Ingegneria elettronica e delle comunicazioni

Questo libro tratta i concetti base degli impianti per civili abitazioni. Utilizzando un linguaggio snello e semplice, senza però rinunciare alla completezza degli argomenti trattati, l'opera è rivolta a tutti coloro che desiderano entrare nel mondo degli impianti e della sicurezza elettrica.

In questo manuale vedremo come realizzare un impianto in grado di controllare la crescita delle piante in una serra durante tutto l'anno, utilizzando una piattaforma programmabile e versatile come Arduino. Questo piccolo dispositivo, infatti, permette di sviluppare molti progetti di domotica, robotica e automazione, anche a chi è alle prime armi. Per renderlo funzionale, però, saranno necessarie basi di programmazione in linguaggio C e una buona dose di pazienza al fine di riuscire a comprendere la logica dei cablaggi, del flusso della corrente e dei segnali. Ma niente paura! Per questo progetto si cercherà di spiegare nella maniera più dettagliata tutti i passaggi per realizzare la "centralina" di gestione delle funzioni tipiche di una serra. Poi, vedremo come costruire un modellino, lo stesso usato dall'autore per l'esame di stato, che può essere collocato sui balconi, all'interno di una casa o, comunque, in spazi ristretti, ma vedremo anche come realizzare una centralina, contenente tutta l'elettronica, che può essere installata per gestire una serra più grande. Infine, nel volume è spiegato come scaricare un programma per Arduino di esempio per il funzionamento della serra.

Conoscere i componenti e le tecniche di montaggio superficiale è diventato importante, perché la gran parte dei circuiti elettronici odierni fa uso di elementi SMD e circuiti integrati ad elevata scala di integrazione, che in futuro tenderanno ad essere sempre più miniaturizzati. Questo volume introduce la tecnica SMT e le metodiche di montaggio, sostituzione e rework dei componenti elettronici SMD, spiegando quali sono e come si usano le moderne attrezzature richieste in un laboratorio che voglia essere al passo con i tempi; attrezzature che non sono necessariamente diverse, ma in qualche caso solo più piccole e adatte alla gestione dei componenti a montaggio superficiale. Ma anche strumenti dedicati al montaggio e al rework degli SMD, come le stazioni saldanti e dissaldanti a stilo e quelle a getto d'aria calda (Hot-Air Station) nonché le macchine per il rework dei circuiti contenenti componenti in package BGA. Verranno introdotte tecniche dedicate ai componenti LGA e BGA, come il reflow e il reballing, descrivendo le attrezzature e l'utilizzo delle macchine richieste, senza dimenticare qualche suggerimento pratico senza dover necessariamente acquistare macchine professionali.

Le Matrici LED sono la forma di base dei dispositivi di visualizzazione dell'informazione in luoghi pubblici come autobus, stazioni ferroviarie ed in tutte le altre attuali e future modalità di pubblica informazione. Le numerose figure, molto dettagliate, di ogni progetto, e gli schemi pratici dei rispettivi cablaggi ne facilitano la realizzazione utilizzando la breadboard. Tutti i progetti presentati in questo volume possono essere impiegati in ambito educativo, per capire il funzionamento delle Matrici LED, del circuito integrato driver MAX7219, dei codici o sketch e delle librerie. Alcuni di questi esempi possono essere utilizzati nella didattica di apprendimento e alfabetizzazione dei bambini sotto forma di giochi.

Questo libro propone le fondamenta dell'elettronica attraverso un percorso nel quale il lettore viene accompagnato da moltissime illustrazioni e circuiti che man mano diventano sempre più tecniche perfezionando così le esposizioni degli argomenti in modo progressivo verso un nuovo livello. Ogni capitolo va completato poiché prepara le basi per quelli successivi. Gli argomenti scelti sono orientati all'elettronica generale e comunque indispensabili per qualsiasi successivo studio degli argomenti trattati. Il volume desidera dare risposta a semplici quesiti di funzionamento di diversi dispositivi, comportamenti e circuiti i quali ci circondando nella vita quotidiana, dalla resistenza al trasformatore, al principio di funzionamento di un amplificatore a transistor fino al microprocessore. È un libro adatto sia a ragazzi che adulti senza nessuna conoscenza a priori della materia, in altre parole, per chi parte da zero oppure per coloro che desiderano approfondire o ripassare determinati argomenti.

Il testo è suddiviso in tre parti: la prima parte riguarda la ricetrasmissione, dedicata ai collezionisti di radio d'epoca, a chi trova gratificante ascoltare la musica preferita da un prodotto delle sue mani ed a chi, infine, vuole provare l'emozione di diffondere la propria voce nello spazio oppure intercettare, da 007 in erba, segreti altrui. La seconda parte è dedicata a semplici strumenti utili per arricchire il proprio modesto laboratorio casalingo. La terza parte, infine, comprende progetti con LED, sia intesi come elementi di segnalazione e visualizzazione, sia come efficaci sorgenti di luce. Sappiamo per lunga esperienza come ogni progetto possa sempre essere vantaggiosamente modificato per adattarlo alle esigenze o ai gusti dell'utilizzatore, quindi, molti dei circuiti proposti sono stati montati anche su scheda sperimentale, dove è più semplice ed agevole sostituire alcuni componenti e sperimentare soluzioni diverse. Di tali montaggi vengono riprodotte le foto, a corollario degli schemi elettrici e d'assemblaggio che integrano i vari progetti. La scheda sperimentale utilizzata è ovviamente quella allegata al testo, della quale è data completa illustrazione all'inizio.

Questo fascicolo parla delle schede programmabili denominate NodeMCU corredate di un microcontrollore ESP12-E. Piccole e complete, permettono agli appassionati di entrare immediatamente nel fantastico mondo della domotica e dell'internet delle cose, corredando le apparecchiature più disparate di intelligenza e con capacità di essere controllate da remoto. Di costo irrisorio, di dimensioni eccezionalmente ridotte, di potenza molto superiore alle più blasonate schede che hanno aperto il mondo dei maker e di estrema facilita di utilizzo, le schede descritte in questo volume sono diventate un prodotto di estremo successo e diffusione. In rete si trova moltissimo materiale, ma spesso le difficoltà linguistiche e le informazioni contraddittorie non aiutano l'hobbista nella comprensione di cosa può essergli utile acquistare e tantomeno di come usarlo. Questo fascicolo conduce passo passo alla scelta del prodotto più adatto alle proprie esigenze e alla relativa programmazione in un ambiente molto conosciuto, qual è quello delle schede "Arduino". Descrivendo diverse applicazioni possibili con dispositivi utilizzabili, da chiunque voglia cimentarsi in questo mondo.

Nei meriti delle soluzioni tecniche tradizionali, non più applicate per l'impiantistica elettrica di bordo nella moderna automotive, questo secondo volume, che fa parte dell'intera opera "Tecnica elettrauto per autoveicoli di prima generazione", si propone come risorsa didattica formativa, richiamando e spiegando tutti gli elementi tecnici teorici che definiscono la costituzione ed il funzionamento degli impianti di accensione applicati ai motori a ciclo otto quattro tempi, presenti sugli autoveicoli della prima generazione. L'opera è principalmente rivolta a studenti intenzionati ad intraprendere e specializzarsi in attività professionali di elettrauto tradizionale, operative nelle riparazioni e restauri elettrici per soli autoveicoli d'epoca. È ad uso anche di hobbisti e appassionati competenti, propensi ad estendere le proprie conoscenze tecniche teoriche.

La mia raccolta di apparecchi radio realizzati dalle varie nazioni precedentemente (prebroadcasting) ed intorno all'avvento della radiodiffusione circolare, mi ha dato l'occasione di restaurarle e documentare ogni singolo pezzo, di studiarne i principi e la storia in modo che, ora, sono in grado di passare le mie esperienze ad altri. Questo libro comincia appunto dalla storia, dai principi della radio e delle sue tecniche, per poi passare ad una illustrazione degli apparecchi della raccolta stessa, seguita dai principi estetici degli apparecchi durante la loro evoluzione, fino ai tempi di oggi. Infine, una serie di articoli sull'apparecchio a galena, che pubblicai anni or sono, conclude l'opera.

Nato per lo scambio di dati fra dispositivi nelle immediate vicinanze, la condivisione di foto e contenuti tra smartphone, si è subito affermato nell'ambito dei vivavoce per telefoni cellulari, specialmente in auto. Con il rilascio della versione 4, detta anche Bluetooth Low Energy o Bluetooth Smart, il protocollo ha fatto il suo primo salto di qualità ed oggi, con la piena implementazione della versione 5, approda alle reti wireless e all'Internet delle cose (IoT). La spinta in questo senso è stata data dalla creazione del Bluetooth e soprattutto dalla possibilità di realizzare con esso delle reti mesh, ideali per la realizzazione di reti di sensori per Smart Building e per l'IoT sia civile, sia industriale (IioT). Questo volume, partendo dai fondamenti del protocollo Bluetooth, spiegherà cos'è e come funziona il Bluetooth 5, dando ampio spazio alla tecnologia che lo rende possibile: il Bluetooth Low Energy. Non manca un accenno all'utilizzo di un tipico modulo Bluetooth LE con Arduino.

Il tecnico di Laboratorio Meccanico-Tecnologico individua e raccoglie direttamente sul campo i dati utili agli obiettivi di ricerca per poter organizzare e animare situazioni di apprendimento. Nel suo ambiente di ricerca deve rivisitare continuamente la programmazione e la valutazione, analizzare scientificamente e rigorosamente i dati relativi al processo in corso in una relazione che coinvolge sistematicamente gli alunni intesi come attori attivi nella classe-laboratorio.

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