Mikrokontrollerit Lab

Sisällysluettelo

sulautetut järjestelmät ovat yksi sähkötekniikan kasvavimmista aloista. Tuhannet sulautetut järjestelmäinsinöörit työskentelevät päivittäin erilaisten sulautettujen järjestelmien projektien parissa ja he tuottavat yhä enemmän innovatiivisia teknologioita tähän maailmaan. Sulautettuja järjestelmiä käytetään monissa sovelluksissa kotimaisista sovelluksista teollisiin sovelluksiin. Lääketieteelliset laitteet, matkapuhelimet, kilpa-autot, älypuhelimet, älykäs koti järjestelmä, digitaalikamera, automaattinen valvonta teollisuuskoneiden, smart tv ja lähes kaiken kotona, toimistot, teollisuus, lentokoneet on upotettu järjestelmän sovelluksia. Kaikkiin näihin laitteisiin on upotettu tietokone. Nämä tietokoneet käyttävät ohjelmointikieliä. Enimmäkseen Linux-käyttöjärjestelmä toimii näissä tietokoneissa. Aloittakaamme oppia sulautetusta järjestelmästä ja sen sovelluksista sulautetun järjestelmän perustavalla käyttöönotolla.

mikä on sulautettu järjestelmä?

sulautettu järjestelmä nimensä mukaisesti tarkoittaa jonkin upottamista järjestelmään. Sulautetussa järjestelmässä tietokone on upotettu s-järjestelmään tietyn tehtävän suorittamiseksi. Sulautetut järjestelmät on rakennettu erityistarkoituksiin tiettyihin sovelluksiin. Esimerkiksi digitaalikamerassa mikrotietokone on upotettu siihen. Mikrotietokoneen tarkoitus digitaalikamerassa on ottaa kuva ja joitakin muita ohjattavia toimintoja, jotka on jo upotettu mikrotietokoneeseen ohjelmointiohjeiden muodossa. Joissakin sulautetuissa tietokoneissa on käytössä Linux-käyttöjärjestelmä, joka suorittaa tiettyjä tehtäviä. Sulautetulla järjestelmällä on eri tarkoitus eri ihmisille. Esimerkiksi joku haluaa hallita nopeutta tasavirtamoottorin kautta Mikrokontrolleri, se on myös yksinkertaisin upotettu järjestelmä ja muut ihmiset haluavat tehdä älypuhelin, joka on upotettu prosessorit sisällä. Joten sillä on erilaisia sovelluksia eri ihmisille. Embedded system architecture pääpiirteittäin seuraavassa:

Embedded system basic building block
Embedded system basic building block

Embedded systems tietokoneet:

sulautettu järjestelmä on yleensä tietokone, mutta sen toiminnot ovat pienempiä kuin yleiskäyttöiset tietokoneet. koska heidän täytyy suorittaa vain tiettyjä tehtäviä. Embedded system computer sisältää suorittimen, joka toimii hitaalla nopeudella kuin yleiskäyttöiset tietokoneet säästää virtaa. Siinä on vähemmän muistia ja prosessorit toimivat myös hidaskäyntisissä kuin yleiskäyttöisissä tietokoneissa. Muut kuin tämä sulautettu järjestelmä on ohjelmisto käynnissä sen sisällä. Sulautettujen ohjelmistojen kehittäminen on myös keskeinen osa sulautettujen järjestelmien kehittämistä. Jotkut sulautetut järjestelmät käyttivät vain C-ja C++ – ohjelmointikieliä ja jotkut käyttivät sulautettua Linux-järjestelmää, sen tarkoittaa, että niillä on Linux-käyttöjärjestelmä käynnissä.

niin sulautettu järjestelmä käytti sekä laitteistoa että ohjelmistoa ohjaamaan ja valvomaan työskentelyä monilla laitteilla. Sekä laitteisto että ohjelmisto ovat tärkein osa sulautettuja järjestelmäprojekteja.

Embedded system Hardware components:

kuten olen jo edellä maininnut embedded systems are consists of both hardware and software. Sulautetulla järjestelmällä on seuraavat laitteistokomponentit:

  • keskusyksikkö tai mikrokontrollerit.
  • virransyöttöpiiri
  • Rajapintapiiri kuten anturit, nestekidenäytöt.
  • ROM-ja RAM-muisti
  • ajastimet
  • Tulopiirit
  • lähtöpiirit
  • Sarjaliikennelaitteet

keskusyksikkö tai prosessori/ Mikrokontrolleri:

keskusyksikkö on sulautetun järjestelmän pääkomponentit. Se on kuin järjestelmän aivot. Se on ohjelmoitu ohjelmointikielten avulla suorittamaan tiettyjä tehtäviä. Keskusyksikkö on tietokoneen integroitu siru. Se sisältää aritmeettinen logiikka yksikkö, reaaliaikainen kello, pino osoitin, ohjelma laskuri, sarjaportteja, sisäiset keskeytykset ja ulkoinen keskeytys se ei voi tehdä mitään yksin. Myös muut oheislaitteet ovat yhteydessä suorittimeen. Mikroprosessoriin on kiinnitetty myös seuraavat komponentit.

microprocessor
mikroprosessori
  • RAM
  • ROM
  • TIMERS
  • Serial communications ports
  • Input/output ports

toisaalta mikrokontrolleri on täydellinen yhden sirun integroitu tietokone. Se on sisäänrakennettu RAM, ROM, ajastimet, tulo / lähtö portit. serial communications portit, analoginen digitaalimuuntimet, laskurit ja digitaalinen analoginen muuntaa, jotka tekevät niistä valmiita käyttämään yhden sirun integroitu tietokone. Mikrokontrolleri voidaan helposti liittää antureihin ja muihin liitäntäpiireihin, koska se rakentaa tulo – /lähtöportteihin.Seuraajat ovat kuuluisia mikro-ohjaimien perheitä.

MICROCONTROLLER
Mikrokontrolleri
  • Mikrokontrollerit
  • ARM mikrokontrollerit
  • AVR Mikrokontrollerit
  • MSP mikrokontrollerit
  • Motorola mikrokontrollerit
  • intel 8051 mikrokontrollerit

Mikrokontrollerit ovat edullisia, pieni muisti, hidas nopeus ja alhainen virrankulutus verrattuna digitaalisiin signaaliprosessoreihin. Mikrokontrollerit voidaan helposti liittää analogisiin ja digitaalisiin antureihin, jotka ohjaavat ja valvovat tietoja, jotta data aquisition.

sulautettujen järjestelmien ohjelmistokomponentit:

sulautettujen ohjelmistojen kehittäjät ovat myös pääosassa sulautettujen järjestelmien kehittämisessä. Jos laitteisto on sulautetun järjestelmän runko, ohjelmisto on sulautetun järjestelmän sielu. Monia ohjelmointikieliä käytetään sulautettujen järjestelmien kehittämiseen. Mikrokontrolleripohjaisissa projekteissa käytetään enimmäkseen C-ohjelmointikieltä. Sulautettua järjestelmää varten on kehitetty monia kieliä, ja jokainen ohjelmointikieli voi olla hyödyllisempi tietylle sovellukselle. Toisin sanoen yksi kieli voi olla hyödyllinen ohjaus-ja seurantaprojekteissa, eikä se välttämättä ole hyödyllinen singal-prosessointiin ja ehdollistamiseen perustuvissa sulautetuissa järjestelmäprojekteissa. Seuraavia ohjelmointikieliä käytetään sulautettujen järjestelmien kehittämiseen.

  • Laitteistokielet ( HDL ja VHDL)
  • Ohjelmistokielet ( C, C++, JAVA, Andriod, Linux)
  • Tietovirtakielet
  • Hybridikielet

Sulautetut järjestelmäpiirit fyysisen maailman kanssa:

sulautetut järjestelmät ovat yhteydessä ulkoiseen maailmaan antureiden ja antureiden kautta. Anturit voivat olla analogisia tai digitaalisia. Kuten tiedätte, mikrotietokoneet voivat ymmärtää vain digitaalisia arvoja. analogia-digitaalimuuntimia käytetään analogisten antureiden liittämiseen sulautettuihin järjestelmäprosessoreihin ja mikrokontrollereihin. Monet mikrokontrollerit ovat rakentaneet analogisesta digitaalimuuntimeen ja digitaalisesta analogimuuntimeen. Esimerkiksi etävalvonnassa sulautetussa järjestelmässä sinun on liityttävä lämpötila-anturi, valoanturi, kosteusanturi ja muut anturit lukemaan sen arvoja. Kaikki nämä anturit ovat analogisia sensoreita. Joten sinun täytyy olla analoginen digitaalimuunnin. Sulautetut järjestelmät kommunikoivat myös ulkoisten laitteiden kanssa käyttämällä seuraavia ominaisuuksia:

  • sarjaliikenne
  • USB
  • I2C-viestintä
  • CAN ( controller Area Network)
  • Ethernet
  • Web-palvelimet
  • digitaaliset ja analogiset tulo – /lähtöportit

sulautettujen järjestelmien tyypit:

sulautetut järjestelmät luokitellaan kahteen ryhmään suorituskyvyn, toiminnallisten vaatimusten perusteella. Prosessorien ja mikrokontrollereiden käytön mukaan. Sulautettuja järjestelmiä on kahdenlaisia.

  1. mikrokontrollereiden suorituskyvyn perusteella.
  2. suoritus-ja toimintavaatimusten perusteella.

mikrokontrollereiden suorituskyvyn perusteella sulautetut järjestelmät luokitellaan edelleen kolmeen ryhmään:

  1. pienimuotoiset sulautetut järjestelmät.
  2. keskisuuret sulautetut järjestelmät
  3. suuren mittakaavan sulautetut järjestelmät

sulautettujen projektien suorituskyvyn ja vaatimusten perusteella sulautetut järjestelmät luokitellaan neljään ryhmään:

  1. reaaliaikaiset sulautetut järjestelmät
  2. itsenäinen
  3. verkotetut
  4. mobiilisovellukset sulautetut ohjelmistot

sulautettujen järjestelmien Sovellukset:

kuten olen jo maininnut monia esimerkkejä sulautetuista järjestelmistä artikkelin alussa. Embedded field on valtava sovelluksia lääketieteen alalla, automaatio teollisuus, älypuhelin, smart Tv, lentokoneet ja monet muut. Alla on luettelo viimeisimmistä sulautetun järjestelmän viimeisen vuoden projekteista:

  1. kodin ohjausjärjestelmä puheohjauksella
  2. sähkön reaaliaikainen valvonta varkaudelta säästämiseksi
  3. älykäs energialaskutusjärjestelmä
  4. älykäs verkkolaskutusjärjestelmä
  5. älykäs verkkoasema
  6. reaaliaikainen tapaturmasuojaus GSM: llä
  7. Etävalvontajärjestelmä gsm: llä ja pic Mikrocontroller
  8. Smart Grid management and visualization

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.