Ingegneria elettronica e delle comunicazioni

Compatto e alimentabile anche a batteria, previsto di una matrice LED 5x5, pulsanti, pulsanti touch, magnetometro, accelerometro, comunicazione radio oltre a diversi ingressi e uscite analogici/digitali. Vi sto parlando del BBC micro:bit, un sistema embedded "tutto in uno" per avvicinarsi al mondo dei maker senza troppe difficoltà, per chiunque. Il BBC micro:bit è programmabile con diversi linguaggi messi a disposizione tuttavia, è stato preferito il popolarissimo Python nella sua versione adattata, il MicroPython. Un linguaggio di facile approccio e ben integrato nel contesto hardware, grazie anche all'editor di programmazione Mu finalizzato per essere utilizzato da neofiti. Il libro è strutturato per una lettura in progressione: le fasi di apprendimento non sono casuali, ma organizzate in modo tale che ogni argomento nuovo utilizzi uno precedente. Sono proposti numerosi programmi oltre a pratici esempi corredati di spiegazioni laddove è necessario approfondire il codice del programma. Per i più esperti, è previsto anche un capitolo che descrive come collegare dispositivi esterni attraverso il connettore il quale, corredato di un adattatore, permette di collegare pulsanti e LED.

Questo manuale intende offrire un'introduzione alle caratteristiche e alle più comuni applicazioni in ambito industriale dei dispositivi programmabili dedicati al controllo “embedded” di apparati e sistemi. In questa nuova edizione, si presenta con una organizzazione in due moduli separati, il primo dei quali trova la sua realizzazione in questo volume. Esso è dedicato all'illustrazione degli aspetti fondamentali della struttura circuitale e dell'architettura dei dispositivi noti come microcontrollori, DSP e DSC. Vengono inoltre discusse le caratteristiche e le modalità di impiego delle periferiche di maggiore interesse, quali i convertitori A/D e D/A, i timer e le unità per la comunicazione seriale sincrona e asincrona. L'obiettivo è fornire le nozioni indispensabili per la valutazione delle caratteristiche di un dispositivo e permettere una comparazione ragionata delle molte opzioni disponibili sul mercato. Il secondo modulo è invece disponibile on-line sulla piattaforma dell'editore. Esso è dedicato all'illustrazione di alcuni esempi dei tipici impieghi di microcontrollori, DSP o DSC, quali la realizzazione di filtri numerici, di sistemi di controllo a retroazione, o ancora la gestione di canali di comunicazione. Propone lo svolgimento di alcune esercitazioni in laboratorio, realizzate attorno ad un dispositivo commerciale e al relativo sistema di sviluppo. Le attività proposte includono la progettazione e la realizzazione di codice eseguibile, ma anche l'allestimento e lo svolgimento di alcune semplici misure di verifica.

"L’arte dell’elettronica" è il risultato di oltre trent’anni di lavoro e ricerca compiuti da due pionieri in questo campo. Per la prima volta tradotta in italiano, quest’opera di riferimento per studenti e professionisti affronta la progettazione dei circuiti con «forti dosi di realtà», come amano dire gli autori. Poiché gli oscilloscopi digitali hanno reso facile catturare, annotare e combinare le forme d’onda misurate, Horowitz e Hill hanno incluso 90 schermate di oscilloscopio che illustrano il comportamento dei circuiti proprio mentre stanno funzionando. Hanno riportato anche una considerevole quantità di dati misurati molto utili, come rumore e caratteristiche di guadagno dei transistor, caratteristiche degli interruttori analogici, caratteristiche di ingresso e uscita degli operazionali e prezzi approssimativi: il tipo di dati che sono spesso omessi o sepolti nei datasheet, ma che servono – e non si ha il tempo di misurare – quando si progettano i circuiti. Hanno incluso inoltre i dati di oltre 1900 componenti attivi, corredati delle caratteristiche essenziali – sia dichiarate sia misurate – che permettono di scegliere con cognizione di causa i componenti di un circuito. Insieme ai concetti indispensabili su cui è fondata la progettazione, "L’arte dell’elettronica" offre una trattazione dettagliata delle famiglie logiche e di come interfacciare i loro segnali logici con il mondo reale, pone l’enfasi sui dispositivi e sui circuiti per la conversione A/D e D/A e illustra integrati specifici per periferiche, utilizzati nei microcontrollori. Tra i molti argomenti aggiornati, vogliamo sottolineare: audio e video digitale (compresa la TV via cavo e via satellite); linee di trasmissione; simulazione di circuiti in SPICE; amplificatori a transimpedenza; MOSFET a svuotamento; MOSFET protetti; driver per il lato alto dell’alimentazione; proprietà dei cristalli di quarzo e oscillatori; esplorazione completa dei JFET; regolatori di tensione; optoelettronica; registri logici di potenza; convertitori delta-sigma; conversione multi-rampa di precisione; tecnologie delle memorie; bus seriali; progetti esemplificativi «dei Maestri».

Guida competa ai SAPR e ai droni ricreativi: tecnica, pilotaggio, componenti, normativa, progettazione e manutenzione. Tutte le informazioni su come mettersi in regola, formazione professionale del pilota di SAPR, uso ricreativo, operazioni specializzate critiche e non critiche, dispositivi obbligatori. Contiene il nuovo regolamento ENAC commentato e le principali sanzioni per le violazioni alla normativa Enac e al Codice della Navigazione. Una guida per il pilota professionista di SAPR e per l'uso hobbystico. Il volume è stato adottato come manuale di riferimento da decine di scuole per piloti di SAPR riconosciute da ENAC. Principali novità della quarta edizione: la preparazione dei manuali per il riconoscimento ENAC dei SAPR, Scenari Standard, Ruoli equipaggio, Volo notturno VLOS, Volare dove è vietato, Le autorizzazioni non aeronautiche, l'esplosione dei trecentini oltre a decine di aggiornamenti e nuovi contenuti.

Negli ultimi 40 anni i progressi nelle tecnologie microelettroniche hanno consentito di raddoppiare il numero di componenti attivi in un circuito integrato ogni due anni scalando, sempre ogni due anni, la dimensione caratteristica dei dispositivi di un fattore dell'ordine di 0.7. Grazie a questo il costo delle funzioni elettroniche (bit nel campo delle memorie, MIPS nei microcalcolatori) è diminuito in modo esponenziale e contemporaneamente si è avuta una crescita del mercato globale dell'elettronica che dal 2000 ha superato il mercato della chimica. Gli alti guadagni hanno consentito alle industrie di semiconduttori di investire molti utili in ricerca tecnologica per spingere ulteriormente la miniaturizzazione. Il loop a reazione positiva ha funzionato perfettamente e molti degli indicatori usualmente impiegati per descrivere la performance del settore seguono la legge di crescita esponenziale prevista nel 1965 da Gordon Moore, uno dei fondatori di INTEL. Il segmento di mercato, prevalentemente digitale, che segue meglio la legge di Moore viene indicato nelle roadmaps dei semiconduttori con l'acronimo MM (more Moore). A fianco di MM si sta sviluppando il segmento di mercato detto MtM (more than Moore) ove il focus della ricerca è principalmente orientato verso l'introduzione nell'integrato di sezioni speciali, non necessariamente miniaturizzate al livello MM, che conferiscano al microsistema funzioni che vanno oltre il calcolo (ad esempio nel sensing, nel biosensing, nell'attuazione, nella fotonica). Il progettista e il ricercatore elettronico sia che lavori in MM che in MtM, per motivi diversi, sempre meno si può accontentare della fisica classica: in MM poiché le dimensioni dei dispositivi sono ormai nanometriche e in questo campo non si possono trattare gli oggetti come palle da biliardo; in MtM perché le funzioni aggiunte al calcolo sono spesso spiegabili, al di là di una mera descrizione fenomenologica, solo con concetti di fisica moderna. E comunque "There's plenty of room at the bottom" come affermò in uno scritto visionario del 1960 Richard P. Feynman. Incamminiamoci dunque verso il piccolo.

La comunicazione fra dispositivi a breve distanza è parte attiva della vita quotidiana attraverso computer e smartphone, adoperando mezzi di trasmissione ormai consolidati come reti ethernet e USB oppure sistemi senza fili come il wi-fi e bluetooth. Metodi diversi aventi lo stesso scopo, lo scambio d’informazioni fra dispositivi. Attività indispensabile affinché due o più dispositivi possano reciprocamente condividere informazioni fruibili attraverso quella che oggi è diventata la metodologia più efficace per trasmettere dati: la connessione seriale. Questo libro vuole fornire le basi della connessione seriale in virtù di far dialogare una coppia Arduino utilizzando le due tecniche più utilizzate: RS-232 e bluetooth. Dunque, realizzare una connessione fra Arduino consentirà ai vostri progetti presenti e futuri più interessanti e innovativi in modo estremamente facile e divertente. Accendere un LED o digitare un testo e visualizzarlo su un dispositivo remoto attraverso un display LCD, sarà tutto possibile leggendo questo libro, il quale è strutturato in modo tale da essere letto un capitolo alla volta, oppure, da accedere direttamente al capitolo interessato per i più esperti. Il percorso di apprendimento è graduale incominciando dal cuore della trasmissione seriale, l'UART, quindi la porta RS-232 fino al bluetooth.