Prot. n. 2882/C27 Gazzaniga, 28/04/2012. Gara nazionale di elettronica Prova scritta
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- Tommasa Bartolini
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1 1 Prot. n. 2882/C27 Gazzaniga, 28/04/2012 Gara nazionale di elettronica 2012 Descrizione generale Prova scritta figura. Si vuole realizzare un gioco elettronico ispirato al tiro al bersaglio, come indicato nella seguente 3 5 P 2 7 Tabellone con i tasti e i relativi punteggi. P e il tasto che fa perdere tutto il punteggio accumulato Display 7 segmenti a due cifre Su un pannello si trovano un certo numero di tasti, nell esempio in figura sono 5, la cui pressione permette di acquisire un numero di punti variabile da 0 a 7. Nel pannello deve essere presente un solo tasto P che faccia perdere tutto il punteggio acquisito. Ogni volta che un giocatore lancia una palla e riesce a premere un tasto, il punteggio deve essere incrementato per un valore pari al peso del tasto premuto e visualizzato su un display a due cifre, composto da due display a sette segmenti.
2 2 Ad esempio, se il display visualizza un punteggio pari a 9 e il giocatore preme il tasto con peso 2, allora il punteggio visualizzato diventerà 11. Nel caso in cui il giocatore colpisca il tasto P, il punteggio si deve azzerare. Descrizione operativa Ogni singolo tasto è montato su una scheda elettronica che si trova dietro il pannello e tale scheda è programmabile tramite jumper: deve essere possibile cambiare il peso di ogni singolo tasto senza modificare il cablaggio. In altri termini, per cambiare i valori del punteggio non si spostano i tasti né si altera il cablaggio, ma si imposta il punteggio sulla scheda tramite jumper. Ogni scheda deve avere anche la possibilità di essere utilizzata come tasto P : in tal caso si può intervenire sul cablaggio della scheda. E lasciata facoltà al Candidato di impostare la soluzione per un numero stabilito di tasti, che possono essere cinque come nella figura precedente, oppure ideare una soluzione che consenta l inserimento di ulteriori tasti, fino a un massimo stabilito dal Candidato stesso. La Commissione valuterà la soluzione proposta in base alla semplicità, all efficienza e alla modularità del cablaggio. In aggiunta, si desidera che il display sia illuminato con tre diverse intensità luminose che dipendono dalla luminosità esterna, misurata attraverso una fotoresistenza. Maggiore è la luminosità esterna, maggiore deve essere la luminosità del display. Il Candidato, formulate le necessarie ipotesi aggiuntive: 1. analizzi il problema proposto scomponendolo in blocchi funzionali. 2. descriva la funzione di ogni singolo blocco, illustrando il principio di funzionamento della soluzione proposta. 3. progetti il circuito elettronico che gestisce il singolo tasto, supponendo di avere a disposizione un'alimentazione di +5VDC e utilizzando i dispositivi elettronici indicati nella tabella 1, dei quali si mettono a disposizione i data-sheet. 4. progetti il circuito elettronico che somma i punti e ne permette la visualizzazione a display.
3 3 5. progetti la soluzione circuitale che gestisce l'intensità luminosa del display. 6. disegni lo schema elettrico di tutto il circuito e dei relativi cablaggi. Per realizzare questa parte, è sufficiente indicare ogni blocco circuitale (tasto, somma punteggi, visualizzazione, controllo luminosità) con un blocco funzionale in cui sono evidenziati ingressi e uscite. Il Candidato ha la possibilità di utilizzare due alimentazioni stabilizzate, +5VDC e +12VDC, che erogano una corrente sufficiente per il sistema. Note Il progetto dev essere comprensivo di: schema a blocchi generale. 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. calcoli, tabelle di verità utilizzate e diagrammi temporali dei segnali ritenuti più significativi
4 4 Elenco componenti a disposizione del Candidato Tabella 1 Componete Valore Resistenze Serie E12 Condensatore ceramico 100nF Condensatore ceramico 10nF Condensatore elettrolitico 10uF DISPLAY 7 segmenti Anodo comune Strisce strip-line M da 40 pin Pulsanti con passo 2,54 per bread board 74LS90 74HC47 NE555 74HC08 74LS132 74LS190 74LS14 74HC74 LM324 Fotoresistenza tipo B9060/33 Diodo 1N4148 Diodo 1N4007 Transistor BJT BC337 BC547 Regolatore tensione LM317 Se un Candidato richiede di utilizzare un componente non indicato in tabella, soprattutto per quanto riguarda i componenti discreti, ne deve fare richiesta alla commissione che ne valuterà la possibilità di utilizzo: in caso di risposta positiva, la decisione sarà comunicata a tutti i Candidati.
5 5 Prova pratica Il Candidato dovrà realizzare su breadboard lo schema elettrico disegnato nel corso della prova scritta, relativa alla gestione del punteggio tramite la pressione dei tasti. In particolare, dovrà realizzare e collaudare la parte circuitale relativa alla gestione di almeno due tasti e alla visualizzazione del punteggio e dei suoi incrementi. Nel caso il Candidato completi quanto richiesto, procede con la gestione della luminosità del display. Si forniscono: fotocopia del testo della prova scritta; fotocopia dello schema elettrico elaborato dal candidato nella prova scritta; datasheet dei componenti;
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