Moduli di espansione per microcomputer (Trainer II)

Obiettivi del laboratorio

Il laboratorio è progettato per fornire un ambiente modulare, pratico e flessibile, con l’obiettivo di:

• Estendere e approfondire le competenze acquisite nel campo della tecnologia digitale e della microelettronica, tramite l’utilizzo di moduli riconfigurabili collegati al sistema µ-Trainer.
• Consentire la progettazione, costruzione e test di circuiti digitali e sistemi logici complessi utilizzando componenti reali come flip-flop, contatori, GAL, convertitori AD/DA e moduli logici universali.
• Sviluppare capacità pratiche di misura, diagnostica e sviluppo firmware con l’uso di interfacce seriali, USB, moduli di comunicazione e strumenti di misura analogici e digitali.
• Favorire l’apprendimento attraverso esperimenti guidati, esercitazioni pratiche e sviluppo di progetti in un ambiente sicuro e pienamente rispondente agli standard dell’istruzione tecnico-professionale.
• Integrare la formazione hardware e software per preparare gli studenti all’uso di tecnologie reali in elettronica, automazione e sistemi embedded.

Finalità didattiche

Il laboratorio mira a raggiungere obiettivi formativi avanzati nei seguenti ambiti:

Tecnologia digitale avanzata

• Progettazione e analisi di circuiti logici combinatori e sequenziali con componenti reali come NAND, NOR, XOR, flip-flop e contatori.
• Sintesi di funzioni logiche complesse tramite algebra booleana, diagrammi di Karnaugh e leggi di De Morgan.
• Simulazione e verifica di codificatori, convertitori di codice, adder, sottrattori e comparatori.

Microelettronica e microcontrollori

• Acquisizione e interpretazione di segnali analogici e digitali mediante moduli ADC e DAC a 8 e 10 bit.
• Comunicazione con sistemi esterni tramite protocolli I²C, SPI, USB ed EIA232.
• Progettazione su breadboard con moduli prototipo, sia in modalità libera sia guidata.

Misura, debug e interazione con il PC

• Uso di interfacce di misura collegate al PC per la visualizzazione e registrazione di segnali elettrici (oscilloscopio, voltmetro, registratore di transitori, analizzatore di spettro).
• Monitoraggio in tempo reale di circuiti digitali tramite LED, buffer e moduli protetti contro il cortocircuito.

Apprendimento personalizzato e guidato

• Utilizzo di TechnoCard, manuali, schede didattiche fotorealistiche e CD-ROM con programmi campione.
• Esercitazioni con maschere didattiche e schede grafiche per focalizzarsi su concetti specifici.

Conclusione

Il laboratorio dedicato alla tecnologia digitale e alla microinformatica rappresenta una piattaforma educativa completa, versatile e professionale, perfetta per la formazione nei settori dell’elettronica, automazione e sistemi embedded. Grazie al suo approccio modulare ed esperienziale, consente agli studenti di progettare, testare e realizzare circuiti reali, sviluppando competenze trasversali e aggiornate.

L’utilizzo di convertitori, logiche programmabili, interfacce e strumenti di misura prepara gli studenti ad affrontare con sicurezza le sfide della digitalizzazione, dell’Industria 4.0 e dell’integrazione hardware/software. Il laboratorio si configura come uno strumento formativo strategico per ITS, scuole tecniche, percorsi PCTO e centri di formazione professionale.

Questa soluzione include sistemi tecnologici utili a favorire l’inclusione e le pari opportunità attraverso metodologie didattiche innovative, promuovendo un apprendimento attivo e collaborativo.