Введение во встраиваемые системы

Система, в которой специализированное программное обеспечение встроено в конструкцию оборудования, называется встроенной системой. Эта система может быть независимой или более крупной системой. Программное обеспечение обычно встраивается в модули памяти как ПЗУ, и ему не нужна дополнительная память, как в компьютере. Телеком, смарт-карты, ракеты, компьютерные сети, цифровая бытовая электроника и спутники являются одними из приложений для встроенных систем.

Приложения для встроенных систем

Приложения для встроенных систем включают робототехнику, цифровую камеру, многозадачные игрушки, системы для приготовления пищи и стирки, биомедицинские системы, контроллеры клавиатуры, мобильные телефоны и смартфоны, вычислительные системы, электронную систему интеллектуального отображения веса и развлекательные системы, такие как видео, игры, музыкальную систему и видеоигры и так далее.

Процесс проектирования встроенной системы может быть выполнено сначала путем моделирования, которое используется для тестирования схемы, потому что смена аппаратного обеспечения становится очень сложной при неисправности схемы. Если результаты совпадают с желаемыми, процесс будет постоянно разрабатываться последовательными процессами изготовления пластин.

Основы встраиваемых систем

Встроенные системы предназначены для выполнения определенных задач, но не могут использоваться в качестве компьютеров общего назначения для выполнения различных задач. Программное обеспечение для встроенной системы обычно называют микропрограммным обеспечением, которое может храниться на диске или в одном чипе. Двумя основными элементами систем являются:

Встроенное системное оборудование
Встроенное системное программное обеспечение

Встроенное системное оборудование и программное обеспечение

Встроенное системное оборудование : Встроенная система требует аппаратной платформы для взаимодействия с различными входами и выходами в реальном времени или переменными. Аппаратное обеспечение включает контроллер, например микроконтроллер или микропроцессор , модули памяти, интерфейсы ввода / вывода, системы отображения и модули связи и т. д.

Встроенное системное программное обеспечение : Это программное обеспечение позволяет программировать желаемым образом, чтобы управлять различными операциями. Он записывается в формате высокого уровня, компилируется в код, а затем выгружается в аппаратные контроллеры.

Встроенные системы реального времени - это компьютерные системы, которые выполняют такие действия, как мониторинг, реагирование и управление внешним движением. Внешняя среда связана с компьютерной системой через датчики , исполнительные механизмы и интерфейсы ввода / вывода. Реальная компьютерная система, встроенная в компьютерную систему, известна как встроенная система реального времени. Встроенная система реального времени используется в различных областях, таких как военный, государственный сектор и медицина.

Роботизированные проекты в реальном времени во встроенных системах

Встроенные системы может использоваться во многих приложениях реального времени, таких как автомобили, робототехника, промышленность и т. д. Следующие проекты реального времени связаны с робототехникой .

1. Управляемый голосом роботизированный автомобиль с функцией распознавания речи на большие расстояния

Целью этого проекта является управление роботизированным транспортным средством с помощью голосовых команд для дистанционного управления. An 8051 микроконтроллер используется с модулем распознавания речи для выполнения желаемой операции. Он использует микроконтроллер 8051, модуль распознавания речи, кнопку, радиочастотный модуль, кодировщик, декодер, ИС привода двигателя, двигатели постоянного тока, батареи и другие различные компоненты.

Роботизированный автомобиль-передатчик с голосовым управлением

Такие движения транспортного средства, как влево, вправо, вверх и вниз, могут выполняться с помощью кнопок или голосовых команд с помощью модуля распознавания речи, который сопряжен с микроконтроллером. Здесь кодировщик используется для кодирования команд, передаваемых микроконтроллеру, с помощью радиопередатчик передавать сигналы на частоте 433 МГц.

Следовательно, когда микроконтроллер принимает сигналы, которые появляются при нажатии кнопок, или сигналы голосовой команды, соответствующие движению, он отправляет управляющие сигналы в схему приемника через модуль передатчика.

Роботизированный автомобиль-приемник с голосовым управлением

После приема этих сигналов РЧ-приемник передает эти сигналы в схему декодера, в которой двоичные данные преобразуются в сигнал уровня микроконтроллера. Следовательно, микроконтроллер выполняет желаемое перемещение от схемы передатчика. Лазерный модуль взаимодействует с микроконтроллером для обнаружения операций, выполняемых роботом, даже в темных местах.

2. Дистанционно управляемый роботизированный автомобиль с сенсорным экраном для управления магазином

Этот проект предполагает управление роботизированным транспортным средством. с помощью сенсорного дисплея блок для дистанционного управления. На конце передатчика находится сенсорная панель, а на самовывоз размещается на стороне приемника для выполнения задачи, отвечая на сигналы. Аппаратные компоненты, используемые в этом проекте, включают микроконтроллер 8051, сенсорную панель, антенны (сторона передатчика-приемника), кодировщик, декодер, двигатели постоянного тока, корпус робота, аккумулятор и т. Д.

Роботизированный автомобиль-передатчик на базе сенсорного экрана

Как обсуждалось в модуле распознавания речи вышеупомянутого проекта, в этом проекте также модуль сенсорного экрана отправляет управляющие сигналы, соответствующие движению транспортного средства, на микроконтроллер. Затем контроллер отправляет эти сигналы в кодировщик, а затем в передатчик, который в конечном итоге передает сигналы в схему приемника.

Роботизированный автомобиль-приемник на базе сенсорного экрана

Антенна, размещенная на стороне приемника, принимает РЧ-сигналы от передающей антенны и декодирует данные, а затем отправляет эти данные в микроконтроллер. Эта установка имеет четыре двигателя, соединенных с микроконтроллером: два двигателя для движения руки и захвата и два других для движения тела. Все эти двигатели приводятся в действие микросхемой драйвера двигателя, которая непрерывно получает команды от микроконтроллера.

Это два приложения для встроенных систем в области робототехники. Примеры встроенных систем в реальном времени могли бы дать вам лучшее понимание концепции встроенных систем. Если у вас есть какие-либо сомнения по поводу реализации этих проектов, вы можете связаться с нами, оставив комментарий ниже.

Фото Кредиты