Obiettivi formativi:
Il corso si propone di approfondire gli aspetti relativi a:
1. Comprensione del concetto di sistema embedded e del suo funzionamento.
2. Comprensione del concetto di sistema embedded IoT e del suo crescente utilizzo nelle nostre vite.
3. Comprensione dettagliata del funzionamento di un microcontrollore e del suo ruolo nei sistemi embedded e nell'IoT.
4. Come programmare un microcontrollore utilizzando i linguaggi Assembly e C.
5. Introduzione ad Arduino e vari progetti pratici.

- Organizzazione didattica:
MODALITÀ DIDATTICA
N. 9 VIDEO LEZIONI ONLINE (N. 9 UNITÀ DIDATTICHE - DURATA DI DUE ORE PER OGNI CFU)

DIDATTICA INTERATTIVA
N. 2 LEZIONI INTERATTIVE PER CFU
N. 5 DISCUSSIONI TEMATICHE SUL FORUM DIDATTICO (ARGOMENTI) E N. 2 POST PER CFU COME DA LINEE GUIDA PER LA DIDATTICA PQA
N. 4 E-TIVITY
N. 2 TEST PER OGNI CFU CON 8 DOMANDE A RISPOSTA MULTIPLA

- Programma del corso
Introduzione ai Sistemi Embedded: Introduzione all'architettura dei sistemi embedded, Il processo di progettazione dei sistemi embedded, Caratteristiche dei sistemi embedded, Componenti di un sistema embedded, Interfaccia di comunicazione, Attributi di qualità, Progettazione e sviluppo di firmware integrato, Sistemi embedded real-time

Introduzione all'Internet of Things: Introduzione all'IoT: Perché abbiamo bisogno dell'IoT?, Vantaggi dell'IoT, Come funziona l'IoT Architettura, Comunicazione tra dispositivi IoT, Caratteristiche dell'IoT, Tendenze e sfide dell'IoT, La connessione tra sistemi embedded e IoT

Introduzione ai sistemi embedded e all'hardware: Microcontrollori, Tipi di microcontrollori, Architettura dei microcontrollori, Sistemi su chip, Sensori, Sensori nei sistemi embedded, Attuatori, Componenti elettronici ed elettrici

Introduzione al microcontrollore 8051: Introduzione al microcontrollore 8051, Introduzione al linguaggio assembly, Program counter, Spazio ROM e direttiva assembler, Registro e stack PSW, Istruzioni di loop e jump, Istruzioni CALL e temporizzazione, Programmazione, Modalità di indirizzamento, Introduzione all'indirizzo bit, Istruzioni logiche, Istruzioni logiche, Programmazione I/O in C, Accesso alla ROM del codice, Serializzazione

Timer e comunicazione seriale: Introduzione ai timer, Registro TMOD, modalità 1 e 2, Programmazione dei contatori, Introduzione alla comunicazione seriale, Introduzione a RS232, Programmazione della comunicazione seriale

Programmazione degli interrupt: Introduzione agli interrupt, Interrupt dei timer, Interrupt hardware esterni, Interrupt di comunicazione seriale, Interrupt Priorità, Programmazione di Interrupt in C, Memoria a Semiconduttore, Interfacciamento di Memoria Esterna 8031/51

Introduzione ad Arduino: Introduzione ad Arduino, Tipi di Arduino, Idea Arduino, Programmazione Arduino, Architettura e Componenti Arduino, Esempi

Progetti IoT: Regolatore di Luci, Monitoraggio della Temperatura con Arduino, Sistema di Irrigazione Intelligente, Accensione Automatica dei Fari e Controllo dell'Intensità dei Fari di un Veicolo Intelligente, Bancomat a Gettoni con Distributore di Bottiglie, Progetti IoT basati su MCU 8051.

- Metodi di Verifica (In Itinere e Test Finale):
Il livello di apprendimento degli studenti viene costantemente monitorato attraverso strumenti e metodologie di verifica.
In particolare, al fine di rendere fattibile la verifica e la certificazione dei risultati formativi, il docente e il tutor terranno conto di:
1. Tracciamento automatico delle attività formative da parte del sistema - reporting;
2. monitoraggio didattico e tecnico (in termini di quantità e qualità delle interazioni, rispetto delle scadenze didattiche, consegna dei compiti previsti, ecc.).
3. verifiche formative in itinere, anche per l'autovalutazione (ad esempio, test a risposta multipla, vero/falso, sequenza di domande a difficoltà variabile, simulazioni, mappe concettuali, elaborati, progetti di gruppo, ecc.);
4. esame finale di profitto, durante il quale viene preso in considerazione e valutato il lavoro svolto online (attività di formazione a distanza, quantità e qualità delle interazioni online, ecc.).
La ​​valutazione, in questo contesto, tiene conto di diversi aspetti:
a. il risultato di un certo numero di prove intermedie (test online, elaborazione di elaborati, ecc.);
b. la qualità e la quantità della partecipazione alle attività online (frequenza e qualità degli interventi monitorabili tramite la piattaforma);
c. i risultati della prova finale.

Gli studenti possono quindi scegliere tra due modalità d'esame:
1. Esame teorico completo: un esame orale completo che copre tutti i moduli del corso. 2. Moduli + Progetto: Esame orale incentrato sui Moduli 1, 2, 3 e 4, integrato da una presentazione di un progetto.
Requisiti e Criteri di Valutazione
L'esame è progettato per essere svolto in condizioni specifiche. Il mancato rispetto di questi requisiti
influirà sul voto massimo ottenibile (circa -3 punti per ogni requisito mancante):
 Lingua: L'esame è previsto in inglese (-3 punti se svolto in italiano).
 E-tivity: Gli studenti sono tenuti a discutere le e-tivity completate durante il corso (-3 punti se
non sono state svolte e-tivity).

Struttura dell'esame orale
La sessione orale include domande teoriche e, ove applicabile, la presentazione del progetto.
A sua discrezione, il docente può offrire agli studenti l'opportunità di migliorare il voto finale di +2 punti. Ciò comporta la risposta a domande specifiche pubblicate sul forum didattico.
Agli studenti saranno concessi circa 30 minuti di tempo aggiuntivo per questa attività.

- Risultati di apprendimento attesi (Descrittori di Dublino):
• La conoscenza dei concetti fondamentali dei sistemi embedded e dell'IoT consentirà allo studente di analizzare le soluzioni tecnologiche esistenti e valutarne l'utilizzo nella vita quotidiana.
• La conoscenza del funzionamento e della progettazione di un sistema IoT aiuterà a identificare il sistema più appropriato in base alla natura del problema e ai suoi requisiti.
• La capacità di programmare un microcontrollore aiuterà a progettare progetti pratici.
• Lo studente sarà in grado di analizzare i requisiti forniti e progettare un progetto/soluzione programmando un microcontrollore in linguaggio Assembly o C.
• Le competenze acquisite consentiranno allo studente di procedere in autonomia alla creazione di piccoli progetti in Arduino.

- Orari di ricevimento
Di persona: ogni martedì dalle 11:00 alle 13:00
Online: ogni martedì dalle 20:00 alle 21:00