Nel centro storico di una città
sono dislocate 8 stazioni per il rilevamento e monitoraggio a distanza della
concentrazione di Ossido di Carbonio nell'aria e per la misura della
temperatura della stessa tramite appositi Sensori.
Ciascuna stazione effettua i
rilevamenti delle due grandezze ad intervallo di un minuto ed immagazzina le
informazioni.
Tutte le stazioni sono collegate
in rete configurata a stella ad un centro di raccolta e controllo che funge da
nodo master posto al centro della stella e sono da esso interrogate
ciclicamente ad intervalli di un'ora per ricevere i dati raccolti.
Ciascuna stazione è costituita
da:
§
un Sensore di temperatura che fornisce una corrente di 1A per ogni grado Kelvin e
deve rilevare temperature in un campo compreso tra –20°C e +50°C (per T=273°K I=273mA);
§
un sistema rilevatore della presenza di Ossido di Carbonio
nell'aria che fornisce in uscita una tensione continua secondo la tabella
riportata di seguito (dove C è la concentrazione di CO in ppm e V è la tensione
d'uscita in Volt):
|
V |
0 |
1.25 |
2.50 |
2.90 |
3.12 |
3.50 |
3.75 |
4.05 |
4.25 |
4.40 |
4.50 |
5.00 |
|
C |
50 |
100 |
300 |
500 |
700 |
1000 |
1300 |
1700 |
2000 |
2300 |
2500 |
4500 |
§
un Multiplexer analogico che accetta in ingresso segnali
in tensione compresi tra 0V e 5V;
§
un Convertitore Analogico/Digitale A/D ad approssimazioni
successive che accetta in ingresso, per la conversione ad 8 bit (con tempo di
conversione 25msec) tensioni comprese
tra 0V e +10V;
§
un Microprocessore che acquisisce e memorizza i dati
relativi alla temperatura ed alla concentrazione di Ossido di Carbonio.
Il candidato, formulate le
necessarie ipotesi aggiuntive:
1) dimensioni le
opportune interfacce hardware Sensore-AMUX, Sistema di rilevamento Ossido-AMUX, AMUX-Convertitore
A/D;
2) descriva, tramite
schema a blocchi, la struttura della stazione di rilevamento e dell'intero
collegamento, interponendo ed illustrando i blocchi e le interfacce che ritiene
intervengano nel processo di acquisizione, memorizzazione, trasmissione dei
dati;
3) scriva, in un
linguaggio di sua conoscenza, il programma di gestione ed immagazzinamento dei
dati da parte del Microprocessore;
4) illustri con quali
modalità e quali dispositivi si possono inviare da ciascuna stazione al centro
di controllo, situato a distanza, i dati raccolti dal Microprocessore;
Il candidato inoltre
facoltativamente:
a) descriva un
adeguato protocollo di comunicazione che consenta il corretto trasferimento dei
dati (livello 2 del modello OSI/ISO);
b) descriva una
possibile struttura alternativa della rete che collega, con un unico cavo, le 8
stazioni periferiche ed il centro di raccolta dati.