Wat zijn ingebedde systemen en de realtime toepassingen ervan

In ons dagelijks leven gebruiken we vaak veel elektrische en elektronische circuits en kits die zijn ontworpen met behulp van embedded systeemtechnologie. De studenten elektrotechniek en elektronica en studenten elektronica en communicatietechniek moeten elektronicaprojecten in het laatste jaar ontwerpen om praktische ervaring op te doen met de realtime embedded systemen en ook om te voldoen aan de technische afstudeercriteria. De engineering laatstejaars elektronica projecten worden ontworpen met behulp van embedded systemen en applicaties. De computers, mobiele telefoons, tablets, laptops, digitale elektronische systemen en andere elektrische en elektronische gadgets zijn ontworpen met behulp van embedded systemen. Dus, laat ons weten wat embedded systemen zijn en toepassingen van embedded systemen.

Wat is een ingebed systeem?

Het elektronische systeem dat de hardware-circuits integreert met de softwareprogrammeertechnieken om projectoplossingen te bieden, wordt embedded systemen genoemd. Door gebruik te maken van deze ingebedde systeemtechnologie kan de complexiteit van de schakelingen in hoge mate worden verminderd, wat de kosten en omvang verder vermindert. Het ingebedde systeem is voornamelijk ontwikkeld door Charles Stark om de omvang en het gewicht van het projectcircuit te verminderen.

Een embedded systeem is in feite een elektronisch systeem dat kan worden geprogrammeerd of niet-geprogrammeerd om één of meerdere taken te bedienen, te organiseren en uit te voeren op basis van de toepassing. In de realtime embedded systemen werken alle geassembleerde eenheden samen op basis van het programma of de set regels of code die in de microcontroller is ingebed. Maar door deze microcontroller-programmeertechnieken te gebruiken, kan slechts een beperkt aantal problemen worden opgelost.

Hardware voor ingebouwde systemen

Elk elektronisch systeem bestaat uit hardwarecircuits, op dezelfde manier bestaat het embedded systeem uit hardware zoals een voedingskit, centrale verwerkingseenheid, geheugenapparaten, timers, uitgangscircuits, seriële communicatiepoorten, en systeemtoepassingsspecifieke circuitcomponenten en circuits.

Geïntegreerde systeemsoftware

Een embedded systeem is de integratie van hardware en software, de software die in het embedded systeem wordt gebruikt, is een set instructies die een programma wordt genoemd. De microprocessors of microcontrollers die worden gebruikt in de hardwarecircuits van embedded systemen zijn geprogrammeerd om specifieke taken uit te voeren door de reeks instructies te volgen. Deze programma's zijn voornamelijk geschreven met programmeersoftware zoals Proteus of Lab-view met programmeertalen zoals C of C++ of embedded C. Vervolgens wordt het programma gedumpt in de microprocessors of microcontrollers die worden gebruikt in de embedded systeemcircuits.

Ingebouwde systeemclassificatie

Geïntegreerde systemen worden voornamelijk ingedeeld in verschillende typen op basis van de complexiteit van hardware en software en microcontroller (8 of 16 of 32-bits). Dus, op basis van de prestaties van de microcontroller, worden embedded systemen ingedeeld in drie typen, zoals:

• Kleinschalige embedded systemen
• Middelgrote ingebedde systemen
• Geavanceerde embedded systemen

Verder, op basis van prestatie- en functionele vereisten van het in het systeem ingebedde systeem, ingedeeld in vier typen, zoals:

• Realtime ingebedde systemen
• Op zichzelf staande embedded systemen
• Genetwerkte embedded systemen
• Mobiele embedded systemen

Toepassingen van ingebedde systemen

Geïntegreerde systemen vinden talloze toepassingen op verschillende gebieden, zoals digitale elektronica, telecommunicatie, computernetwerken, smartcards, satellietsystemen, apparatuur voor militaire defensiesystemen, apparatuur voor onderzoekssystemen, enzovoort. Laten we een paar praktische toepassingen bespreken van embedded systemen die worden gebruikt bij het ontwerpen van embedded projecten als onderdeel van engineering laatstejaars elektronicaprojecten.

IOT-gebaseerde energiemeteruitlezing via internet

Internet of Things-IOT-gebaseerde energiemeteruitlezing via internet is een innovatieve toepassing van realtime embedded systemen. Met behulp van dit project kunt u gebruikmaken van de mogelijkheid om (in de vorm van grafiek en meter) eenheden van verbruikt vermogen en de kosten van verbruik via internet weer te geven.

Digitale energiemeter wordt gebruikt voor het ontwerpen van innovatieve embedded projecten, deze knipperende LED van de digitale energiemeter zal ongeveer 3200 keer knipperen voor één eenheid, dit LED-signaal en de microcontroller zijn gekoppeld met behulp van een lichtafhankelijke weerstand (LDR). Dus wanneer de LED knippert, activeert dit knipperen de LDR-sensor, die een onderbrekingssignaal naar de microcontroller stuurt voor elke flits van de LED. Op basis van de onderbrekingen die door de microcontroller worden ontvangen, geeft deze de aflezing van de energiemeter weer op een LCD-scherm dat erop is aangesloten.

Dit project bestaat uit een GSM-modem die is gekoppeld aan de microcontroller met behulp van RS232-link en niveauverschuiver IC. De uitlezing van de energiemeter kan naar het GSM-modem worden gestuurd, de SIM die in dit GSM-modem wordt gebruikt, is ingeschakeld met internetvoorziening. Zo kan de energiemeter rechtstreeks naar een specifieke webpagina worden verzonden om deze via internet weer te geven en in het formaat van een grafische weergave van overal ter wereld te bekijken.

Technische studenten zijn gefascineerd om meer innovatieve embedded projecten te ontwerpen als hun laatstejaars elektronicaprojecten. Daarom bieden we hier een lijst met realtime elektronicaprojecten op embedded systemen.

• Internet (IOT) of Things-gebaseerde weergave van ondergrondse kabelfoutafstanden met GSM
• Elektronisch paspoortsysteem met smartcard
• Bewaking van de lichaamstemperatuur van de patiënt op afstand met behulp van Internet of Things (IOT)
• Energiebesparing voor straatverlichting met behulp van zeer gevoelige LDR beheerd door Arduino
• GSM-gebaseerde prepaid energiemeter
• Automatisch meteruitleessysteem met Zigbee
• Een prikbordweergavesysteem met spraakopdrachten met een Android-telefoon
• Domotica met spraakopdrachten
• Elektrisch hekwerk op zonne-energie om vee af te schrikken

Ben je een technische student of een elektronicahobbyist, heb je innovatieve ideeën om embedded projecten praktisch te implementeren? Dan wordt het op prijs gesteld om uw ideeën in de opmerkingen hieronder te plaatsen. Zodat wij en andere lezers ook kunnen proberen om projectoplossingen voor uw ideeën te bieden.