Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione, delle Infrastrutture e dell'Energia Sostenibile - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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Laboratorio di progettazione elettronica

Corso

Ingegneria dell'Informazione

Curriculum

Curriculum unico

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2020/2021

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ING-INF/01

Anno

Terzo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)

Canale unico

Docente

MASSIMO MERENDA

Obiettivi

Obiettivi formativi:
Il corso di Laboratorio di Progettazione Elettronica intende consentire agli studenti di svolgere un’intensa attività sperimentale finalizzata all’acquisizione di strumenti, tecniche e metodologie per la progettazione, il test e la diagnosi di circuiti ed apparati elettronici i cui aspetti teorici sono stati affrontati in altri corsi fondamentali di elettronica.
Gli studenti sono posti in condizione di analizzare il funzionamento di strumentazione elettronica e sistemi di sviluppo a microcontrollore, sviluppando la capacità di progettazione in autonomia di semplici sistemi embedded.

Conoscenza e comprensione: a seguito del superamento dell’esame, lo studente conosce l'uso della strumentazione elettronica, di sistemi a microcontrollore. Conosce le tecniche di programmazione di sistemi IoT e di edge machine learning.
Capacità di applicare conoscenze: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di analizzare e progettare sistemi embedded e IoT tramite appositi linguaggi di programmazione, è in grado di analizzare il comportamento di semplici circuiti elettronici digitali.
Autonomia di giudizio: per il superamento dell'esame lo studente deve predisporre un elaborato che prevede attività di progettazione, test e redazione di apposita tesina ed è quindi portato a sviluppare autonomia di giudizio sulla completezza, la profondità e la correttezza della progettazione realizzata.
Abilità comunicative: è in grado di illustrare le motivazioni teoriche e tecniche che sono alla base della progettazione elettronica realizzata, nonché sviluppa abilità di lavoro in team.
Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia altre caratteristiche e applicazioni dei sistemi a microcontrollore e di applicare approcci di progettazione similari a differenti casistiche.

Modalità di accertamento e valutazione:
Gli esami di accertamento e di valutazione consistono:
- in un elaborato condotto in gruppo, volto ad accertare la capacità di progettare circuiti pratici che includono sistemi a microcontrollore, che viene discusso nel corso della prova orale, voto massimo 30/30;
- in un elaborato svolto in autonomia, volto ad accertare la capacità di progettare circuiti pratici che includono sistemi a microcontrollore, che viene discusso nel corso della prova orale, voto massimo 30/30;
- in una prova orale, volta ad accertare la corretta implementazione dell'elaborato e la comprensione delle caratteristiche dei sistemi a microcontrollore, le periferiche, i metodi per l’analisi e la sintesi di circuiti digitali elementari, voto massimo 30/30.
Il voto finale è la media aritmetica dei voti conseguiti nelle tre prove.
Ai fine del superamento dell’esame con votazione minima di 18/30 è necessario che le conoscenze/competenze della materia siano almeno ad un livello elementare. E’ attribuito un voto compreso fra 20/30 e 24/30 quando lo studente sia in grado di svolgere correttamente gli elaborati ma possegga competenze elementari nella discussione degli stessi e nell'accertamento della comprensione degli argomenti del corso. E’ attribuito un voto compreso fra 25/30 e 30/30 quando lo studente sia in grado di svolgere correttamente gli elaborati e dimostri buone competenze nella discussione degli stessi e nell'accertamento della comprensione degli argomenti del corso. Agli studenti che abbiano acquisito competenze eccellenti nelle tre prove può essere attribuita la lode.

Programma

Elettronica analogica (0,5 credito)

Introduzione.
Introduzione alla strumentazione di laboratorio per la caratterizzazione di circuiti analogici. Cenni sugli alimentatori stabilizzati. Strumenti CAD per la progettazione di circuiti elettronici.

Elettronica digitale (4 crediti)

Introduzione ai microcontrollori e sistemi embedded.
Set di istruzioni, formato indirizzi delle istruzioni.
Architettura RISC, esempi di set di istruzioni CISC e RISC. Modi di funzionamento, registri, oscillatore.
Porte I/O, memorie, interrupt, timer, ADC, UART, i2c, SPI, watchdog.
Controllo di potenza per sistemi IoT a batteria; caratteristiche statiche e dinamiche.
Il sistema di sviluppo ST: Integrated Development Environment (IDE).
Progetti, programmazione e debug del firmware.
Programmazione e montaggio di circuiti per l’elaborazione di segnali analogici/digitali.
Interfacce di comunicazione per IoT.

Intelligenza Artificiale (Machine Learning) applicata all’IoT (1,5 crediti)

Principali caratteristiche e applicazioni del Machine Learning e dell’IA (Intelligenza Artificiale).
L'ambiente di sviluppo: Python, Jupyter, Tensorflow.
Tipologie di reti.
Importare i dati e lavorare con Dataset pubblici.
Descrizione dei Modelli e Algoritmi.
Apprendimento e test. Esempi reali.
Integrazioni con dati misurati in real-time da sistemi IoT.

Testi docente

Appunti delle lezioni.
Materiabile scaricabile dalla rete consigliato dal docente.

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Sì