mercoledì 28 maggio 2008

Simulazione II prova

Vi lascio il testo della simulazione di II prova fatta nella mia classe V del 2008 liberamente tratta da un compito d'esame del 1987


Una stazione di rilevamento e monitoraggio della concentrazione di ossido di carbonio nell’aria e di misura della temperatura ambientale è costituita da:

un sensore di temperatura che fornisce una corrente di 1 microA per ogni grado kelvin e deve rilevare temperature in un campo compreso tra -20°C e +50°C (per T= 273K la corrente vale I=273 microA)

un sistema rivelatore dell’ossido di carbonio nell’aria che fornisce in uscita una tensione continua che dipende dal valore della concentrazione secondo quanto indicato dalla tabella in calce, dove V indica la tensione in volt e C indica la concentrazione di CO in ppm.

V 0 - 1,25 - 2,5 - 2,9 - 3,12 - 3,5 - 3,75 - 4,05 - 4,25 - 4,4 - 4,5 - 5
C 50 - 100 - 300 - 500 - 700 - 1000 - 1300 - 1700 - 2000 - 2300 - 2500 - 4500

un multiplexer analogico che accetta in ingresso segnali di tensione compresi tra 0 e 5V

un convertitore ADC a 8 bit che accetta in ingresso tensioni comprese tra 0 e 10V

un microprocessore che acquisisce e memorizza i dati relativi alla temperatura e alla concentrazione di ossido di carbonio.

Il candidato, fatte le ipotesi aggiuntive ritenute opportune:
1. descriva lo schema a blocchi del sistema d'acquisizione dati per le grandezze elencate;
2. progetti il condizionamento dei segnali in uscita dai sensori e l’interfaccia tra MUX e ADC;
indichi il tipo di convertitore analogico-digitale idoneo per questo impiego;
esprima le proprie considerazioni sul tipo di alimentazione necessaria al funzionamento del sistema
5. illustri le metodologie di collaudo dei circuiti.

venerdì 25 aprile 2008

Seconda prova 2002

M149 - ESAME DI STATO DI ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE
Indirizzo: : ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONI

CORSO DI ORDINAMENTO
Tema di: TELECOMUNICAZIONI
Testo valevole per i corsi di ordinamento e per i corsi del Progetto "SIRIO"

Il candidato, formulando di volta in volta le ipotesi aggiuntive che ritiene necessarie, risolva almeno uno dei due temi proposti.
TEMA 1

Il Comune di una grande città vuole predisporre una rete per rilevare in 5 zone, tramite stazioni di rilevazione, i parametri relativi alle condizioni meteorologiche (temperatura, pressione, umidità) ed all'inquinamento atmosferico e acustico. I sensori di rilevazione delle grandezze meteorologiche forniscono valori analogici che sono convertiti in digitale a 8 bit; quelli relativi all'inquinamento forniscono soltanto allarmi quando sono superati i valori di soglia.
I dati devono essere inviati ogni 5 minuti ad una stazione centrale distante al massimo 30 Km. da ciascuna zona. Ogni stazione di rilevazione è costituita dai sensori e da un pannello su cui vengono visualizzati sia i valori rilevati sia notizie provenienti dalla centrale, la quale invia informazioni utili ai cittadini riguardo le condizioni anomale del traffico in vari punti della città e/o notizie di attualità particolarmente importanti. Le notizie provenienti dalla centrale vengono aggiornate ogni 30 minuti e i dati hanno lunghezza massima di 500 byte.

Il candidato, formulate le necessarie ipotesi aggiuntive:
a. descriva lo schema a blocchi del sistema;
b. scelga i mezzi trasmissivi e l'architettura di rete che ritiene idonea;
c. svolga dettagliatamente almeno due dei seguenti punti:
Tipologia e architettura dei protocolli utilizzati.
Tecniche di adattamento dei segnali ai mezzi trasmissivi.
Tipologia di codifica e struttura delle informazioni.



TEMA 2

Un segnale dati, costituito da un'onda quadra, modula a 1200 bit/s una portante sinusoidale di periodo 0,1 ms effettuando una modulazione digitale ASK-OOK (Amplitude Shift Keying - On Off Keying) con un modulatore bilanciato a due diodi.

Il candidato, formulate le necessarie ipotesi aggiuntive:
1. disegni lo schema elettrico del modulatore e ne illustri il funzionamento;
2. scelga il tipo d'onda quadra e le ampiezze della portante e della modulante;
3. disegni in opportuna scala lo spettro di modulazione, indicando il valore delle ampiezze delle righe;
4. indichi il valore della banda passante e ne giustifichi l'estensione;
5. illustri un sistema di demodulazione, che possa rilevare il segnale dati in ricezione;
6. esprima delle considerazioni in riferimento all'effettiva utilizzazione del sistema di trasmissione proposto indicandone limiti e pregi nelle prestazioni.

Il candidato, infine, utilizzando un modulatore bilanciato a quattro diodi, effettui una modulazione 2PSK (Phase Shift Keying) e confronti le caratteristiche delle due modulazioni .

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Durata massima della prova: 6 ore.
È consentito soltanto l'uso di manuali tecnici e di calcolatrici tascabili non programmabili.
Non è consentito lasciare l'Istituto prima che siano trascorse 3 ore dalla dettatura del tema.

giovedì 24 aprile 2008

mercoledì 23 aprile 2008

Seconda prova 2004

ESAME DI STATO DI ISTITUTO TECNICO INDISTRIALE
CORSO DI ORDINAMENTO
INDIRIZZO ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONI
TEMA DI TELECOMUNICAZIONI
(Testo valevole per i Corsi di Ordinamento e per i Corsi del Progetto Sirio)

TRACCIA N. 1

Si vuole realizzare un sistema che permetta di strutturare 20 canali informativi analogici in una trama PCM a 8 bit, prevedendo anche l'inserzione di un canale di sincronismo ed uno di
servizio.
Le caratteristiche dei segnali in banda base sono:
larghezza di banda BW = 18 kHz
range di tensione compreso tra 2,18 mV e 1,0547 V
livelli assoluti di tensione coincidenti con i livelli assoluti di potenza.

Il candidato, formulate le eventuali ipotesi aggiuntive:
determini la dinamica del segnale in banda base;
individui il numero "n" di bit necessari per ottenere un rapporto (S/N)dB di almeno 20 dB per i livelli più bassi della dinamica;
illustri un metodo, nel caso in cui risulti n>8, che pennetta la compressione da "n" bit a 8;
calcoli la velocità di trasmissione della trama;
disegni lo schema a blocchi del sistema, descrivendo la funzione di ciascun blocco;
indichi un metodo di trasmissione ed il sistema che lo realizza, nel caso in cui si desideri trasmettere la trama PCM ad una stazione posta alla distanza di 20 km, motivando le scelte effettuate e descrivendo, in dettaglio, il tipo di modulazione che si intende utilizzare.


 
TRACCIA N. 2
Líassessorato al turismo di una provincia di medie dimensioni vuole informatizzare la
gestione delle prenotazioni negli alberghi associati. A questo scopo vengono dislocate negli
80 alberghi delle postazioni di lavoro collegate al server centrale dellíAssessorato
Provinciale al Turismo.
Ogni postazione raccoglie localmente i dati su camere occupate e camere libere e le
trasmette al server centrale, in modo che questíultimo possa gestire le prenotazioni da parte
degli utenti esterni. In aggiunta alle postazioni negli alberghi sono introdotte delle ulteriori
postazioni nelle 4 stazioni ferroviarie e nellíaeroporto della provincia, direttamente
utilizzabili dagli utenti al loro arrivo.
Il candidato, formulate le ipotesi aggiuntive ritenute necessarie :
• rappresenti e descriva lo schema a blocchi del sistema;
• scelga i mezzi trasmissivi e líarchitettura di rete che, a suo motivato giudizio, soddisfano
meglio le specifiche del problema;
• descriva, in dettaglio, le modalit‡ di trasmissione del segnale;
• descriva i protocolli di trasmissione dei dati;
• proponga una possibile soluzione di rete, nel caso in cui si desideri estendere il progetto ad
un ambito pi˘ ampio.
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Durata massima della prova: 6 ore.
» consentito soltanto líuso di manuali tecnici e di calcolatrici tascabili non programmabili.
Non Ë consentito lasciare líIstituto prima che siano trascorse 3 ore dalla dettatura del tema.

















Qui potete trovare una possibile soluzione:

http://www.corriere.it/speciali/2004/Cronache/maturita/soluzioni.shtml

Seconda prova 2005

Sessione ordinaria 2005
Seconda prova scritta
M320 - ESAME DI STATO DI ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE
CORSO DI ORDINAMENTO
Indirizzo: ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONI
Tema di: ELETTRONICA
(Testo valevole per i corsi di ordinamento e per i corsi del Progetto sperimentale “Sirio” - Elettronica)
Una scuola vuole monitorare la potenza elettrica continua di un pannello fotovoltaico per la
generazione d’energia elettrica di cui è dotata.
Il pannello fotovoltaico può produrre una corrente massima di 3,3 Ampere e una tensione massima di 16,5 Volt. Questi valori massimi si riducono notevolmente a seconda della quantità di luce solare
che raggiunge gli elementi.
Per monitorare la potenza elettrica prodotta durante la giornata e nelle varie condizioni climatiche, si misurano la tensione prodotta e la corrente prodotta. Questi dati devono essere rilevati ogni 5 minuti e conservati in una memoria di tipo flash. Una volta al giorno devono essere inviati ad un personal computer per produrre una statistica.
Per misurare la corrente si utilizza un sensore ad effetto Hall che ha un’uscita lineare in corrente, secondo la seguente proporzione:
• Se la corrente misurata è nulla (0 Ampere), in uscita la corrente vale 0 mA.
• Se la corrente misurata è 15 Ampere, in uscita la corrente è pari a 15 mA.
Le due grandezze da misurare, devono essere convertite in tensioni comprese tra 0 e 2,5 Volt per
essere adattate all'ingresso del convertitore analogico-digitale impiegato.
Il candidato, fatte le ipotesi aggiuntive ritenute opportune:
1. descriva lo schema a blocchi del sistema d'acquisizione dati per le grandezze elencate;
2. progetti il condizionamento dei segnali in uscita dai sensori;
3. indichi il tipo di convertitore analogico-digitale idoneo per questo impiego;
4. descriva il sistema di memorizzazione dei valori acquisiti;
5. illustri le metodologie di collaudo dei circuiti.
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Durata massima della prova: 6 ore.
È consentito soltanto l’uso di manuali tecnici e calcolatrici non programmabili.
Non è consentito lasciare l’Istituto prima che siano trascorse 3 ore dalla dettatura del tema.

Seconda prova 2006

Nell'anno scolastico 2005-06 stranamente le tracce disponibili furono due. 
I candidati dovevano, a scelta, svolgerne una soltanto.
In realtà si scoprì che avevano fornito lo stesso tema sia per l'indirizzo Elettronica e telecomunicazioni sia per l'indirizzo Informatica (Abacus) e che se la prima traccia era più attinente alla preparazione di un perito informatico, la seconda era più orientata agli elettronici. Non stupitevi quindi se avete delle grosse difficoltà a risolvere il primo tema.
Eccovi comunque il testo completo:

Sessione ordinaria 2006
Seconda prova scritta
M272 - ESAME DI STATO DI ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE
CORSO DI ORDINAMENTO
Indirizzo: ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONI
Tema di: SISTEMI ELETTRONICI AUTOMATICI
(Testo valevole per i corsi di ordinamento e per i corsi del progetto “SIRIO” – Elettronica
e Telecomunicazioni)
Il candidato svolga, a sua scelta, uno dei due temi proposti.
Tema n. 1
L’editore di un quotidiano locale che insiste sul territorio di una piccola provincia, decide di offrire ai suoi lettori alcuni nuovi servizi on-line.
In particolare:
1. vuole pubblicare su un sito appositamente registrato la versione on-line del giornale, inserendo
gli articoli più importanti dell’edizione cartacea del giorno, con una eventuale fotografia
inerente alla notizia;
2. vuole realizzare una web-radio attiva a partire dallo stesso sito, per la diffusione di notizie,
approfondimenti, musica, eventi on-line.
Il candidato, formulate le ipotesi aggiuntive e/o semplificative che ritiene necessarie:
a) proponga e illustri un primo progetto di massima del sistema hardware/software che comporti la installazione del server web presso la redazione;
b) proponga e illustri un secondo progetto di massima del sistema che comporti l’utilizzo di
apparecchiature in hosting presso un provider ISP;
c) illustri i pro e i contro di ciascuna delle due soluzioni proposte al punto a) e b);
d) proponga e motivi la soluzione eventualmente mista che a suo parere meglio si adatta alle
richieste dell’editore;
e) illustri il progetto organizzativo necessario al mantenimento del sistema proposto al punto d).

Tema n. 2
Si vuole realizzare un sistema di controllo automatico a microcontrollore o a microprocessore per l’irrigazione del parco di una villa di campagna . Quest’ultimo è suddiviso in quattro zone che debbono essere annaffiate in ore e con tempi diversi secondo la seguente tabella
Zona     Ora       Tempo in minuti
   1      20.00                20’
   2      21.00                30’
   3      22.00                30’
   4      23.00                40’

La durata dei tempi dell’irrigazione è anche legata alla temperatura media Tm della giornata,
monitorata ogni ora tra le ore 7.00 e 19.00, come indicato nella tabella sottostante.
Tm ≤15°C Il sistema non si avvia

15°C<>Tm ≤25°C I tempi sono quelli indicati in tabella

25°C<>Tm ≤30°C I tempi debbono essere aumentati del 30%.

T> 30°C I tempi debbono essere aumentati del 50%.



Il sistema di irrigazione, che è azionato da una pompa ad immersione sempre sotto tensione,
posizionata sul fondo di un pozzo di 30 m, invia l’acqua alle zone tramite l’apertura e la chiusura programmata di 4 valvole; se il livello dell’acqua si abbassa fino a raggiungere il livello di 2 m rispetto al fondo, il sistema d’irrigazione si deve arrestare. Tale condizione viene segnalata con l’invio di un segnale digitale proveniente da un sensore di livello.
Per acquisire la temperatura si utilizza un sensore che dà in uscita una tensione proporzionale alla temperatura assoluta V= KT con K = 10 mV/°K.
Il candidato, formulate le ipotesi aggiuntive che ritiene opportune, e scelto un dispositivo
programmabile di sua conoscenza:
1. Descriva tramite schema a blocchi la struttura del controllo.
2. Illustri la funzione dei singoli blocchi.
3. Determini le caratteristiche di ciascun blocco in funzione dei segnali elettrici di ingresso e di
uscita.
4. Disegni il flow-chart del programma di gestione.
5. Traduca un segmento del programma in un linguaggio di sua conoscenza.
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Durata massima della prova: 6 ore.
È consentito soltanto l’uso di manuali tecnici e di calcolatrici tascabili non programmabili.
Non è consentito lasciare l’Istituto prima che siano trascorse 3 ore dalla dettatura del tema.



Vi segnalo inoltre una possibile soluzione delle tracce all'indirizzo:

http://www.corriere.it/Primo_Piano/Cronache/2006/Notizie/Maturita/articoli/seconda_prova/soluzioni_seconda.shtml

Seconda prova 2007

Sessione ordinaria 2007
Seconda prova scritta
M149 - ESAME DI STATO DI ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE
CORSO DI ORDINAMENTO
Indirizzo: ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONI
Tema di: TELECOMUNICAZIONI
(Testo valevole per i corsi di ordinamento e per i corsi sperimentali del Progetto “SIRIO” – Elettronica e Telecomunicazioni)
Si vuole campionare, digitalizzare e trasmettere su linea numerica seriale un segnale in tensione che passa ciclicamente da -2,5 [V] a +2,5 [V] con velocità non superiore a 2,5 [mV/ μs].
È richiesto un rapporto segnale/rumore di quantizzazione non inferiore a 45 [dB]; si sa, inoltre, che
al segnale è sovrapposto un rumore con andamento compreso tra le tensioni di -8 [mV] e +8 [mV].
Il candidato, fatte le ipotesi aggiuntive che ritiene opportune:
1. proponga lo schema a blocchi del sistema di acquisizione, trasmissione e ricostruzione del
segnale, illustrando la funzione e le caratteristiche principali di ciascun blocco;
2. analizzi le caratteristiche spettrali essenziali del segnale;
3. valuti la velocità, in bit al secondo, necessaria per la trasmissione sulla linea numerica;
4. esamini la possibilità di migliorare ulteriormente la fedeltà del segnale ricostruito se non è
possibile aumentare la velocità di trasmissione rispetto a quanto valutato al punto precedente;
5. spieghi come sia possibile trasmettere diversi segnali distinti, con caratteristiche identiche a
quelle sopra citate, usando una sola linea numerica seriale e valuti quanti se ne potrebbero
inviare su un collegamento che operi alla velocità di 256 [Kbit/s];
6. illustri, infine, i vantaggi delle trasmissioni di segnali analogici per via numerica.
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Durata massima della prova: 6 ore.
È consentito l’uso di calcolatrici tascabili non programmabili.
Non è consentito lasciare l’Istituto prima che siano trascorse 3 ore dalla dettatura del tema.