組み込みシステム入門

ソフトウェアの専用目的がハードウェア設計に組み込まれているシステムは、組み込みシステムと呼ばれます。このシステムは、独立したシステムでも、より大きなシステムでもかまいません。ソフトウェアは通常、に組み込まれますメモリモジュール ROMとして、そしてそれはコンピュータのように二次メモリを必要としません。テレコム、スマートカード、ミサイル、コンピューターネットワーキング、デジタル家電衛星は組み込みシステムアプリケーションの一部です。

組み込みシステムアプリケーション

組み込みシステムアプリケーションロボティクス、デジタルカメラ、マルチタスクおもちゃ、調理および洗浄システム、生物医学システム、キーボードコントローラー、携帯電話およびスマートフォン、コンピューティングシステム、電子スマートウェイトディスプレイシステム、およびビデオ、ゲーム、音楽システムなどのエンターテインメントシステムが含まれます。ビデオゲームなど。

組み込みシステムの設計プロセス回路が故障するとハードウェアの交換が非常に難しくなるため、回路のテストに使用されるシミュレーションを最初に行うことができます。結果が目的の結果と一致する場合、プロセスは順次ウェーハプロセスによって永続的に設計されます。

組み込みシステムの基礎

組み込みシステムは特定のタスクを実行するように設計されていますが、さまざまなタスクを実行するための汎用コンピューターとして使用することはできません。組み込みシステム用のソフトウェアは通常ファームウェアと呼ばれ、ディスクまたはシングルチップに保存できます。システムの2つの主要な要素は次のとおりです。

組み込みシステムハードウェア
組み込みシステムソフトウェア

組み込みシステムのハードウェアとソフトウェア

組み込みシステムハードウェア ：組み込みシステムには、さまざまなリアルタイムの入力および出力または変数と対話するためのハードウェアプラットフォームが必要です。ハードウェアには次のようなコントローラーが含まれますマイクロコントローラーまたはマイクロプロセッサー、メモリモジュール、I / Oインターフェイス、ディスプレイシステム、通信モジュールなど。

組み込みシステムソフトウェア ：このソフトウェアは、さまざまな操作を制御するように、希望する方法でプログラミングすることができます。高レベルフォーマットで記述され、コードにコンパイルされてから、ハードウェアコントローラーにダンプされます。

リアルタイム組み込みシステムは、外部の動きの監視、応答、制御などのアクションを実行するコンピュータシステムです。外部環境は、を介してコンピュータシステムに接続されていますセンサー、アクチュエータおよびI / Oインターフェース。コンピュータシステムが組み込まれた実際のコンピュータシステムは、リアルタイム組み込みシステムとして知られています。リアルタイムの組み込みシステムは、軍事、政府部門、医療などのさまざまな分野で使用されています。

組み込みシステムにおけるロボットリアルタイムプロジェクト

組み込みシステム自動車、ロボット工学、産業など、多くのリアルタイムアプリケーションで使用できます。リアルタイムプロジェクトはロボット工学技術に関連しています。

1.遠距離音声認識を備えた音声制御ロボット車両

このプロジェクトの目的は、遠隔操作のための音声コマンドによってロボット車両を制御することです。アン 8051マイクロコントローラー音声認識モジュールとともに使用して、目的の操作を実行します。 8051マイクロコントローラー、音声認識モジュール、プッシュボタン、RFモジュール、エンコーダー、デコーダー、モータードライバーIC、DCモーター、バッテリー、その他のコンポーネントを使用します。

音声制御ロボット車両-送信機

左、右、上、下などの車両の動きは、マイクロコントローラーと接続された音声認識モジュールによるプッシュボタンまたは音声コマンドを使用して実行できます。ここでは、エンコーダーを使用して、マイクロコントローラーに与えられたコマンドをエンコードします。 RF送信機 433MHzの周波数で信号を送信します。

したがって、ボタンを押すことによって現れる信号、または動きに対応する音声コマンド信号がマイクロコントローラによって受信されると、それは送信機モジュールを介して受信機回路に制御信号を送信する。

音声制御ロボット車両-受信機

これらの信号を受信すると、RF受信機はそれらの信号をデコーダ回路に転送し、そこでバイナリデータがマイクロコントローラレベルの信号に変換されます。したがって、マイクロコントローラは送信機回路から目的の動きを実行します。レーザーモジュールはマイクロコントローラとのインターフェース暗い場所でもロボットの動作を検知します。

2.店舗管理用のタッチスクリーンベースのリモート制御ロボット車両

このプロジェクトには、ロボット車両の制御が含まれますタッチスクリーンディスプレイを使用するリモート操作用ユニット。送信機側にタッチスクリーンパネルを配置し、ピックアンドプレースロボットは受信側に配置され、信号に応答してタスクを実行します。このプロジェクトで使用されるハードウェアコンポーネントには、8051マイクロコントローラー、タッチスクリーンパネル、アンテナ（送信機-受信機側）、エンコーダー、デコーダー、DCモーター、ロボット本体、バッテリーなどが含まれます。

タッチスクリーンベースのロボット車両-送信機

上記のプロジェクトの音声認識モジュールで説明したように、このプロジェクトでは、タッチスクリーンモジュールも車両の動きに対応する制御信号をマイクロコントローラーに送信します。その後、コントローラーはこれらの信号をエンコーダーに送信し、送信機に送信します。送信機は最終的に信号を受信機回路に送信します。

タッチスクリーンベースのロボット車両-レシーバー

受信側に配置されたアンテナは、送信アンテナからRF信号を受信し、データをデコードして、そのデータをマイクロコントローラに送信します。このセットアップには、マイクロコントローラーと接続された4つのモーターがあります。2つのモーターはアームとグリッパーの移動用で、他の2つは体の移動用です。これらのモーターはすべて、マイクロコントローラーからのコマンドを継続的に受信するモータードライバーICによって駆動されます。

これらは2つです組み込みシステムアプリケーションロボット工学の分野で。組み込みシステムのリアルタイムの例は、組み込みシステムの概念をよりよく理解するのに役立つかもしれません。これらのプロジェクトの実施についてさらに疑問がある場合は、以下にコメントしてお問い合わせください。

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