Ievads iegultās sistēmās

Sistēma, kurā programmatūras īpašais mērķis ir iestrādāts aparatūras projektā, ir pazīstama kā iegulta sistēma. Šī sistēma var būt vai nu neatkarīga, vai lielāka sistēma. Programmatūra parasti tiek iegulta atmiņas moduļi kā ROM, un tai nav nepieciešama nekāda sekundārā atmiņa kā datorā. Telekomunikācijas, viedkartes, raķetes, datortīkli, digitālā plaša patēriņa elektronika un satelīti ir dažas no iegulto sistēmu lietojumprogrammām.

Iegulto sistēmu lietojumprogrammas

Iegulto sistēmu lietojumprogrammas ietver robotiku, digitālo kameru, daudzuzdevumu rotaļlietas, ēdiena gatavošanas un mazgāšanas sistēmas, biomedicīnas sistēmas, tastatūras kontrolierīces, mobilos un viedtālruņus, skaitļošanas sistēmas, elektronisko viedo svaru displeja sistēmu un izklaides sistēmas, piemēram, video, spēles, mūzikas sistēmu videospēles utt.

Iegultās sistēmas projektēšanas process Vispirms to var izdarīt ar simulāciju, ko izmanto ķēdes pārbaudei, jo aparatūras maiņa kļūst ļoti sarežģīta, ja ķēdes darbības traucējumi. Ja rezultāti tiks saskaņoti ar vēlamajiem, process tiks pastāvīgi veidots pēc secīgiem vafeļu procesiem.

Iegulto sistēmu pamati

Iegultās sistēmas ir paredzētas noteiktu uzdevumu veikšanai, taču tās nevar izmantot kā vispārējas nozīmes datorus dažādu uzdevumu veikšanai. Iegultās sistēmas programmatūru parasti sauc par programmaparatūru, kuru var glabāt diskā vai vienā mikroshēmā. Divi galvenie sistēmu elementi ir:

Iegultās sistēmas aparatūra
Iegultās sistēmas programmatūra

Iegultās sistēmas aparatūra un programmatūra

Iegultās sistēmas aparatūra : Iegultai sistēmai ir nepieciešama aparatūras platforma, lai mijiedarbotos ar dažādām reālā laika ieejām un izejām vai mainīgajiem. Aparatūrā ietilpst kontrolieris, piemēram, mikrokontrolleris vai mikroprocesors , atmiņas moduļi, I / O saskarnes, displeja sistēmas un sakaru moduļi utt.

Iegultās sistēmas programmatūra : Šī programmatūra ļauj programmēt vēlamajā veidā tā, lai tā kontrolētu dažādas darbības. Tas tiek rakstīts augsta līmeņa formātā, apkopots kodā un pēc tam ievietots aparatūras kontrolieros.

Reālā laika iegultās sistēmas ir datorsistēmas, kas veic darbības, piemēram, novēro, reaģē un kontrolē ārējo kustību. Ārējā vide ir savienota ar datorsistēmu caur sensori , izpildmehānismi un I / O saskarnes. Īsta datorsistēma, kas iegulta ar datorsistēmu, tiek dēvēta par reāllaika iegulto sistēmu. Reālā laika iegultā sistēma tiek izmantota dažādās jomās, piemēram, militārajā, valdības sektorā un medicīnas jomā.

Robotu reāllaika projekti iegultās sistēmās

Iegultās sistēmas var izmantot daudzās reāllaika lietojumprogrammās, piemēram, automašīnās, robotikā, rūpniecībā utt. Tālāk reāllaika projekti ir saistīti ar robotikas tehnoloģijām .

1. Balss vadāms robotizēts transportlīdzeklis ar tālsatiksmes runas atpazīšanu

Šī projekta mērķis ir kontrolēt robotizētu transportlīdzekli ar balss komandām tālvadībai. An 8051 mikrokontrolleris tiek izmantots kopā ar runas atpazīšanas moduli, lai veiktu vēlamo darbību. Tas izmanto 8051 mikro kontrolieri, runas atpazīšanas moduli, spiedpogu, RF moduli, kodētāju, dekodētāju, motora-vadītāja IC, līdzstrāvas motorus, akumulatorus un citus dažādus komponentus.

Balss vadāms robotizēts transportlīdzeklis - raidītājs

Transportlīdzekļa kustības, piemēram, pa kreisi, pa labi, uz augšu un uz leju, var veikt, izmantojot spiedpogas vai balss komandas ar runas atpazīšanas moduli, kas ir savienots ar mikrokontrolleru. Šeit kodētāju izmanto, lai kodētu komandas, kas mikrokontrollerim dotas, izmantojot RF raidītājs pārraidīt signālus 433 MHz frekvencē.

Tāpēc, kad mikrokontrolleris saņem signālus, kas parādās, nospiežot pogas, vai kustībai atbilstošos balss komandu signālus, tas caur raidītāja moduli nosūta vadības signālus uztvērēja ķēdei.

Balss vadāms robotu transportlīdzekļu uztvērējs

Saņemot šos signālus, RF uztvērējs pārraida šos signālus uz dekodera ķēdi, kurā bināros datus pārveido par mikrokontrolleru līmeņa signāliem. Tāpēc mikrokontrolleris veic vēlamo kustību no raidītāja ķēdes. Lāzera modulis ir saskarē ar mikrokontrolleru robota veikto darbību noteikšanai pat tumšās vietās.

2. Veikala pārvaldībai ar skārienekrānu balstīts tālvadības robots transportlīdzeklis

Šis projekts ietver robotizēta transportlīdzekļa vadību izmantojot skārienekrāna displeju ierīce tālvadībai. Raidītāja galā ir novietots skārienekrāna panelis, un a pick-n-vietas robots tiek novietots uztvērēja galā, lai veiktu uzdevumu, reaģējot uz signāliem. Šajā projektā izmantotās aparatūras sastāvdaļas ir 8051 mikrokontrolleris, skārienekrāna panelis, antenas (raidītāja-uztvērēja puse), kodētājs, dekoders, līdzstrāvas motori, robotizēts korpuss, akumulators utt.

Skārienekrāna robotizēts transportlīdzeklis - raidītājs

Kā tika runāts iepriekšminētā projekta runas atpazīšanas modulī, šajā projektā arī skārienekrāna modulis mikrokontrollerim nosūta transportlīdzekļa kustībai atbilstošos vadības signālus. Pēc tam kontrolieris nosūta šos signālus kodētājam un pēc tam raidītājam, kurš galu galā pārraida signālus uz uztvērēja ķēdi.

Skārienekrāna robotu transportlīdzekļu uztvērējs

Uztvērēja galā novietotā antena uztver RF signālus no raidošās antenas, atšifrē datus un pēc tam nosūta tos mikrokontrollerim. Šim uzstādījumam ir četri motori, kas savienoti ar mikrokontrolleru: divi motori rokas un satvērēja kustībai un pārējie divi ķermeņa kustībai. Visus šos motorus vada motora vadītāja IC, kas nepārtraukti saņem komandas no mikrokontrollera.

Tie ir divi iegulto sistēmu lietojumprogrammas robotikas jomā. Iegultās sistēmas reāllaika piemēri, iespējams, ir ļāvuši labāk izprast iegulto sistēmu jēdzienu. Ja jums ir vēl kādas šaubas par šo projektu īstenošanu, varat sazināties ar mums, komentējot tālāk.

Fotoattēlu kredīti