Ingegneria elettronica e delle comunicazioni

Una guida all'"hacking" dell'elettronica, il cui scopo principale è offrire al lettore le competenze necessarie per utilizzare l'elettronica in modo molto pratico e senza troppe nozioni teoriche. Un libro per imparare a sperimentare e a dare forma alle idee, in modo che prendano vita e funzionino davvero. Insegna, tra le altre cose, a creare prototipi su una breadboard, ma anche a saldare i componenti fra loro e a realizzare circuiti complessi utilizzando delle basette millefori. Sono presentati più di venti progetti pratici per l'utilizzo di Raspberry Pi, un piccolo computer Linux, e di Arduino, un microcontrollore di grande successo nonché uno degli strumenti più importanti degli hacker di elettronica. Il volume è adatto sia a chi parte da zero, sia a chi vuole modificare degli apparecchi elettronici per usarli in modo creativo.

Una guida in puro stile For Dummies agli esperimenti che mostrano il funzionamento dei componenti elettronici e permettono di apprendere le basi dell'elettronica. Attraverso semplici spiegazioni teoriche, il lettore può comprendere cos'è la tensione, dove scorre la corrente elettrica, come viene utilizzata la potenza, come costruire e collaudare un circuito elettrico. Ricco di consigli sulla scelta e sull'utilizzo degli strumenti essenziali, questo manuale contiene inoltre progetti pratici che possono essere completati in meno di 30 minuti. Questa nuova edizione, oltre a presentare nuovi progetti, è aggiornata ai più recenti progressi in materia di circuiti, trasmettitori, hardware, robotica, microcontrollori, strumenti e amplificatori.

Arduino è una piccola scheda che chiunque può imparare a utilizzare in breve tempo per realizzare circuiti elettronici interattivi. È molto meno potente di un comune smartphone, non ha un display né una tastiera… ma è facilissimo da usare e da anni è adoperato da migliaia di persone per dare vita alle idee più diverse. Questo manuale raccoglie oltre 30 progetti realizzabili con Arduino sfruttando tutte le sue potenzialità, dal sensore di parcheggio al cardiofrequenzimetro, dalla calcolatrice touch alla bussola a NeoPixel. Ogni progetto è spiegato in dettaglio nella parte elettronica e nella programmazione, in modo che il lettore possa facilmente riprodurlo ma anche modificarlo secondo le proprie esigenze. Non solo, a ogni progetto corrisponde un video pubblicato sul canale YouTube dell’autore.

Il presente testo costituisce un supporto didattico allo studio dell'Elettrotecnica attraverso la soluzione guidata di un elevato numero di esercizi. L'elettrotecnica è una disciplina di base insegnata nella maggioranza dei corsi di Laurea in Ingegneria ed introduce spesso concetti nuovi, peraltro utilizzati anche in discipline diverse da quelle strettamente legate al settore elettrico. Esistono molti libri di testo estremamente validi, alcuni di essi corredati da un elevato numero di esercizi su cui gli studenti possono esercitarsi. Tuttavia, in molti di questi casi, la soluzione degli esercizi è riportata solo attraverso il valore numerico della grandezza richiesta e gli esercizi stessi sono di difficoltà mediamente bassa. Al contrario, gli esercizi proposti in questo testo sono di media difficoltà e sono risolti indicando le motivazioni delle scelte effettuate per la risoluzione stessa; in questo modo lo studente può riflettere sui concetti appresi ed, eventualmente, risolvere il problema con un approccio distinto confrontando poi i risultati numerici ottenuti. Di conseguenza lo studente acquisisce esperienza con le diverse tecniche risolutive rinforzando i concetti appresi dallo studio della materia.

Come sarà il tempo domani? Come sarà il tempo nei prossimi giorni? Tutte queste domande di carattere prettamente meteorologico sono sempre più frequenti, da singole persone oppure da professioni e attività direttamente interessate dalla necessità di conoscere le condizioni meteo in tempo reale, presenti e future di una o più località. La meteorologia è entrata ormai a far parte della quotidianità e viene proposta in modo più o meno serio e professionale, insieme a spot e banner pubblicitari spesso fastidiosi. Il maker, esperto o principiante nell'utilizzo di Arduino e dei microcontrollori può realizzare una propria stazione meteorologica personalizzata e in grado di fornire importanti informazioni meteo, locali, nazionali e internazionali semplicemente utilizzando i moduli ESP32WROOM32 e 32D, librerie dedicate e l'IDE di Arduino. In questo volume vengono proposti alcuni progetti che utilizzano tali moduli preassemblati, per l'elaborazione dei dati meteorologici ottenuti gratuitamente dall'organizzazione openweathermap.org con le modalità che vengono qui descritte. I dati meteo possono essere visualizzati con display OLED da 0,96'' e da 1,3", con display a sette segmenti, oppure, semplicemente con il monitor seriale di Arduino. Le figure a corredo del testo, numerose e dettagliate, contribuiscono ad agevolare la realizzazione e le funzionalità. Poiché questo volume vuole essere un manuale più pratico che tecnico, destinato soprattutto a neofiti di Arduino e agli arduiniani di ritorno, non vi sono lunghe spiegazioni dei codici utilizzati tranne che per alcune particolari situazioni.

Una casa, un appartamento, un edificio, una costruzione in generale, devono essere dotati di reti e impianti che ne garantiscano la completa funzionalità. Gli impianti di un edificio possono essere paragonati ai sistemi di reti che attraversano il nostro corpo, come il sistema sanguigno, nervoso e linfatico. Uno dei più importanti impianti d'edificio è quello elettrico, cioè il sistema di fili conduttori, cavi e accessori, che distribuisce l'alimentazione in tutto l'edificio stesso. Per progettare e realizzare un impianto elettrico domestico occorrono adeguate competenze e la conoscenza delle relative normative. Lo scopo del presente volume è quello di fornire una guida per realizzare semplici impianti in bassa tensione in ambienti di tipo domestico e similare, conoscendo le nozioni basilari degli impianti elettrici e dell'elettrotecnica, per le quali si rimanda al testo "Impianti elettrici civili" dello stesso editore. Le varie tipologie di schemi sono redatte facendo riferimento alle normative CEI.

Le Valvole termoioniche hanno rappresentato una tappa fondamentale nella Storia dell'Elettronica. Inventate nel 1904, sono state utilizzate in tutti i settori scientifici. Dopo oltre 100 anni dalla loro scoperta, ancora oggi esse vengono impiegate in campo Hi-Fi per la loro straordinaria musicalità. Il testo si propone, attraverso immagini a fumetto e fotografie reali, di descrivere la loro Storia, il loro utilizzo, il loro funzionamento ed il loro "suono". Le Valvole "antiche", le Valvole di produzione attuale, le Valvole Cryo-geniche, i Circuiti con le Valvole. Gli apparecchi vintage hi-fi a tubi. Le Valvole e i Transistor. I consigli pratici per convivere bene con le Valvole!

Tanti anni fa, si pensava ai robot come ad oggetti fantascientifici. Gli unici robot che era possibile avere a disposizione erano i classici robot industriali presenti nelle catene di montaggio delle fabbriche, o i primi rudimentali robot umanoidi nei più importanti laboratori e centri di ricerca. Negli ultimi anni c'è stata un'impennata a livello di avanzamento tecnologico in molti settori tra cui anche la robotica. Il grande e complesso mondo della robotica si è arricchito di una nuova tipologia di robot: il Cobot. Con l'avvento dell'era dell'industria 4.0, tra le varie tecnologie abilitanti, la tecnologia dei Cobot è quella più vicina al settore specifico dell'automazione industriale e della robotica. L'idea di base è quella di non considerare più un robot come una macchina che sostituisce l'operaio in ambito produttivo, bensì come un potente strumento di lavoro al servizio dell'uomo e che può cooperare con esso. Lo scopo di questo libro è quello di descrivere l'affascinante mondo della Cobotica prendendo spunto dai Cobot della Doosan.

In questo volume sono raccolti gli elementi teorici e pratici indispensabili per lo sviluppo di sistemi digitali avanzati. Gli argomenti trattati spaziano dai fenomeni di natura metastabile alle insidie logiche, dall'integrità dei segnali alle tecniche che ne consentono il controllo, dal dimensionamento dei componenti al layout delle schede. Analisi e descrizioni arricchite da grafici e schemi di immediata fruizione si dimostrano utili per i maker quanto per gli studenti di Istituti Superiori ad indirizzo tecnico così come per coloro che sono coinvolti professionalmente nel design di circuiti. L'ampio range di nozioni tecniche esposte nel libro consente ai progettisti di ottimizzare i sistemi digitali sotto svariati punti di vista, dal funzionamento all'immunità dai disturbi, usufruendo di una panoramica unica sull'ambiente digitale, di fatto il settore tecnologico d'eccellenza nel mondo che stiamo vivendo.

Nel corso degli ultimi anni le abitazioni hanno subito forti mutamenti: infatti, da una analisi effettuata risulta che la famiglia italiana abbia in casa dai 10 ai 12 apparati tecnologici. È importante osservare che anche se la tecnologia è ormai entrata in tutte le case, altrettanto non si può dire per gli impianti e le reti. Il compito della domotica è proprio quello di rendere le case più "intelligenti" mediante l'applicazione di sistemi elettronici e informatici integrati, che consentano di risparmiare energia, aumentare il comfort e la sicurezza, migliorare la qualità dell'abitazione valorizzandola anche dal punto di vista economico. Le tecnologie domotiche non sono però ancora adeguatamente conosciute, sia dai promotori, venditori, tecnici, impiantisti e installatori, sia dagli utenti finali: è pertanto necessario aumentare la conoscenza delle grandi potenzialità di questa tecnologia. Questo testo ha l'obiettivo di rispondere a queste esigenze, utilizzando un linguaggio semplice e non troppo specialistico.

Il seguente testo è il frutto di argomenti preparati per un gruppo di studenti dell'ITIS avente per oggetto lo studio e l'applicazione di alcuni sensori orientati alla robotica e all'automazione utilizzando la piattaforma Arduino e Labview. È particolarmente indicato a chi è interessato all'elettronica e alla realizzazione di dispositivi che comprendono automatismi, che disponga di un minimo di attrezzatura di laboratorio e che abbia le conoscenze di base o che le voglia raffinare. L'intento principale è quello di allargare gli orizzonti tecnici usando una piattaforma semplice e accessibilissima (Arduino) realizzando circuiti con difficoltà crescente e rivolgendo uno sguardo verso applicazioni e concetti teorici più evoluti (analisi del partitore di tensione, circuiti di condizionamento, PID, standard current loop) e utilizzando software come Labview. Fondamentale in questo processo è non usare il codice con un semplice copia e incolla se si vuole ottenere la piena comprensione con la circuiteria di interfacciamento.

L'attività didattica e di apprendimento del corso è proposta all'interno di un ambiente digitale per lo studio, che ha l'obiettivo di completare il libro offrendo risorse didattiche fruibili in modo autonomo o per assegnazione del docente. Il codice presente sulla copertina di questo libro consente l'accesso per 18 mesi a MyLab, una piattaforma digitale interattiva specificamente pensata per accompagnare e verificare i progressi durante lo studio. MyLab offre la possibilità di accedere al manuale online: l'edizione digitale del testo arricchita da funzionalità che permettono di personalizzarne la fruizione, attivare la lettura audio digitalizzata, inserire segnalibri anche su tablet e smartphone.