Sissejuhatus manustatud süsteemidesse

Süsteemi, milles tarkvara sihtotstarve on integreeritud riistvaradisaini, nimetatakse manustatud süsteemiks. See süsteem võib olla kas iseseisev süsteem või suurem süsteem. Tarkvarasse tavaliselt integreeritakse mälumoodulid kui ROM, ja see ei vaja sekundaarset mälu nagu arvutis. Telekom, kiipkaardid, raketid, arvutivõrgud, digitaalne olmeelektroonika ja satelliidid on mõned sisseehitatud süsteemirakendused.

Manustatud süsteemirakendused

Manustatud süsteemirakendused Siia kuuluvad robootika, digikaamera, mitmeotstarbelised mänguasjad, toiduvalmistamise ja pesemise süsteemid, biomeditsiinilised süsteemid, võtmepuldi kontrollerid, mobiiltelefonid ja nutitelefonid, arvutisüsteemid, elektrooniline nutikaalu kuvamise süsteem ja meelelahutussüsteemid, nagu videod, mängud, muusikasüsteem videomängud jne.

Sisseehitatud süsteemi kujundamise protsess saab teha kõigepealt simulatsiooni abil, mida kasutatakse vooluahela testimiseks, kuna riistu muutmine muutub voolu tõrke korral väga keeruliseks. Kui tulemused sobitatakse soovitud tulemustega, kujundatakse protsess püsivalt järjestikuste vahvelprotsesside abil.

Manustatud süsteemide põhitõed

Manustatud süsteemid on mõeldud konkreetsete ülesannete täitmiseks, kuid neid ei saa kasutada üldiste arvutitena erinevate ülesannete täitmiseks. Sisseehitatud süsteemi tarkvara nimetatakse tavaliselt püsivara, mida saab salvestada plaadil või ühes kiibis. Süsteemide kaks põhielementi on:

Sisseehitatud süsteemi riistvara
Sisseehitatud süsteemi tarkvara

Sisseehitatud süsteemi riist- ja tarkvara

Sisseehitatud süsteemi riistvara : Manustatud süsteem nõuab riistvaraplatvormi, et suhelda erinevate reaalajas sisendite ja väljundite või muutujatega. Riistvara sisaldab kontrollerit nagu mikrokontroller või mikroprotsessor , mälumoodulid, sisend- / väljundliidesed, kuvasüsteemid ja sidemoodulid jne.

Sisseehitatud süsteemi tarkvara : See tarkvara võimaldab programmeerida soovitud viisil, nii et see kontrollib erinevaid toiminguid. See on kirjutatud kõrgel tasemel, kompileeritud koodiks ja seejärel visatud riistvarakontrolleritesse.

Reaalajas manustatud süsteemid on arvutisüsteemid, mis täidavad toiminguid, näiteks välise liikumise jälgimist, reageerimist ja juhtimist. Väliskeskkond on arvutisüsteemiga ühendatud läbi andurid , ajamid ja sisend- / väljundliidesed. Tõeline arvutisüsteemiga varjatud arvutisüsteem on tuntud kui reaalajas manustatud süsteem. Reaalajas manustatud süsteemi kasutatakse erinevates valdkondades nagu sõjavägi, valitsussektor ja meditsiin.

Robootilised reaalajas projektid manustatud süsteemides

Manustatud süsteemid saab kasutada paljudes reaalajas rakendustes, näiteks autodes, robootikas, tööstuses jne. Järgnevad reaalajas toimuvad projektid on seotud robootikatehnoloogiaga .

1. Hääljuhitav robotsõiduk kaugkõne tuvastamisega

Selle projekti eesmärk on juhtida robotkäitlust kaugjuhtimiseks häälkäskluste abil. An 8051 mikrokontroller kasutatakse soovitud toimingu sooritamiseks koos kõnetuvastusmooduliga. See kasutab 8051 mikrokontrollerit, kõnetuvastusmoodulit, nuppu, raadiosagedusmoodulit, kooderit, dekoodrit, mootori-juhi IC-d, alalisvoolumootoreid, patareisid ja muid erinevaid komponente.

Hääljuhitav robot-sõiduk - saatja

Sõiduki liikumisi nagu vasakule, paremale, üles ja alla saab mikrokontrolleriga liidetud kõnetuvastusmooduli abil vajutada nuppe või häälkäsklusi. Siin kasutatakse kooderit mikrokontrollerile selle abil antud käskude kodeerimiseks raadiosaatja signaalide edastamiseks sagedusel 433 MHz.

Seega, kui mikrokontroller võtab vastu nuppe vajutades tekkivad signaalid või liikumisele vastavad häälkäsklussignaalid, saadab see saatemooduli kaudu kontrollsignaale vastuvõtjaahelasse.

Hääljuhitav robot-sõiduki-vastuvõtja

Nende signaalide vastuvõtmisel edastab RF-vastuvõtja need signaalid dekoodriringile, kus binaarandmed muundatakse mikrokontrolleri taseme signaaliks. Seetõttu sooritab mikrokontroller soovitud liikumise saatja vooluringist. Laser moodul on liides mikrokontrolleriga roboti tehtud toimingute tuvastamiseks ka pimedates kohtades.

2. Poodide haldamiseks puuteekraanil põhinev kaugjuhitav robotiga sõiduk

See projekt hõlmab robotiga sõiduki juhtimist puutetundliku ekraani abil seade kaugjuhtimiseks. Saatja otsa asetatakse puutetundliku ekraaniga paneel ja a pick-n-koht robot asetatakse vastuvõtja otsa signaalidele reageerimise teel ülesande täitmiseks. Selles projektis kasutatud riistvarakomponentide hulka kuuluvad mikrokontroller 8051, puutetundliku ekraaniga paneel, antennid (saatja-vastuvõtja pool), kooder, dekooder, alalisvoolumootorid, robotkorpus, aku jne.

Puutetundliku ekraaniga robot-sõiduki saatja

Nagu ülalnimetatud projekti kõnetuvastuse moodulis arutati, saadab selles projektis ka puutetundliku ekraaniga moodul sõiduki liikumisele vastavad juhtsignaalid mikrokontrollerile. Seejärel saadab kontroller need signaalid kodeerijale ja seejärel saatjale, kes edastab signaalid lõpuks vastuvõtja vooluringile.

Puutetundliku ekraaniga robot-sõiduki-vastuvõtja

Vastuvõtja otsa paigutatud antenn võtab vastu raadiosignaale edastavalt antennilt, dekodeerib andmed ja saadab need andmed seejärel mikrokontrollerile. Sellel seadistusel on neli mikrokontrolleriga liidestatud mootorit: kaks mootorit käe ja haarde liikumiseks ning ülejäänud kaks keha liikumiseks. Kõiki neid mootoreid juhib mootori juht IC, mis võtab mikrokontrollerilt pidevalt vastu käske.

Need on kaks sisseehitatud süsteemirakendused robootika valdkonnas. Varjatud süsteemide näited reaalajas võivad olla andnud teile parema ülevaate manustatud süsteemide kontseptsioonist. Kui teil on nende projektide rakendamisel veel kahtlusi, võite meiega ühendust võtta, kommenteerides allpool.

Foto autorid