Introduktion til indlejrede systemer

Systemet, hvor dedikeret formål med software er indlejret i et hardwaredesign, kaldes indlejret system. Dette system kan enten være et uafhængigt system eller et større system. Softwaren bliver normalt indlejret i hukommelsesmoduler som ROM, og det har ikke brug for nogen sekundær hukommelse som i en computer. Telekom, smartkort, missiler, computernetværk, digital forbrugerelektronik og satellitter er nogle af de indlejrede systemapplikationer.

Indbyggede systemapplikationer

Indbyggede systemapplikationer inkluderer robotteknologi, digitalt kamera, multitasking-legetøj, madlavnings- og vaskesystemer, biomedicinske systemer, keyboard-controllere, mobiltelefoner og smartphones, computersystemer, elektronisk intelligent vægtsystem og underholdningssystemer, såsom videoer, spil, musiksystem og videospil og så videre.

Indbygget systemdesignproces kan gøres ved simulering først, som bruges til at teste kredsløbet, fordi skift af hardware bliver meget vanskeligt, hvis kredsløbet ikke fungerer. Hvis resultaterne matches med de ønskede, designes processen permanent ved sekventielle wafer-processer.

Grundlæggende om indlejrede systemer

Indlejrede systemer er designet til at udføre specifikke opgaver, men kan ikke bruges som computere til almindelige formål til at udføre forskellige opgaver. Softwaren til integreret system kaldes normalt firmware, som kan gemmes på en disk eller i en enkelt chip. De to hovedelementer i systemerne er:

Indbygget systemhardware
Indbygget systemsoftware

Integreret systemhardware og -software

Indbygget systemhardware : Et integreret system kræver en hardwareplatform for at interagere med forskellige realtidsindgange og -udgange eller -variabler. Hardwaren inkluderer controller som mikrokontroller eller mikroprocessor , hukommelsesmoduler, I / O-grænseflader, displaysystemer og kommunikationsmoduler osv.

Indbygget systemsoftware : Denne software tillader programmering på en ønsket måde, så den styrer forskellige operationer. Det er skrevet i et format på højt niveau, kompileret til kode og derefter dumpet i hardwarecontrollere.

Integrerede systemer i realtid er computersystemer, der udfører handlingerne, såsom overvågning, reaktion og kontrol af ekstern bevægelse. Det eksterne miljø er forbundet til computersystemet igennem sensorer , aktuatorer og I / O-grænseflader. Et rigtigt computersystem indlejret i et computersystem er kendt som realtidsindlejret system. Et realtidsindlejret system bruges i forskellige områder som militær, offentlige sektorer og inden for medicinsk.

Robotiske realtidsprojekter i indlejrede systemer

Indlejrede systemer kan bruges i mange af realtidsapplikationer såsom biler, robotik, industrier osv. Følgende realtidsprojekter er relateret til robotteknologi .

1. Stemmestyret robotkøretøj med langdistance talegenkendelse

Målet med dette projekt er at styre et robotkøretøj ved hjælp af stemmekommandoer til fjernbetjening. An 8051 mikrokontroller bruges med et talegenkendelsesmodul til at udføre den ønskede operation. Det bruger en 8051 mikrokontroller, et talegenkendelsesmodul, en trykknap, et RF-modul, en indkoder, en dekoder, en IC-motordriver, DC-motorer, batterier og andre diverse komponenter.

Stemmestyret robotkøretøjssender

Køretøjsbevægelser som venstre, højre, op og ned kan udføres ved hjælp af trykknapper eller stemmekommandoer af et talegenkendelsesmodul, der er grænseflade med mikrokontrolleren. Her bruges en kode til at kode de kommandoer, der gives til mikrocontrolleren ved hjælp af RF-senderen at transmittere signalerne med frekvensen 433 MHz.

Derfor, når signaler, der opstår ved at trykke på knapper, eller stemmekommandosignalerne svarende til bevægelsen modtages af mikrocontrolleren, sender den styresignaler til modtagerkredsløbet gennem sendermodulet.

Stemmestyret robotmodtager

Efter modtagelse af disse signaler overfører en RF-modtager disse signaler til et dekoderkredsløb, hvor de binære data konverteres til et mikrocontroller-niveau signal. Derfor udfører mikrocontrolleren den ønskede bevægelse fra senderkredsløbet. Lasermodul er grænseflade til mikrokontrolleren til at opdage de operationer, der udføres af robotten, selv på mørke steder.

2. Berøringsskærmbaseret fjernstyret robotkøretøj til butikshåndtering

Dette projekt involverer styring af et robotkøretøj ved hjælp af en berøringsskærm enhed til fjernbetjening. Et berøringsskærmpanel er placeret i senderens ende, og a pick-n-place robot placeres i modtagerenden for at udføre en opgave ved at reagere på signalerne. Hardwarekomponenterne, der anvendes i dette projekt, inkluderer en 8051 mikrokontroller, et berøringsskærmspanel, antenner (sender-modtager side), en indkoder, en dekoder, jævnstrømsmotorer, en robotkrop, et batteri osv.

Berøringsskærmbaseret robotkøretøjssender

Som diskuteret i talegenkendelsesmodulet i det ovennævnte projekt sender et berøringsskærmmodul i dette projekt også styresignalerne svarende til køretøjets bevægelse til mikrokontrolleren. Controlleren sender efterfølgende disse signaler til koderen og derefter til senderen, der til sidst sender signalerne til modtagerkredsen.

Berøringsskærmbaseret robotmodtager

Antennen placeret i modtagerenden modtager RF-signaler fra den transmitterende antenne og afkoder dataene og sender derefter disse data til mikrocontrolleren. Denne opsætning har fire motorer, der er grænseflade med mikrokontrolleren: to motorer til bevægelse af armen og griberen og de to andre til bevægelse af kroppen. Alle disse motorer drives af en IC-motordriver, som kontinuerligt modtager kommandoerne fra mikrocontrolleren.

Disse er de to indlejrede systemapplikationer inden for robotteknologi. Eksemplerne i realtid på de integrerede systemer kan have givet dig en bedre forståelse af konceptet med de integrerede systemer. Hvis du har yderligere tvivl om implementeringen af disse projekter, kan du kontakte os ved at kommentere nedenfor.

Fotokreditter