per finalita’ di controllo di processo (espansione delle linee di I/Odi un μC).



LAB#7LAB#7 MOVIMENTAZIONE MONOASSEMOVIMENTAZIONE MONOASSE [30/4/08][30/4/08]

Misura parametri fondamentali del modello del motore in continua.


Pilotaggio tramite CI dedicato a ponte “tipo H”;Controllo azionamento con lettura di FC ed EI.


Controllo azionamento con lettura di FC ed EI tramite μC.



LAB#10LAB#10BRACCIO ROBOTICO (6 gradi di BRACCIO ROBOTICO (6 gradi di libertaliberta’’)) [28/5/08][28/5/08]

Calibrazione dei servo motori.


Controllo azionamento dei servo motori tramite μC e comandi da PC.


Implementazione di una funzione di controllo funzionalmente completa.



CONTROLLO TEMPERATURACONTROLLO TEMPERATURA

Utilizzo di un resistore di potenza (attuatore riscaldante),di un sensore della Temperatura,di un ADC e di un μC per il sistema controreazionato.( “controllo ON-OFF” di tipo digitale).

CONTROLLO TEMPERATURACONTROLLO TEMPERATURAUtilizzo di un resistore di potenza (attuatore riscaldante),di un sensore della temperatura e di un comparatore( “controllo ON-OFF” di tipo analogico).

Esperienze di laboratorio alternative:Esperienze di laboratorio alternative:



MOTORE PASSOMOTORE PASSO--PASSOPASSO

Sequenza delle fasi tramite CI dedicato;Controllo azionamento con lettura di Fine Corsa ed EncoderIncrementale tramite μC.

PARALLAX [PARALLAX [μμCC] e I/O analogico] e I/O analogico

Generazione di segnale analogico tramite DAC;Acquisizione di segnale analogico tramite ADC;


CPLD/FPGA della ditta ALTERA con S/W CPLD/FPGA della ditta ALTERA con S/W MAX+PLUSMAX+PLUS IIII

Utilizzo del programma commerciale per progettare e simulare semplici circuiti digitali utilizzando dispositivi programmabili (PLD);Configurazione effettiva di un dispositivo programmabile;Verifica con misura dei segnali generati;



- Cenni su integrita’ dei segnali in sistemi elettronici.- Caratteristiche generali dei sensori.- Elettronica per sensori di posizione.- Sistemi reazionati con controllo digitale.- Descrizione di sistemi con il metodo degli schemi a blocchi.- Sistemi reazionati di tipo PID.- Modello di un motore in continua: soluzioni di regime e di transitorio.- Interfacciamento tra mondo analogico e digitale:- Teorema del campionamento di Shannon.- Circuiti per il campionamento ed il mantenimento.- Convertitori D/A e A/D.

Argomenti delle lezioni in aula:Argomenti delle lezioni in aula:


- P. Horowitz e W. Hill, "The art of electronics",Cambridge University Press.

- H. W. Ott, "Noise reduction tecniques in electronic system",John Wiley & Sons

Bibliografia:Bibliografia:

- Sudhir K. Gupta, “Fondamenti di automatica”, ed. Apogeo 2003[ISBN: 88-7303-930-8]cap. 9 pp. 261-284: Controllore on-offcap.10 pp. 285-336: Controllori analogici Icap.11 pp. 337-372: Controllori analogici IIcap.12 pp. 373-406: Controllori digitali

- John R. Hackworth e Frederick D. Hackworth, Jr“Programmable Logic Controllers”, ed. Pearson Prentice Hall 2004[ISBN: 0-13-060718-5]cap. 8 pp. 150-168: Discrete Position Sensorscap. 9 pp. 169-211: Encoders, Transducers, and Advanced sensorscap.10 pp. 212-241: Closed-Loop and PID Control

- F. Meddi, appunti per il Laboratorio di elettronica, Dip. Fisica[http://weblab.phys.uniroma1.it/lab3.htm]


Corso di Laboratorio di ElettronicaProf. Franco Meddi

[http://weblab.phys.uniroma1.it/lab3.htm]

Bibliografia:Bibliografia:

http://weblab.phys.uniroma1.it/

UTILITY

Data Sheet


http://weblab.phys.uniroma1.it/Index.html

UTILITY

Data Sheet




LM35LM35 0.01 V/0.01 V/°°C C 100 100 °°C/VC/V


Analogia Analogia ““familiarefamiliare””: : Controllo automatico (meccanico)Controllo automatico (meccanico) del livello delldel livello dell’’acqua in un serbatoioacqua in un serbatoio


Esempio “spaziale” : il PATHFINDER atterrato sul suolo di MartePATHFINDER atterrato sul suolo di Marte il 14 luglio 1997era composto da una stazione fissa (Lander) ed una mobile (Rover)

Dati

Dati


Foto Foto accoppiatoriaccoppiatoriHOA2001HOA2001

0.05€

+ X+ X-- XX

BandierineBandierineGiuntoGiunto

EncoderEncoder incrementaleincrementale(360 impulsi/giro)(360 impulsi/giro)

Motore in DCMotore in DC Vite senza fine con passo Vite senza fine con passo 3mm/giro3mm/giroL=180mm L=180mm 60 giri 60 giri

AA 2006-2007 Laboratorio di elettronica 23#0#0

#1#1

#2#2

#3#3

#5#5#4#4


Explanation: Please wait while one of the largest mobile machines in the world crosses the road. The machine pictured above is a bucket-wheel excavator used in modern surface mining. Machines like this have given humanity the ability to mine minerals and change the face of planet Earth in new and dramatic ways. Some open pit mines, for example, are visible from orbit. The largest excavators are over 200 meters long and 100 meters high, now dwarfing the huge NASA Crawler that transports space shuttles to the launch pads. Bucket-wheel excavators can dig a hole the length of a football field to over 25 meters deep in a single day. They may take a while to cross a road, though, with a top speed under one kilometer per hour.

http://en.wikipedia.org/wiki/Bucket-wheel_excavator

http://en.wikipedia.org/wiki/Surface_mining

http://www.tk-mining.com/Data/WebEditor/produkte/BWE.pdf

http://en.wikipedia.org/wiki/Mountaintop_removal

http://eol.jsc.nasa.gov/EarthObservatory/ToquepalaCopperMine,SouthernPeru.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Bagger_288

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap020304.html

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap060708.html

http://www.swapmeetdave.com/Humor/Workshop/Trencher.htm

http://www.tk-mining.com/produkte_listee.asp?Kategorie=67



Una delle molteplici applicazioni in campo medicoUna delle molteplici applicazioni in campo medico


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