SISTEMI ELETTRONICI INDUSTRIALI

Docenti: 
VARANI Luciano
Crediti: 
6
Sede: 
PARMA
Anno accademico di offerta: 
2021/2022
Responsabile della didattica: 
VARANI Luciano
Settore scientifico disciplinare: 
ELETTRONICA (ING-INF/01)
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Anno di corso: 
3
Lingua di insegnamento: 

ITALIANO

Obiettivi formativi

Conoscenza dei microcontrollori a 32 bit

Prerequisiti

Conoscenze di elettronica digitale, programmazione in linguaggio ‘C’

Contenuti dell'insegnamento

Architettura e programmazione di microcontrollori

Programma esteso

I vantaggi nell'utilizzo dei microcontrollori.
Architettura dei microcontrollori: ALU, Memoria programma, memoria dati , periferiche
Bus interno; Micro a 8-16-32 bit;
Il generatore di clock.
(4 ore)

Le periferiche piu' comuni: linee IO, timers, convertitori AD, linee di comunicazione
Alcune periferiche piu' complesse : gestore PWM, gestore protocolli IIC, USART
Altre periferiche disponibili sui microcontrollori recenti. (2 ore)

POLLING , INTERRUZIONI, DMA
Polling , interruzioni e DMA a confronto.
Le linee di IO e le interruzioni
Assegnazione di linea di IRQ ad una linea di IO
Abilitazione e risposta alle richieste di IO (2 ore)

AMBIENTE PER SVILUPPO PER MICRO STM32
Configurazione di un progetto , con scelta del micro e del software di programmazione-debugging
Uso del compilatore C previsto per l’ambiente di sviluppo (Atollic- TrueStudio) (2 ore)

SCHEDA Nucleo STM 32F401
Lettura dello schema
La CPU STM32f401 , caratteristiche essenziali. Assegnazione (nella scheda della piedinatura alle risorse.
Oscillatore principale e oscillatore per l'orologio
Reset (2 ore)

SOWTWARE DI AIUTO: STM32CubeMX
Creazione di un nuovo progetto.
Indicazioni per la periferica
Esame del codice 'C' e suo trasferimento in TrueSTUDIO (2 ore)

I progetti e l'ambiente STM
Editazione e Compilazione. Individuazione errori.
Debugging e posizionamento dei break-points.
Come modificare il codice C, per effettuare la risposta alla chiamata di interruzione. Trasferimento del codice (2 ore)

PULSANTI, ANTIRIMBALZI E INTERRUZIONI
Pulsanti per l'utente : su scheda ed esterni Assegnazione delle IRQ per i pulsanti SW1,SW2 e SW3;
Intercettazione delle interruzioni da pulsante.
Problema dei rimbalzi
Esempio di codice per la intercettazione di IRQ proveniente da tre differenti pulsanti. (2 ore)

TIMERS
La misurazione del tempo e conteggio di eventi: timer/counters a 8 e a 16 bit disponibili sul micro
Prescaler e suo utilizzo .
Interrupt su overflow.
Esempio di misurazione di distanza fra due eventi ad esempio). (2 ore)

CONVERTITORI AD
Conversione AD ad approssimazioni successive
Principi generali.
Esempio di conversione
Start della conversione
Fine della conversione e generazione della interruzione di segnalazione. (2 ore)

GESTIONE PWM
Concetti generali sul PWM
Analisi di un progetto in grado di regolare l'uscita PWM per stabilire la velocità di rotazione di un motore in CC. (2 ore)
Gestione di protocolli di comunicazione elementari (2 ore)

PROTOCOLLI DI COMUNICAZIONE
Saranno presi in considerazione semplici protocolli con UART e/o I2C
(4 ore)

Attività di laboratorio mirata alla creazione di un sistema di controllo a micro (24 ore)
Questa seconda parte comprenderà l'esame di pulsanti, sensori e/o trasduttori specifici , il controllo di dispositivi elettromeccanici come
motori in CC, elettrovalvole, display a caratteri.

Bibliografia

Lucidi delle lezioni, Data sheet

Metodi didattici

Lezione frontale ed esercitazioni di laboratorio

Modalità verifica apprendimento

Prova scritta seguita da discussione sul progetto sviluppato

Altre informazioni

Lo studente dovrà fornire, a fine corso, un progetto documentato e funzionante comprendente un micro STM32, realizzato con scheda messa a disposizione dai laboratori.