Bevezetés a beágyazott rendszerekbe

A beágyazott rendszer néven ismert az a rendszer, amelyben a szoftverek speciális célja beépül egy hardvertervbe. Ez a rendszer lehet független vagy nagyobb rendszer. A szoftver általában beágyazódik memória modulok mint ROM, és nincs szüksége semmilyen másodlagos memóriára, mint egy számítógépben. Telekom, intelligens kártyák, rakéták, számítógépes hálózat, digitális szórakoztató elektronika a műholdak pedig a beágyazott rendszerek egyike.

Beágyazott rendszerek alkalmazások

Beágyazott rendszerek Robotika, digitális fényképezőgép, többfunkciós játékok, főzési és mosási rendszerek, orvosbiológiai rendszerek, billentyűzet vezérlők, mobil és okostelefonok, számítástechnikai rendszerek, elektronikus intelligens súlymegjelenítő rendszer és szórakoztató rendszerek, például videók, játékok, zenei rendszerek és videojátékok és így tovább.

Beágyazott rendszer tervezési folyamata először szimulációval végezhető el, amelyet az áramkör tesztelésére használnak, mert a hardver cseréje nagyon nehézzé válik, ha az áramkör meghibásodik. Ha az eredményeket összehangoljuk a kívánt eredményekkel, akkor a folyamatot szekvenciális ostyafolyamatokkal véglegesen megtervezzük.

A beágyazott rendszerek alapjai

A beágyazott rendszereket meghatározott feladatok végrehajtására tervezték, de nem használhatók általános célú számítógépekként különböző feladatok végrehajtására. A beágyazott rendszer szoftverét általában firmware-nek nevezik, amely tárolható egy lemezen vagy egyetlen chipben. A rendszerek két fő eleme a következő:

Beágyazott rendszer hardver
Beágyazott rendszer szoftver

Beágyazott rendszer hardver és szoftver

Beágyazott rendszer hardver : A beágyazott rendszerhez hardverplatformra van szükség a valós idejű bemenetekkel és kimenetekkel vagy változókkal való interakcióhoz. A hardver tartalmazza a vezérlőt mikrokontroller vagy mikroprocesszor , memória modulok, I / O interfészek, kijelző rendszerek és kommunikációs modulok stb.

Beágyazott rendszer szoftver : Ez a szoftver lehetővé teszi a kívánt módon történő programozást úgy, hogy különféle műveleteket vezérel. Magas szintű formátumban van megírva, kódokká fordítva, majd a hardver vezérlőkbe dobva.

Valós idejű beágyazott rendszerek olyan számítógépes rendszerek, amelyek végrehajtják a műveleteket, például a külső mozgás megfigyelését, reagálását és vezérlését. A külső környezet keresztül csatlakozik a számítógépes rendszerhez érzékelők , működtetők és I / O interfészek. Valódi számítógépes rendszerbe ágyazott számítógépes rendszer valós idejű beágyazott rendszer néven ismert. Valós idejű beágyazott rendszert használnak különböző területeken, például katonai, kormányzati szektorokban és az orvostudományban.

Robot valós idejű projektek beágyazott rendszerekben

Beágyazott rendszerek felhasználható számos valós idejű alkalmazásban, például autó, robotika, ipar stb. Az alábbiak a valós idejű projektek a robotikai technológiához kapcsolódnak .

1. Hangvezérelt robotjármű nagy távolságú beszédfelismeréssel

A projekt célja, hogy egy robot járművet hangparancsokkal irányítson a távvezérléshez. An 8051 mikrovezérlő beszédfelismerő modullal használható a kívánt művelet végrehajtására. 8051 mikrovezérlőt, beszédfelismerő modult, nyomógombot, RF modult, kódolót, dekódert, motorvezérlő IC-t, egyenáramú motorokat, akkumulátorokat és egyéb egyéb alkatrészeket használ.

Hangvezérelt robot jármű - adó

Az olyan járműmozgások, mint balra, jobbra, felfelé és lefelé, nyomógombok vagy hangparancsok segítségével végezhetők el egy beszédfelismerő modul segítségével, amely kapcsolódik a mikrovezérlőhöz. Itt egy kódolót használnak a mikrovezérlőhöz adott parancsok kódolásához az RF adó hogy a jeleket 433 MHz frekvencián továbbítsa.

Ezért amikor a gombok megnyomásával megjelenő jeleket vagy a mozgásnak megfelelő hangutasító jeleket a mikrovezérlő fogadja, akkor az adómodulon keresztül vezérlőjeleket küld a vevő áramkörébe.

Hangvezérelt robot-jármű vevő

Ezen jelek vétele után egy RF vevő ezeket a jeleket egy dekóder áramkörbe továbbítja, ahol a bináris adatokat mikrovezérlő szintű jelekké alakítják át. Ezért a mikrovezérlő végrehajtja a kívánt mozgást az adó áramköréből. Lézer modul kapcsolódva a mikrovezérlőhöz a robot által sötét helyeken végzett műveletek észleléséhez.

2. Érintőképernyős alapú távirányítós robotgépjármű az üzlet kezeléséhez

Ez a projekt magában foglalja a robot jármű vezérlését érintőképernyős kijelző használatával egység távvezérléshez. Az adó végén egy érintőképernyős panelt helyeznek el, és a pick-n-place robot a vevő végén van elhelyezve, hogy a jelekre reagálva végezzen el egy feladatot. A projektben használt hardverkomponensek közé tartozik a 8051 mikrovezérlő, az érintőképernyős panel, az antennák (adó-vevő oldal), egy kódoló, egy dekóder, egyenáramú motorok, egy robot test, egy akkumulátor stb.

Érintőképernyős robot-jármű adó

Amint a fenti projekt beszédfelismerő moduljában tárgyaltuk, ebben a projektben egy érintőképernyős modul is elküldi a mikrovezérlőnek a jármű mozgásának megfelelő vezérlőjeleket. A vezérlő ezt követően elküldi ezeket a jeleket a kódolónak, majd annak az adónak, amely végül továbbítja a jeleket a vevő áramkörébe.

Érintőképernyős robot-jármű vevő

A vevő végén elhelyezett antenna fogadja az RF jeleket az adóantennától, dekódolja az adatokat, majd elküldi ezeket az adatokat a mikrovezérlőnek. Ennek a berendezésnek négy motorja van összekapcsolva a mikrovezérlővel: két motor a kar és a markoló mozgatásához, a másik kettő pedig a test mozgatásához. Ezeket a motorokat egy motorvezérlő IC hajtja, amely folyamatosan fogadja a parancsokat a mikrovezérlőtől.

Ez a kettő beágyazott rendszerek alkalmazásai a robotika területén. Lehetséges, hogy a beágyazott rendszerek valós idejű példái jobban megértették a beágyazott rendszerek fogalmát. Ha további kétségei merülnek fel a projektek megvalósításával kapcsolatban, az alábbi megjegyzésekkel léphet velünk kapcsolatba.

Fotók