microcontrollers Lab

inhoudsopgave:

Embedded systemen zijn een van de meest groeiende gebieden in de elektrotechniek. Duizenden embedded system engineers werken dagelijks aan verschillende embedded systems projecten en ze produceren steeds meer innovatieve technologieën voor deze wereld. Embedded systemen worden in veel toepassingen gebruikt, van huishoudelijke toepassingen tot industriële toepassingen. Medische apparatuur, Mobiele Telefoons, raceauto ‘s, smartphones, smart home systeem, digitale camera’ s, geautomatiseerde controle van industriële machines, smart tv en bijna alles in huis, kantoren, industrie, vliegtuigen hebben ingebed systeem toepassingen. Al deze apparaten hebben een computer ingebed in hen. Deze computer gebruikt programmeertalen. Meestal draait het Linux-besturingssysteem op deze computers. Laten we beginnen met het leren over embedded systeem en zijn toepassingen met basis introductie van embedded systeem.

Wat is ingebed systeem?

Embedded systeem zoals de naam al doet vermoeden betekent iets insluiten in het systeem. In embedded systeem is een computer ingebed in s systeem om specifieke taak uit te voeren. Embedded systemen zijn gebouwd voor speciale doeleinden voor specifieke toepassingen. In een digitale camera is er bijvoorbeeld een microcomputer In ingebouwd. Het doel van microcomputer in digitale camera is neem Beeld en een andere functies te controleren die reeds in microcomputer in de vorm van programmeringsinstructies zijn ingebed. Sommige embedded computers hebben een Linux-besturingssysteem dat specifieke taken uitvoert. Embedded systeem hebben verschillende doelen voor verschillende mensen. Bijvoorbeeld iemand wil de snelheid van dc-motor door microcontroller controleren, het is ook een eenvoudigste embedded systeem en andere persoon wil slimme telefoon maken die ingebouwde processors hebben. Dus het heeft verschillende toepassingen voor verschillende mensen. Hoofdoverzicht van embedded systeemarchitectuur wordt hieronder gegeven:

Embedded system basic building block
Embedded system basic building block

Embedded systems computers: Het ingebedde systeem is over het algemeen een computer, maar zijn functies zijn minder dan computers voor algemeen gebruik. omdat ze alleen specifieke taken moeten uitvoeren. Embedded systeem computer bevat CPU die draait op lage snelheid dan algemene doeleinden computers om energie te besparen. Het heeft minder geheugen en processors draaien ook op lage snelheid dan algemene computers. Anders dan dit embedded systeem hebben een software draait erin. Embedded software ontwikkeling is ook een belangrijk onderdeel van embedded systeem ontwikkeling. Sommige embedded systemen gebruikt alleen C en C++ programmeertalen en sommige gebruikt embedded Linux systeem, het betekent dat ze Linux besturingssysteem draait op hen.

het embedded systeem gebruikte zowel hardware als software om het werken op veel apparaten te controleren en te monitoren. Zowel hardware als software zijn het belangrijkste onderdeel van embedded system projecten.

Embedded Systeemhardwarecomponenten:

zoals ik hierboven al heb vermeld, bestaan embedded systemen uit zowel hardware als software. Embedded systeem hebben volgende hardwarecomponenten:

  • centrale verwerkingseenheid of microcontrollers.
  • voedingscircuit
  • Interfacingcircuit zoals sensoren, beeldschermen met vloeibare kristallen.
  • ROM-en RAM-geheugen
  • Timers
  • ingangscircuits
  • outputcircuits
  • seriële communicatieapparaten

centrale verwerkingseenheid of processor / microcontroller:

centrale verwerkingseenheid is de belangrijkste onderdelen van het ingebedde systeem. Het is als een brein van het systeem. Het is geprogrammeerd met behulp van programmeertalen om specifieke taken uit te voeren. Centrale verwerkingseenheid is een geïntegreerde chip op de computer. Het bevat rekenkundige logische eenheid, real-time klok, stapelwijzer, programmateller, seriële poorten, interne interrupts en externe interrupts het kan niets alleen doen. Andere randapparatuur zijn ook verbonden met processor. De microprocessor heeft ook volgende componenten eraan bevestigd.

microprocessor
microprocessor
  • RAM
  • ROM
  • TIMERS
  • seriële communicatiepoorten
  • invoer / uitvoerpoorten

anderzijds is microcontroller een complete geïntegreerde computer met één chip. Het heeft ingebouwde RAM, ROM, Timers, input / output poorten. seriële communicatie poorten, analoog naar digitaal converters, tellers en digitaal naar analoog converteert die hen klaar maken om één chip Geïntegreerde computer te gebruiken. microcontroller kan gemakkelijk worden gekoppeld met sensoren en andere interfacing circuit toe te schrijven aan de bouw in input/output poorten.Volgende zijn beroemde families van micro controllers.

MICROCONTROLLER
MICROCONTROLLER
  • Microchip PIC microcontrollers
  • ARM microcontrollers
  • AVR microcontrollers
  • MSP microcontrollers
  • Motorola microcontrollers
  • intel 8051 microcontrollers

Microcontrollers hebben lage kosten, kleine geheugen, lage snelheid en een laag energieverbruik ten opzichte van het digitale signaal processors. Microcontrollers kunnen eenvoudig worden gekoppeld met analoge en digitale sensoren om gegevens te controleren en te bewaken, voor dataverwerving.

Embedded systeemsoftwarecomponenten:

ontwikkelaars van Embedded software zijn ook een belangrijk onderdeel van de ontwikkeling van embedded systeem. Als hardware het lichaam van het embedded systeem is, dan is software de ziel van het embedded systeem. Veel programmeertalen worden gebruikt voor embedded systeemontwikkeling. In microcontrollers gebaseerde projecten, wordt de programmeertaal C meestal gebruikt. Veel talen zijn ontwikkeld voor embedded systeem en elke programmeertaal kan meer nuttig zijn voor een specifieke toepassingen. Met andere woorden één taal kan nuttig zijn voor op controle en monitoring gebaseerde projecten en het kan niet nuttig zijn voor singal verwerking en conditionering gebaseerde embedded systeem projecten. Volgende programmeertalen worden gebruikt voor de ontwikkeling van embedded systemen.

  • Hardwaretalen ( HDL en VHDL)
  • Softwaretalen (C, C++, JAVA, Andriod, Linux)
  • Datastroomtalen
  • hybride talen

Embedded systeemcircuits interfacing met fysieke wereld:

Embedded systemen interface met externe wereld via sensoren en transducers. Sensoren kunnen analoog of digitaal zijn. Zoals je weet kunnen microcomputers alleen digitale waarden begrijpen. analoog naar digitaal converters worden gebruikt om analoge sensoren te koppelen met ingebouwde systeemprocessors en microcontrollers. Veel microcontrollers hebben ingebouwd analoog naar digitaal converter en digitaal naar Analoog converters. Bijvoorbeeld in remote monitoring embedded systeem, moet u de interface temperatuursensor, lichtsensor, vochtsensor en andere sensoren om de waarden te lezen. Al deze sensoren zijn analoge sensoren. Dus je moet een analoog naar digitaal converter nodig. Embedded systemen communiceren ook met externe apparaten met behulp van de volgende functies:

  • seriële communicatie
  • USB
  • I2C-communicatie
  • CAN ( controller Area Network)
  • Ethernet
  • webservers
  • digitale en analoge input/output-poorten

typen ingebedde systemen:

ingebedde systemen worden ingedeeld in twee groepen gebaseerd op prestaties, functionele eisen. Volgens gebruik van processors en microcontrollers. Ingebedde systemen hebben twee types.

  1. gebaseerd op de prestaties van microcontrollers.
  2. op basis van de prestatie-en functionele eisen.

op basis van de prestaties van microcontrollers worden ingebedde systemen verder ingedeeld in drie groepen:

  1. kleinschalige ingebedde systemen.
  2. middelgrote ingebedde systemen
  3. grote ingebedde systemen

op basis van prestaties en vereisten van ingebedde projecten worden ingebedde systemen ingedeeld in vier groepen:

  1. realtime ingebedde systemen
  2. stand-alone
  3. netwerk
  4. mobiele toepassingen ingebedde software

toepassingen van ingebedde systemen:

zoals ik al vele voorbeelden van ingebedde systemen heb genoemd in het begin van artikel. Embedded veld hebben enorme toepassingen op medisch gebied, automatiseringsindustrie, Smartphone, smart Tv, vliegtuigen en vele anderen. Lijst van laatste embedded systeem laatste jaar projecten wordt hieronder gegeven:

  1. Home control system through voice
  2. Real-time monitoring van elektriciteit om te besparen op diefstal
  3. Smart energy billing system
  4. smart grid monitoring system
  5. smart grid station
  6. real-time ongevallenbeveiliging met behulp van gsm
  7. Remote monitoring systeem met behulp van gsm en pic microcontroller
  8. Smart grid management en visualisatie

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.