Scheda di esercizi di Acquisizione dati e campionamento con soluzioni

Scheda di esercizi di Acquisizione dati e campionamento gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?4800 Bd

Un collegamento UART funziona a 4800 baud. Trova la durata Tb di un bit, in µs.

baud = 4800 Bd
Tb = µs
2.Facile
f0fs​/2fs​ = ?5 kHz

Un segnale di un sensore contiene frequenze fino a 5 kHz. Trova la frequenza di campionamento minima fs,min che lo acquisisce senza aliasing.

fmax = 5 kHz
fs,min = kHz
3.Media
124⋮4 ch∿01N = 241 kHz? MB

Un registratore campiona 4 canali a 1 kHz ciascuno con un ADC a 24 bit. Ogni campione è memorizzato in byte interi. Trova la memoria M necessaria per una registrazione di 60 min, in MB (1 MB = 10⁶ byte).

n = 4fs = 1 kHzN = 24t = 60 min
M = MB
4.Media
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​2400 Bd, 8N1

Una UART invia byte a 2400 baud nel formato 8N1: 8 bit di dati, nessuna parità e 1 bit di stop, più il bit di start. Trova il massimo numero di byte di dati al secondo che può trasferire.

baud = 2400 Bd8N1
RB = B/s
5.Difficile
T10 mV/°C×2,5∿01N = 10, 3,3 V? °C/LSB

Un sensore di temperatura fornisce 10 mV/°C (0 V a 0 °C). Il suo segnale è amplificato 2,5 volte e inviato a un ADC a 10 bit con campo da 0 a 3,3 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Trova la variazione di temperatura ΔTLSB corrispondente a un LSB.

S = 10 mV/°CG = 2,5N = 10VFSR = 3,3 V
ΔTLSB = °C
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​12 MHz / (16·D)

Un microcontrollore con clock a 12 MHz imposta il baud rate della UART come fclk/(16·D), con D un numero intero arrotondato al valore più vicino. Il valore desiderato è 2400 baud. Trova l’errore percentuale del baud rate reale (positivo se è troppo veloce).

fclk = 12 MHzvalore desiderato = 2400 Bd
e = %

Soluzioni

  1. 1. Tb = 208,3 µs
  2. 2. fs,min = 10 kHz
  3. 3. M = 43,2 MB
  4. 4. RB = 240 B/s
  5. 5. ΔTLSB = 0,1289 °C
  6. 6. e = −0,1597 %

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