Pagina 1 di 3 n°194335 In un museo si vuole proteggere una sala dai danni causati da un afflusso eccessivo di visitatori. • Parte A : a tale scopo i sensori F1 ed F2 sono stati posizionati sulla porta della sala, adiacenti l’uno all’altro, in modo che se entra una persona, scatta prima F1 e poi F2, se esce, scatta prima F2 e poi F1. La sequenza temporale, nel primo caso, è: F1 oscurato, F1 F2 oscurati,F2 oscurato; nel secondo caso l’inverso. I segnali dei sensori sono allo stato logico 0 a riposo e passano allo stato logico 1 oscurandoli. In figura è rappresentata la simulazione del sistema dei due sensori con i due fotoaccoppiatori affiancati (tipo TCST2103). I due sensori sono collegati ad un contapersone, che si incrementa ad ogni ingresso e si decrementa ad ogni uscita dalla sala. Due display a led visualizzano il numero di persone presenti nell’ambiente. Il numero massimo di persone che possono trovarsi contemporaneamente all’interno della sala viene impostato dalla direzione del museo mediante due dip switch a 4 vie in codice BCD: quando questo numero massimo viene raggiunto e/o superato si accende un led rosso di allarme, che resta acceso fintantoché il numero di visitatori presenti non scende sotto il valore impostato. All’accensione il contapersone deve partire azzerato. • Parte B : nella sala ci sono anche quattro sensori di temperatura, che forniscono una tensione in uscita pari a 10 mV/°Kelvin. Quando la media delle temperature rilevate supera un valore preimpostato con una manopola e variabile tra 20 e 30 °Celsius, si deve accendere ugualmente lo stesso led di allarme. Ai fini del progetto, si simulino i sensori di temperatura con opportuni partitori di tensione resistivi, ognuno dei quali dovrà coprire l’intervallo tra 20°C e 30°C di funzionamento dei sensori stessi con la migliore approssimazione possibile, compatibilmente con l’utilizzo di resistori della serie E12. Si trascura la necessità di eventuale isteresi. ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE ”C. ZUCCANTE” VENEZIA-MESTRE Elettronica e Telecomunicazioni - Informatica industriale “ABACUS” - serale Triennio Sirio Triennio: Via Baglioni, 22 - 30173 - tel. 041/5341046-5341949 fax 041/5341472 Biennio: Via Cattaneo, 3 - tel.041/950960 fax 041/5058416 Sito web: www.zuccante.it e-mail: [email protected]Codice Min.: VETF04000T – C.F.82005200272 Organismo di Formazione accreditato Regione Veneto – D.G.R. 2140/01
In un museo si vuole proteggere una sala dai danni causati da un afflusso eccessivo di visitatori.
• Parte A : a tale scopo i sensori F1 ed F2 sono stati posizionati sulla porta della sala, adiacenti l’uno all’altro, in modo che se entra una persona, scatta prima F1 e poi F2, se esce, scatta prima F2 e poi F1. La sequenza temporale, nel primo caso, è: F1 oscurato, F1 F2 oscurati,F2 oscurato; nel secondo caso l’inverso. I segnali dei sensori sono allo stato logico 0 a riposo e passano allo stato logico 1 oscurandoli. In figura è rappresentata la simulazione del sistema dei due sensori con i due fotoaccoppiatori affiancati (tipo TCST2103). I due sensori sono collegati ad un contapersone, che si incrementa ad ogni ingresso e si decrementa ad ogni uscita dalla sala. Due display a led visualizzano il numero di persone presenti nell’ambiente. Il numero massimo di persone che possono trovarsi contemporaneamente all’interno della sala viene impostato dalla direzione del museo mediante due dip switch a 4 vie in codice BCD: quando questo numero massimo viene raggiunto e/o superato si accende un led rosso di allarme, che resta acceso fintantoché il numero di visitatori presenti non scende sotto il valore impostato. All’accensione il contapersone deve partire azzerato.
• Parte B : nella sala ci sono anche quattro sensori di temperatura, che forniscono una tensione in uscita pari a 10 mV/°Kelvin. Quando la media delle temperature rilevate supera un valore preimpostato con una manopola e variabile tra 20 e 30 °Celsius, si deve accendere ugualmente lo stesso led di allarme. Ai fini del progetto, si simulino i sensori di temperatura con opportuni partitori di tensione resistivi, ognuno dei quali dovrà coprire l’intervallo tra 20°C e 30°C di funzionamento dei sensori stessi con la migliore approssimazione possibile, compatibilmente con l’utilizzo di resistori della serie E12. Si trascura la necessità di eventuale isteresi.
� � � � � � � � � Si chiede il progetto complessivo del dispositivo di controllo descritto, utilizzando i seguenti componenti:
Per la parte A:
1. 2 TCST2103 Transmissive optical sensor. 2. 1 C.I. 74LS74 Dual positive edge triggered D flip-flops with preset and clear. 3. 1 C.I. 74LS14 Hex inverter with Schmitt Trigger Inputs. 4. 2 C.I. 74LS192 Up/Down decade counter with separate Up/Down clock. 5. 2 C.I. 74LS85 4 bit magnitude comparator. 6. 2 MAN6780 (o equiv) Seven segment displays. 7. 2 9368 Decoder Driver 8. 2 dip switch a 4 vie. 9. 1 led rosso. 10. 3 diodi 1N4148. 11. Resistenze SIL 1K, 2K2. 12. condensatori a scelta tra i valori indicati: 1nF,4.7nF,10nF,47nF,100nF,1µF,4.7 µF,10 µF,47 µF. 13. trimmer e resistenze della serie E12 a scelta.
Per la parte B
Il candidato può utilizzare i componenti che ritiene più opportuni.
Il progetto dev’essere comprensivo di: 1. schema a blocchi generale. 2. schema elettrico su foglio a parte che indichi chiaramente tutti i collegamenti, la
piedinatura di ciascun integrato ed i valori e denominazioni di tutti i componenti utilizzati. 3. calcoli, tabelle di verità utilizzate e diagrammi temporali dei segnali ritenuti più significativi 4. Descrizione del funzionamento del circuito con riferimento allo schema a blocchi ed allo
schema elettrico.
Sono a disposizione dei candidati i data sheet necessari ed è consentito l’uso della sola calcolatrice. Si consiglia di leggere il testo con la massima attenzione. Tempo a disposizione: 5 ore
Triennio: Via Baglioni, 22 - 30173 - tel. 041/5341046-5341949 fax 041/5341472 Biennio: Via Cattaneo, 3 - tel.041/950960 fax 041/5058416
Sito web: www.zuccante.it e-mail: [email protected] Codice Min.: VETF04000T – C.F.82005200272 Organismo di Formazione accreditato Regione Veneto – D.G.R. 2140/01
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Con riferimento al progetto della prova di teoria, si realizzi su bread board la parte digitale (parte A) e se ne verifichi il funzionamento. Il cablaggio dovrà essere logico e razionale.
N.B. • i sensori ottici sono simulati da fotoaccoppiatori TCST2103 : attenersi al loro
posizionamento indicato in fig.1; • rispettare, come indicato in fig.1, i punti di alimentazione della bread board.; • con i dip switch utilizzare le reti resistite fornite.
Si fornisce: • fotocopia del testo della prova scritta; • fotocopia dello schema elettrico elaborato dal candidato nella prova scritta; • datasheet dei componenti; • 2 bread board, componenti e strumentazione necessari per il cablaggio ed il collaudo; • SIL da 1K e 2K2.
