Sandit: Elettronica

La produzione artigianale e casalinga della birra è ormai un'attività estremamente diffusa nel nostro paese. Essa è praticata incessantemente da esperti artigiani e da schiere di autentici appassionati, gli homebrewer. Il metodo più completo di produzione del prodotto - noto come all grain - richiede che nella fase di cottura del malto venga operato un costante e rigoroso controllo del valore della temperatura del mosto. Le variazioni tra la temperatura misurata e quella richiesta per un'ottimale riuscita della ricetta devono stare entro stretti margini, per consentire un corretto sviluppo enzimatico e ottenere un prodotto di qualità. Nel libro verranno date tutte le indicazioni necessarie per costruire un controllore di temperatura PID con i PLC SlimLine Elsist - controllato in wifi da smartphone, tablet o PC -, dalle caratteristiche professionali da impiegare nei processi di cottura e bollitura del mosto. Inoltre, nel testo viene descritto dettagliatamente un sistema di cottura, realizzato impiegando componenti facilmente reperibili, che si presta ad essere utilizzato sia per la produzione casalinga di birra, sia come impianto pilota per provare nuove ricette.

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.

Un libro dal taglio tecnico con l’impostazione di una guida che volge lo sguardo non solo agli esperti informatici ed elettronici, ma a tutti quelli che per ragioni di lavoro, professionali o anche per divertimento vogliono avere a disposizione un testo pilota sulle metodologie, procedimenti e criteri tecnici da esibire in ambienti di lavoro in cui l’accostamento ai computer richiede competenza, precisione e costanza. L’opera è orientata a fornire la visione corretta di come vanno pianificati e affrontati gli interventi diagnostici e di riparazione proponendosi al tecnico neofita, all’appassionato desideroso di affinare le sue capacità ma anche al professionista esperto consapevole che lo sviluppo tecnologico avanza con accanto la necessità di essere correttamente gestito in ogni sua espressione. Prima di avvicinarsi all’hardware è necessario essere interessati a capirne meglio l'uso attraverso la conoscenza della sua composizione interna formata da un insieme di componenti elettronici collegati tra loro in modo da fornire le risorse necessarie al suo corretto funzionamento. Qualsiasi computer può far imbattere l’utilizzatore in problemi e difficoltà di vario genere: un Hard Disk che produce uno strano ticchettio meccanico, un notebook che si spegne del tutto improvvisamente oppure all’accensione appaiono sullo schermo strani e incomprensibili messaggi d’errore che ne impediscono l’avvio. Sono casi in cui bisogna comprare un computer nuovo oppure è possibile risalire alla fonte del problema e tentare di risolverlo? Questa guida aiuta come risolvere i problemi dove in molti casi è sufficiente sapere di quali attrezzature e strumenti munirsi e quali sono gli elementi da analizzare con la competenza e metodologia di un vero tecnico informatico. L’opera si prefigge lo scopo di far conoscere anche tutto l’insieme dei componenti che compongono i PC Desktop e notebook, come eseguire tutte le operazioni di manutenzione che possono allungargli la vita, migliorarne l’efficienza con la corretta manutenzione dell’hardware e, naturalmente, come prevenire i rischi maggiori che possono derivare da molti fattori. Una guida aggiornata ed affidabile che, partendo dall'acquisto degli "attrezzi del mestiere”, aiuta a riconoscere cause ed effetti di guasti e malfunzionamenti per avventurarsi senza preoccupazioni in tutti gli interventi di sostituzione, modifica e ripristino di qualsiasi componente. Tutte le procedure spiegate per gli interventi di manutenzione, test e diagnosi fanno riferimento alla personale esperienza maturata in 20 anni d’ininterrotto lavoro e passione nel campo dell’elettronica e informatica.

Per creare anche un minimo circuito elettronico, c'è bisogno di svariati componenti elettronici, che sono dispositivi, di diverse dimensioni, e che ognuno ha una propria distinta finalità. Questo volume classifica tutti i tipi di componenti elettronici, descrivendo per ciascuno le proprietà e la funzione, mostrando l'aspetto esteriore e i simboli grafici utilizzati negli schemi elettrici. Un libro sempre utile da avere a portata di mano!

Il testo è uno studio monografico sull’analisi e la progettazione dei filtri analogici. Negli usuali testi scolastici, i filtri vengono presentati per lo più dal punto di vista applicativo; gli aspetti teorici che ne stanno alla base vengono appena sfiorati e la giustificazione delle tecniche utilizzate è alquanto lacunosa. Lo scopo dell’opera è quindi quello di colmare le suddette lacune e dare una chiara e giusta rigorosità scientifica ai vari argomenti. Per questo motivo il libro è concepito come opera di approfondimento per gli studenti degli istituti tecnici, per gli studenti universitari e in generale per tutti gli studiosi di elettronica. La conoscenza degli argomenti è in gran parte accessibile a chi abbia una conoscenza dell’elettronica generale, della teoria delle variabili complesse e dei fondamenti dell’analisi matematica che vengono fornite nei primi anni di studi universitari. L’opera si compone di dieci capitoli all’interno dei quali vengono descritte le seguenti tipologie di filtri: Butterworth. Chebyshev I e II, Bessel, Ellittici, Filtri attivi e Filtri passivi. Nella maggior parte dei testi riguardanti i filtri analogici, l’analisi di questi ultimi viene affrontata prevalentemente per via deduttiva. Per ogni tipologia di filtro, partendo dalla definizione del modulo della funzione di trasferimento nel dominio della frequenza, si costruisce la funzione di trasferimento nel dominio della variabile s e quindi da questa alla determinazione dei poli e degli zeri e successivamente alla progettazione del circuito applicativo. Alla base di questa costruzione c’è un importante teorema riportato in letteratura con il nome di “Teorema fondamentale dei filtri analogici”, la cui dimostrazione è riportata nel capitolo I del presente lavoro. Un modo alternativo, ma del tutto equivalente, di analisi dei filtri, che è quello utilizzato prevalentemente nel presente lavoro, è quello di partire dalla definizione di funzione di trasferimento nel dominio della variabile s per poi successivamente costruire la funzione di trasferimento nel domino della frequenza. Abbiamo privilegiato questa scelta in quanto ritenuta più semplice. L’unica volta in cui vi abbiamo fatto uso del Teorema fondamentale dei filtri analogici è nell’analisi dei filtri ellittici. I vari capitoli sono completati con esempi di progettazione di ogni singolo filtro facendo uso di supporti informatici tipo MatLab e di programmi di simulazione elettronica tipo Proteus.

I microcontrollori, sono ormai utilizzati in tutti i dispositivi presenti sul mercato. Il motivo principale che spinge i produttori di apparecchi elettronici, ad utilizzare i microcontrollori, è il minor costo del circuito, specialmente dal punto di vista hardware, il minor consumo di corrente (particolare sempre più importante). Utilizzando i microcontrollori, com’è noto, i componenti elettronici necessari vengono drasticamente ridotti, compreso le dimensioni del circuito stampato necessario ad ospitare i componenti del progetto. Questa situazione “obbliga” tutti coloro che si occupano di elettronica sia a livello amatoriale che professionale, a cambiare abitudini e mentalità. Progettare un circuito di una certa complessità utilizzando componenti “non programmabili” è molto più impegnativo e costoso. Utilizzando componenti programmabili, microcontrollori (detti anche MCU), DSP o FPGA, il circuito dal punto di vista hardware è molto semplice e aggiornabile in qualsiasi momento (se utilizzato un dispositivo provvisto di memoria programma di tipo flash). Quanto appena detto è realizzabile, se chi progetta tale circuito conosce nei dettagli il componente programmabile che intende utilizzare. Il principiante che si avvicina al mondo dell'elettronica, dopo aver appreso le basi di tale materia, deve necessariamente imparare a scrivere il software adatto per i circuiti programmabili, che intende acquistare o auto costruire. Per poterlo fare ha bisogno di conoscere tutti i dettagli, soprattutto quelli considerati banali. La mancanza di tali dettagli, il più delle volte genera disaffezione verso l’argomento trattato con il conseguente abbandono, e giudizio negativo verso la stessa documentazione acquistata, libri o manuali. Questo manuale si rivolge ai principianti e a tutti coloro già introdotti sull’argomento dei microcontrollori, naturalmente senza la pretesa di insegnare tutto. Questo campo è infinitamente vasto, per questo motivo l’obiettivo è aiutare chi ne ha bisogno, iniziando con argomenti semplici, con l'obiettivo di progredire fino a raggiungere livelli importanti. Naturalmente per perseguire tali obiettivi è necessario, avere pazienza, passione e costanza. In pratica non abbandonare tutto alle prime difficoltà, bisogna fare pratica, e poi ancora pratica. In questa nuova edizione sono stati aggiunti dei particolari importanti ed alcuni nuovi circuiti.

Arduino, sensori, grandezze fisiche ed elettriche. Sì, tutto in uno, perché la semplicità d’uso di Arduino permette la misurazione delle grandezze fisiche che ci circondano, come temperatura, pressione, distanza oppure quelle elettriche, come corrente, tensione, resistenza e frequenza. Tutte attività prima circoscritte ai più esperti ed ora alla portata di tutti. Infatti, il libro offre un’esperienza pratica congiungendo le due discipline entro un unico e piacevole percorso educativo. È consigliato seguire un capitolo alla volta, ogni capitolo propone argomentazioni poi utilizzate in quelli successivi. Si vuole unire la tecnologia embedded con la scienza in modo facile, intuitivo e divertente attraverso sensori e componenti elettronici di facile reperibilità e basso costo. A volte, con poco, si ottiene tanto... Ogni capitolo tratta un argomento con vari approfondimenti. Non si limita al progetto con schema e programma, ma analizza varie sfumature e soluzioni. Chiaramente, sono solamente esperimenti al fine di comprendere come un sistema informatico possa elaborare una grandezza fisica, ma sufficienti per soddisfare il maker che vuole proseguire il suo cammino in questo mondo tecnologico. L’ultimo capitolo offre al lettore la possibilità di realizzare una vera stazione meteorologica da interno proponendo le tipiche letture di temperatura, pressione ed umidità oltre ad una funzione immancabile di una stazione meteo, la formulazione di una “tendenza meteo” per le successive 24-48 ore. Senza tante pretese ovviamente…

Il microprocessore è un’unità centrale di calcolo costruita su un unico chip che, corredato da opportuni circuiti e programmato con idonee istruzioni, coordina un complesso di operazioni da svolgere in sequenza. Il primo microprocessore della storia fu il 4004 dell’Intel, realizzato grazie al genio di un italiano: il fisico Federico Faggin che lavorava in Intel insieme agli ingegneri americani Marcian Edward Hoff Jr. e Stanley Maze ad un progetto commissionato dalla giapponese BusiCom, interessata ad un sistema elettronico per la sua nuova calcolatrice da tavolo. Nel presente volume viene presentata la struttura di un microprocessore, fornendo gli approfondimenti necessari per comprendere i meccanismi che stanno alla base del funzionamento di tale dispositivo. La società di oggi è circondata da microprocessori! Si pensi all’ambiente domestico, dove si può trovare una lavatrice, un televisore, una radiosveglia, un forno a microonde… Tali elettrodomestici sono “guidati” da un microprocessore che esegue i comandi per registrare, riprodurre e gestire informazioni, immagini in movimento, suoni, nonché programmare tempi e temperature, ad esempio, nelle lavatrici e nei forni a microonde.

Grande come una carta di credito, silenzioso e programmabile. È il computer della nuova generazione, Raspberry Pi. Un minicomputer in continua crescita alla ricerca della perfezione inseguendo le richieste del mercato sempre più esigenti. È una vera rivoluzione culturale del settore che richiama appassionati di qualunque età. Computer o sistema embedded non importa, con il Raspberry Pi puoi fare tutto. Utilizzare un sistema operativo GNU/Linux, programmare in diversi linguaggi, navigare in internet, ascoltare musica, scrivere e giocare, oltre a programmare periferiche I/O la cui prerogativa era prima confinata nei sistemi a microcontrollore. Il presente volume è rivolto sia al neofita che approda per la prima volta al Raspberry Pi che all’esperto che vuole approfondire: il neofita dovrà seguire il libro capitolo dopo capitolo, mentre il “navigato”, può accedere al capitolo interessato direttamente. Il libro vi guida, un passo alla volta, in modo che possiate ottenere il meglio dal vostro Raspberry Pi in modo facile, divertente ed istruttivo. Il libro non prende in esame uno specifico modello di Raspberry Pi, ma grazie alla compatibilità, il tutto quanto descritto vale per Raspberry Pi 1 Model B+, Raspberry Pi 2, Raspberry Pi 3+ e il nuovo Raspberry Pi 4 ma anche per Raspberry Pi Zero. Dopo una prima parte introduttiva del funzionamento di un computer, si passa all’anatomia del Raspberry Pi e l’installazione del sistema operativo. Il libro successivamente si focalizza su tre settori principali: l’uso del sistema operativo Raspbian e dei programmi essenziali nonché indispensabili, l’uso della shell, e la programmazione in linguaggio C. In particolare, la programmazione C è divisa in due capitoli: il primo orientato ai neofiti il quale spiega le basi della programmazione C quindi lo prepara ad affrontare quello indirizzato alla programmazione hardware I/O del connettore GPIO attraverso una scheda I/O. Ovviamente, prima di affrontare la programmazione I/O, non manca un capitolo rivolto all’introduzione dell’elettronica I/O ed indispensabile per affrontarlo al meglio oltre a mettere a proprio agio chi non ha mai avuto esperienze nel settore maker con pulsanti e LED. Un computer didattico adatto a tutti, che vogliate programmare, accedere un LED o esplorare nuovi orizzonti, il Raspberry Pi è il computer per voi!

Nonostante la facilità con la quale è possibile avvicinarsi al mondo dei maker, in particolare quello embedded, rimane sempre un primo ostacolo da superare: l’elettronica di base. Pertanto, questo breve manuale vuole essere un primo passo per affrontare gli argomenti congiunti alle pratiche in uso nei sistemi Arduino e Raspberry Pi, in modo che si possa utilizzare con fiducia ed immediatezza i componenti di supporto adoperati nei propri progetti. È basilare iniziare a conoscere la corrente elettrica, il circuito elettrico e le grandezze coinvolte come tensione, corrente e potenza senza le quali nessun dispositivo funzionerebbe. Il passo successivo è padroneggiare il primo componente elettronico ed utilizzato praticamente ovunque, la resistenza. Immediatamente dopo, si passa al condensatore, fedele compagno della resistenza quindi ad un loro tipico utilizzo nel cosiddetto circuito RC. Si conclude la prima parte con il terzo ed ultimo componente passivo, la bobina, elemento base dei dispositivi come trasformatori e relè. Dopo aver affrontato i componenti passivi, è presentato il primo semiconduttore, il diodo. A seguire, il diodo LED per finire con il popolare ed insostituibile transistor, il quale è utilizzato in molteplici circuiti elettronici. Immancabile, una breve esposizione del circuito integrato, il quale progenitore dell’elettronica moderna embedded ed utilizzato nei circuiti di supporto ed interfaccia I/O dei propri sistemi. Per concludere una parte dedicata all’elettronica I/O, in altre parole, quella che consente il collegamento di dispositivi esterni al proprio sistema cosicché il programma possa comprendere le informazioni inviate, per esempio, da un pulsante, oltre, ovviamente, inviare un’informazione verso l’uscita per accendere una lampadina. Questo libro offre un breve ma intenso viaggio nell’elettronica il quale consente a chiunque di affrontare montaggi con tranquillità e padronanza senza aver dubbi nel commettere errori.

Questo secondo manuale tecnico pratico dell'installatore impianti TV-SAT, sempre frutto dell'esperienza pratica trentennale dell'autore, inizia con una prima parte dedicata ai princianti o studenti, che non hanno mai visto in pratica ciò di cui il libro parla, con alcune foto di alcuni componenti trattati nel manuale. Per esperti, invece, viene illustrato un impianto TV-SAT miscelato in colonna con solo quattro cavi, tre ulteriori sistemi di ricezione terrestre e satellitare, una scheda di guasto, alcune note e foto sull’impiego di convertitori semplici e di sistemi a doppia conversione professionale e, infine, ancora due schemi per l’impiego di modulatori digitali. L'esperienze dell'autore terminano con alcune pagine dedicate ai sistemi in fibra ottica, con due schemi per la distribuzione del segnale HDMI su cavo Ethernet e con alcuni cenni sulla tecnologia dCSS.

Questo libro permette avvicinarsi all’elettronica digitale senza entrare nel merito dell’algebra di Boole, la quale, a volte, è un ostacolo per i principianti e non strettamente necessaria per l’analisi di circuiti digitali. È stato preferito l’uso di “circuiti ragionati” o logici, coadiuvati da quelli di montaggio, i quali spiegati nelle loro singole funzioni, aiutano a comprendere quei “meccanismi” nascosti che a prima vista potrebbero apparire semplici. S’inizia dalle origini, il transistor, il vero protagonista, passando per le porte logiche, circuiti combinatori, multivibratori quindi, circuiti sequenziali da cui inizierà il percorso finale verso la realizzazione del progetto previsto per questo libro, un vero orologio digitale con tanto di display e pulsanti per la regolazione dell’ora. Un circuito intrinsecamente complesso, tuttavia, con dedizione e seguendo quanto riportato nei capitoli, vi porterà grandissima soddisfazione.