Что такое встроенные системы и их приложения реального времени

В повседневной жизни мы часто используем множество электрических и электронных схем и комплектов, разработанных с использованием технологий встроенных систем. Студенты, изучающие электротехнику и электронику, а также студенты, изучающие электронику и средства связи, должны разрабатывать проекты электроники на последнем году обучения, чтобы получить практический опыт работы со встроенными системами в реальном времени, а также выполнить критерии получения диплома инженера. Проекты электроники последнего года обучения разрабатываются с использованием встроенных систем и приложений. Компьютеры, мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки, цифровые электронные системы и другие электрические и электронные устройства разработаны с использованием встроенных систем. Итак, дайте нам знать, что такое встроенная система и приложения встроенных систем.

Что такое встроенная система?

Электронная система, которая объединяет аппаратные схемы с методами программирования программного обеспечения для предоставления проектных решений, называется встроенными системами. Используя эту технологию встроенных систем, можно в значительной степени снизить сложность схем, что дополнительно снижает стоимость и размер. Встроенная система была в первую очередь разработана Чарльзом Старком для уменьшения размера и веса схемотехники проекта.

Встроенная система - это, по сути, электронная система, которая может быть запрограммирована или не запрограммирована для работы, организации и выполнения одной или нескольких задач в зависимости от приложения. Во встроенных системах реального времени все собранные блоки работают вместе на основе программы, набора правил или кода, встроенного в микроконтроллер. Но, используя эту технику программирования микроконтроллера, можно решить только ограниченный круг проблем.

Аппаратное обеспечение встроенных систем

Каждая электронная система состоит из аппаратных схем, аналогично встроенная система состоит из оборудования, такого как комплект источника питания, центральный процессор, устройства памяти, таймеры, выходные схемы, порты последовательной связи, и компоненты схем и схем для конкретных приложений системы.

Программное обеспечение для встроенных систем

Встроенная система - это интеграция аппаратного и программного обеспечения, программное обеспечение, используемое во встроенной системе, представляет собой набор инструкций, который называется программой. Микропроцессоры или микроконтроллеры, используемые в аппаратных схемах встраиваемых систем, запрограммированы для выполнения определенных задач, следуя набору инструкций. Эти программы в основном написаны с использованием любого программного обеспечения, такого как Proteus или Lab-view, с использованием любых языков программирования, таких как C, C ++ или встроенный C. Затем программа выгружается в микропроцессоры или микроконтроллеры, которые используются во встроенных системных схемах.

Встроенная системная классификация

Встроенные системы в основном подразделяются на различные типы в зависимости от сложности аппаратного и программного обеспечения и микроконтроллера (8-, 16- или 32-разрядные). Таким образом, в зависимости от производительности микроконтроллера встроенные системы подразделяются на три типа:

• Мелкомасштабные встроенные системы
• Встроенные системы среднего размера
• Сложные встроенные системы

Кроме того, в зависимости от производительности и функциональных требований системы встроенные системы подразделяются на четыре типа, такие как:

• Встроенные системы реального времени
• Автономные встроенные системы
• Сетевые встроенные системы
• Мобильные встроенные системы

Приложения встроенных систем

Встроенные системы находят множество применений в различных областях, таких как цифровая электроника, телекоммуникации, вычислительные сети, смарт-карты, спутниковые системы, оборудование систем военной обороны, оборудование исследовательских систем и т. д. Давайте обсудим несколько практических применений встраиваемых систем, которые используются при разработке проектов встраиваемых систем как часть инженерных проектов электроники на последнем году обучения.

Считывание показаний счетчика энергии на основе Интернета вещей через Интернет

Интернет вещей. Считывание показаний счетчиков электроэнергии на основе Интернета вещей через Интернет - это инновационное приложение для встроенных систем реального времени. Используя этот проект, вы можете воспользоваться возможностью отображения (в формате диаграммы и шкалы) единиц потребляемой мощности и стоимости потребления через Интернет.

Цифровой счетчик энергии используется для разработки инновационных встроенных проектов, этот цифровой счетчик энергии мигает светодиодом примерно 3200 раз для одного устройства, этот светодиодный сигнал и микроконтроллер соединяются с помощью светозависимого резистора (LDR). Таким образом, всякий раз, когда светодиод мигает, это мигание активирует датчик LDR, который отправляет сигнал прерывания на микроконтроллер для каждой вспышки светодиода. На основе прерываний, полученных микроконтроллером, он будет отображать показания счетчика энергии на ЖК-дисплее, к которому он подключен.

Этот проект состоит из GSM-модема, который соединен с микроконтроллером с помощью канала RS232 и микросхемы сдвига уровня. Показания счетчика энергии могут быть отправлены на модем GSM, SIM-карта, используемая в этом модеме GSM, подключена к Интернету. Таким образом, счетчик энергии может быть напрямую передан на определенную веб-страницу для отображения через Интернет и просмотра в формате графического представления из любой точки мира.

Студенты инженерных специальностей заинтересованы в разработке более инновационных встраиваемых проектов в качестве своих проектов электроники на последнем курсе. Таким образом, здесь мы предоставляем список проектов электроники в реальном времени для встроенных систем.

• Индикация расстояния до повреждения подземного кабеля на основе Интернета вещей (IOT) с использованием GSM
• Система электронного паспорта с использованием смарт-карты
• Мониторинг температуры тела пациента удаленно с помощью Интернета вещей (IOT)
• Энергосбережение для уличного освещения с использованием высокочувствительного LDR под управлением Arduino
• Счетчик электроэнергии с предоплатой GSM
• Система автоматического считывания показаний счетчика с использованием Zigbee
• Система отображения доски объявлений с использованием голосовых команд на телефоне Android.
• Домашняя автоматизация с помощью голосовых команд
• Солнечная система электрического ограждения для отпугивания крупного рогатого скота.

Вы студент инженерного факультета или любитель электроники, есть ли у вас какие-либо новаторские идеи для практической реализации встроенных проектов? Затем, пожалуйста, разместите свои идеи в разделе комментариев ниже. Так что позвольте нам и другим читателям также попытаться предложить проектные решения для ваших идей.