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Tracce maturità anni precedenti -> 2009 - 2a prova - ITIS Elettronica - Sistemi (traccia e sol.)
TRACCIA
Si vuole monitorare, con cadenza di acquisizione pari a 10 secondi, la temperatura durante il processo di produzione di una particolare fibra plastica. Sapendo che:
* la temperatura è compresa tra 0°C e 100 °C e ad ogni varizione di 1 °C corrisponde una variazione di 10 mV
* il numero di sensori di temperatura utilizzati nell'impianto è pari a 8
* è necessario fornire in uscita, oltre alle temperaturedei sensori, anche la temperatura media
* le specifiche a cui lo strumento deve soddisfare sono:
- rapporto segnale/rumore del convertitore A/D non deve essere inferiore a ~ 72 dB
- la tensione di riferimento del convertitore A/D sia pari a Verf= + 5 Volt.
Il candidato, formulate le ipotesi aggiuntive che ritiene opportune:
1 Individui uno schema a blocchi dell'impianto utilizzando un microcontrollore o un micorprocessore conosciuto
2 Sviluppi il circuito di condizionamento tra un sensore di temperatura ed un canale del convertitore analogico digitale
3 indichi le risorse software in termini di registri e/o variabili utilizzate per realizzare l'algoritmo di acquisizione e di calcolo della temperatura media;
4 disegni il diagramma di flusso dell'algoritmo per il calcolo della temperatura media;
5 fornisca una porzione di codice significativa dell'algoritmo utilizzato
6 indichi almeno un tipo di circuito per visualizzare le grandezze acquisite ed elaborate.
SOLUZIONE
dovete avere un amplificatore non invertente che amplifica di 5 per ottenere all'ingresso dell'ADC una tensione di 5V in corrispondenza della temperatura massima dimensionando la resistenza di feedback pari a 40K e l'altra resistenza pari a 10K.......poco alla volta vi dirò il resto .....per ora questa è la rete di condizionamento uguale per tutti i canali di acquisizione
nello schema a blocchi mettete 8 sensori di temperatura seguiti ogniuno dalla rete di condizionamento risolta prima , da un filtro passa basso , da un sample/hold che campiona ogni 10/8 sec. , da un multiplexer per la selezione del canale e all'uscita del mux mettete l'ADC che poi lo collegate al bus dati insieme al microprocessore...rispondete a me per la soluzione...tra poco arriva dell'altro!!!!!
per il punto 3 dovete disporre di 8 celle di memoria per immagazzinare gli 8 dati provenienti dall'ADC ; tali dati devono essere di seguito sommati tra loro e il risultato deve essere messo nel registro accumulatore...il contenuto di tale registro deve essere diviso per 8 per ottenere la media e il risultato lo immagazzinate im memoria .....un tipo di circuito per visualizzare le grandezze(punto 6) potrebbe essere il classico decoder-driver che pilota l'accensione di un display a sette segmenti ( ve ne servono tre di questi perchè la temperatura da visualizzare è a 3 cifre essendo fino a 100 gradi )
Si vuole monitorare, con cadenza di acquisizione pari a 10 secondi, la temperatura durante il processo di produzione di una particolare fibra plastica. Sapendo che:
* la temperatura è compresa tra 0°C e 100 °C e ad ogni varizione di 1 °C corrisponde una variazione di 10 mV
* il numero di sensori di temperatura utilizzati nell'impianto è pari a 8
* è necessario fornire in uscita, oltre alle temperaturedei sensori, anche la temperatura media
* le specifiche a cui lo strumento deve soddisfare sono:
- rapporto segnale/rumore del convertitore A/D non deve essere inferiore a ~ 72 dB
- la tensione di riferimento del convertitore A/D sia pari a Verf= + 5 Volt.
Il candidato, formulate le ipotesi aggiuntive che ritiene opportune:
1 Individui uno schema a blocchi dell'impianto utilizzando un microcontrollore o un micorprocessore conosciuto
2 Sviluppi il circuito di condizionamento tra un sensore di temperatura ed un canale del convertitore analogico digitale
3 indichi le risorse software in termini di registri e/o variabili utilizzate per realizzare l'algoritmo di acquisizione e di calcolo della temperatura media;
4 disegni il diagramma di flusso dell'algoritmo per il calcolo della temperatura media;
5 fornisca una porzione di codice significativa dell'algoritmo utilizzato
6 indichi almeno un tipo di circuito per visualizzare le grandezze acquisite ed elaborate.
SOLUZIONE
dovete avere un amplificatore non invertente che amplifica di 5 per ottenere all'ingresso dell'ADC una tensione di 5V in corrispondenza della temperatura massima dimensionando la resistenza di feedback pari a 40K e l'altra resistenza pari a 10K.......poco alla volta vi dirò il resto .....per ora questa è la rete di condizionamento uguale per tutti i canali di acquisizione
nello schema a blocchi mettete 8 sensori di temperatura seguiti ogniuno dalla rete di condizionamento risolta prima , da un filtro passa basso , da un sample/hold che campiona ogni 10/8 sec. , da un multiplexer per la selezione del canale e all'uscita del mux mettete l'ADC che poi lo collegate al bus dati insieme al microprocessore...rispondete a me per la soluzione...tra poco arriva dell'altro!!!!!
per il punto 3 dovete disporre di 8 celle di memoria per immagazzinare gli 8 dati provenienti dall'ADC ; tali dati devono essere di seguito sommati tra loro e il risultato deve essere messo nel registro accumulatore...il contenuto di tale registro deve essere diviso per 8 per ottenere la media e il risultato lo immagazzinate im memoria .....un tipo di circuito per visualizzare le grandezze(punto 6) potrebbe essere il classico decoder-driver che pilota l'accensione di un display a sette segmenti ( ve ne servono tre di questi perchè la temperatura da visualizzare è a 3 cifre essendo fino a 100 gradi )
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