Introduktion till inbyggda system

Systemet i vilket dedikerat syfte med programvara är inbäddat i en hårdvarudesign kallas inbäddat system. Detta system kan antingen vara ett oberoende system eller ett större system. Programvaran blir vanligtvis inbäddad i minnesmoduler som ROM, och det behöver inte något sekundärt minne som i en dator. Telekom, smartkort, missiler, datanätverk, digital konsumentelektronik och satelliter är några av de inbäddade systemapplikationerna.

Inbyggda systemapplikationer

Inbyggda systemapplikationer inkluderar robotik, digitalkamera, multitasking-leksaker, matlagnings- och tvättsystem, biomedicinska system, tangentbordskontroller, mobiltelefoner och smarta telefoner, datorsystem, elektroniskt smart viktdisplaysystem och underhållningssystem, såsom video, spel, musiksystem videospel och så vidare.

Inbäddad systemdesignprocess kan göras med simulering först, som används för att testa kretsen eftersom byte av hårdvara blir mycket svårt om kretsen inte fungerar. Om resultaten matchas med de önskade, kommer processen att utformas permanent av sekventiella wafer-processer.

Grunderna för inbyggda system

Inbyggda system är utformade för att utföra specifika uppgifter, men kan inte användas som datorer för allmänna ändamål för att utföra olika uppgifter. Programvaran för inbäddat system kallas normalt firmware, som kan lagras på en skiva eller i ett enda chip. De två huvudelementen i systemen är:

Inbäddad systemhårdvara
Inbyggd systemprogramvara

Inbäddad systemhårdvara och programvara

Inbäddad systemhårdvara : Ett inbäddat system kräver en hårdvaruplattform för att interagera med olika realtidsingångar och -utgångar eller -variabler. Hårdvaran inkluderar kontroller som mikrokontroller eller mikroprocessor , minnesmoduler, I / O-gränssnitt, bildskärmssystem och kommunikationsmoduler, etc.

Inbyggd systemprogramvara : Denna programvara tillåter programmering på önskat sätt så att den styr olika funktioner. Det är skrivet i högnivåformat, sammanställt till kod och sedan dumpat i hårdvarukontroll.

Inbäddade system i realtid är datorsystem som utför åtgärderna, som att övervaka, svara och kontrollera extern rörelse. Den externa miljön är ansluten till datorsystemet via sensorer , ställdon och I / O-gränssnitt. Ett riktigt datorsystem inbäddat i ett datorsystem kallas realtidsinbäddat system. Ett inbäddat system i realtid används inom olika områden som militär, statliga sektorer och inom medicin.

Robotprojekt i realtid i inbyggda system

Inbyggda system kan användas i många av realtidsapplikationer som bilar, robotik, industrier etc. Följande realtidsprojekt är relaterade till robotteknik .

1. Röststyrt robotfordon med långavståndsigenkänning

Syftet med detta projekt är att styra ett robotfordon med röstkommandon för fjärrstyrning. En 8051 mikrokontroller används med en taligenkänningsmodul för att utföra önskad operation. Den använder en 8051 mikrokontroller, en taligenkänningsmodul, en tryckknapp, en RF-modul, en kodare, en avkodare, en IC-motorförare, likströmsmotorer, batterier och andra diverse komponenter.

Röststyrd robotfordonsändare

Fordonsrörelser som vänster, höger, upp och ner kan utföras med hjälp av tryckknappar eller röstkommandon av en taligenkänningsmodul som är gränssnitt med mikrokontrollern. Här används en kodare för att koda kommandona som ges till mikrokontrollern med hjälp av RF-sändaren för att sända signalerna med frekvensen 433 MHz.

Därför, när signaler som dyker upp genom att trycka på knappar, eller röstkommandosignalerna som motsvarar rörelsen tas emot av mikrocontrollern, sänder den styrsignaler till mottagarkretsen genom sändarmodulen.

Röststyrd robotmottagare

Efter mottagning av dessa signaler överför en RF-mottagare dessa signaler till en avkodarkrets där den binära datan omvandlas till en mikrkontrollsignal. Därför utför mikrocontrollern den önskade rörelsen från sändarkretsen. Lasermodul är gränssnitt med mikrokontrollern för att upptäcka de operationer som utförs av roboten även på mörka platser.

2. Pekskärmsbaserad fjärrstyrd robotfordon för butikshantering

Detta projekt innebär att man kontrollerar ett robotfordon med en pekskärm enhet för fjärrstyrning. En pekskärmspanel är placerad vid sändarens ände och a pick-n-place-robot placeras vid mottagaränden för att utföra en uppgift genom att svara på signalerna. Maskinvarukomponenterna som används i detta projekt inkluderar en 8051 mikrokontroller, en pekskärmspanel, antenner (sändar-mottagarsidan), en kodare, en avkodare, likströmsmotorer, en robotkropp, ett batteri etc.

Pekskärmsbaserad robotfordonsändare

Såsom diskuteras i taligenkänningsmodulen för ovanstående projekt sänder också i detta projekt en pekskärmsmodul styrsignalerna som motsvarar fordonets rörelse till mikrokontrollern. Styrenheten skickar därefter dessa signaler till kodaren och sedan till sändaren som så småningom överför signalerna till mottagarkretsen.

Pekskärmsbaserad robotmottagare

Antennen placerad vid mottagaränden tar emot RF-signalerna från den sändande antennen och avkodar data och skickar sedan data till mikrokontrollern. Denna inställning har fyra motorer gränssnitt med mikrokontrollern: två motorer för rörelse av arm och gripare och de andra två för kroppens rörelse. Alla dessa motorer drivs av en IC-motorförare som kontinuerligt tar emot kommandon från mikrokontrollern.

Det här är de två inbäddade systemapplikationer inom robotikområdet. Realtidsexemplen på de inbäddade systemen kan ha gett dig en bättre förståelse för begreppet inbäddade system. Om du har några ytterligare tvivel om genomförandet av dessa projekt kan du kontakta oss genom att kommentera nedan.

Fotokrediter