Въведение в вградените системи

Системата, в която специалната цел на софтуера е вградена в хардуерен дизайн, е известна като вградена система. Тази система може да бъде или независима система, или по-голяма система. Софтуерът обикновено се вгражда в модули памет като ROM и не се нуждае от вторична памет като в компютър. Телеком, смарт карти, ракети, компютърни мрежи, цифрова потребителска електроника и сателитите са някои от приложенията за вградени системи.

Приложения за вградени системи

Приложения за вградени системи включват роботика, цифров фотоапарат, многозадачни играчки, системи за готвене и миене, биомедицински системи, контролери за клавиатура, мобилни и смарт телефони, изчислителни системи, електронна интелигентна система за показване на тегло и развлекателни системи, като видео, игри, музикална система и видео игри и т.н.

Процес на проектиране на вградена система може да се направи първо чрез симулация, която се използва за тестване на веригата, тъй като смяната на хардуера става много трудна, ако веригата се повреди. Ако резултатите се съчетаят с желаните, процесът ще бъде проектиран постоянно чрез последователни процеси на вафли.

Основи на вградените системи

Вградените системи са проектирани да изпълняват специфични задачи, но не могат да се използват като компютри с общо предназначение за изпълнение на различни задачи. Софтуерът за вградена система обикновено се нарича фърмуер, който може да се съхранява на диск или в един чип. Двата основни елемента на системите са:

Вграден системен хардуер
Вграден системен софтуер

Вграден системен хардуер и софтуер

Вграден системен хардуер : Вградената система изисква хардуерна платформа за взаимодействие с различни входове и изходи или променливи в реално време. Хардуерът включва контролер като микроконтролер или микропроцесор , модули памет, I / O интерфейси, дисплейни системи и комуникационни модули и др.

Вграден системен софтуер : Този софтуер позволява програмиране по желания начин, така че да контролира различни операции. Той се записва във формат на високо ниво, компилира се в код и след това се изхвърля в хардуерни контролери.

Вградени системи в реално време са компютърни системи, които извършват действията, като наблюдение, реагиране и контрол на външно движение. Външната среда е свързана с компютърната система чрез сензори , изпълнителни механизми и I / O интерфейси. Истинска компютърна система, вградена с компютърна система, е известна като вградена система в реално време. Вградена система в реално време се използва в различни области като военни, правителствени сектори и в медицината.

Роботизирани проекти в реално време във вградени системи

Вградени системи може да се използва в много от приложенията в реално време като автомобили, роботика, промишленост и др. Следното проектите в реално време са свързани с технологията на роботиката .

1. Гласово контролирано роботизирано превозно средство с разпознаване на реч на дълги разстояния

Целта на този проект е да управлява роботизиран автомобил чрез гласови команди за дистанционно управление. An 8051 микроконтролер се използва с модул за разпознаване на реч за извършване на желаната операция. Използва микроконтролер 8051, модул за разпознаване на реч, бутон, RF модул, енкодер, декодер, интегрална схема за мотор, постояннотокови двигатели, батерии и други различни компоненти.

Гласово управляван роботизиран автомобил-предавател

Движенията на автомобила като ляво, дясно, нагоре и надолу могат да се извършват чрез използване на бутони или гласови команди от модул за разпознаване на реч, който е свързан с микроконтролера. Тук се използва енкодер за кодиране на командите, дадени на микроконтролера чрез RF предавателя за предаване на сигналите с честота 433 MHz.

Следователно, когато сигналите, които се появяват чрез натискане на бутони, или сигналите за гласова команда, съответстващи на движението, се получават от микроконтролера, той изпраща контролни сигнали към приемната верига през модула на предавателя.

Гласово контролиран робот-приемник на превозни средства

Гласово управляван роботизиран автомобил-приемник

При получаване на тези сигнали, RF приемникът прехвърля тези сигнали към декодерна верига, при която двоичните данни се преобразуват в сигнал на ниво микроконтролер. Следователно микроконтролерът извършва желаното движение от веригата на предавателя. Лазерният модул е свързан с микроконтролера за откриване на операциите, извършвани от робота дори на тъмни места.

2. Базиран на дистанционен контрол роботизиран автомобил за управление на магазин

Този проект включва управление на роботизиран автомобил с помощта на сензорен дисплей устройство за дистанционно управление. В края на предавателя е поставен панел със сензорен екран и a робот за избор на място се поставя в края на приемника, за да изпълни задача, отговаряйки на сигналите. Хардуерните компоненти, използвани в този проект, включват микроконтролер 8051, панел със сензорен екран, антени (страна на предавателя и приемника), енкодер, декодер, постояннотокови двигатели, роботизирано тяло, батерия и др.

Роботизиран предавател, базиран на сензорен екран

Както е обсъдено в модула за разпознаване на реч от горния проект, в този проект също модулът със сензорен екран изпраща контролните сигнали, съответстващи на движението на превозното средство, до микроконтролера. Впоследствие контролерът изпраща тези сигнали към енкодера и след това към предавателя, който в крайна сметка предава сигналите към веригата на приемника.

Роботизиран приемник за автомобил, базиран на сензорен екран

Антената, поставена в края на приемника, приема RF сигналите от предавателната антена и декодира данните и след това изпраща тези данни на микроконтролера. Тази настройка има четири мотора, свързани с микроконтролера: два мотора за движение на ръката и грайфера, а другите два за движение на тялото. Всички тези двигатели се задвижват от двигател IC, който непрекъснато приема командите от микроконтролера.

Това са двете приложения за вградени системи в областта на роботиката. Примерите в реално време на вградените системи може да ви осигурят по-добро разбиране на концепцията за вградените системи. Ако имате допълнителни съмнения относно изпълнението на тези проекти, можете да се свържете с нас, като коментирате по-долу.

Снимки Кредити