Qu'est-ce que les systèmes embarqués et leurs applications en temps réel

Dans notre vie de tous les jours, nous utilisons fréquemment de nombreux circuits et kits électriques et électroniques conçus à l'aide de la technologie des systèmes embarqués. Les étudiants en génie électrique et électronique et les étudiants en génie électronique et des communications sont tenus de concevoir des projets électroniques de dernière année pour acquérir une expérience pratique des systèmes embarqués en temps réel et également pour remplir les critères d'obtention du diplôme d'ingénieur. Les projets d'ingénierie de dernière année en électronique sont conçus à l'aide de systèmes et d'applications embarqués. Les ordinateurs, téléphones portables, tablettes, ordinateurs portables, systèmes électroniques numériques et autres gadgets électriques et électroniques sont conçus à l'aide de systèmes intégrés. Alors, faites-nous savoir ce qu'est le système embarqué et les applications des systèmes embarqués.

Qu'est-ce que le système embarqué ?

Le système électronique qui intègre les circuits matériels avec les techniques de programmation logicielle pour fournir des solutions de projet est appelé systèmes embarqués. En utilisant cette technologie de système embarqué, la complexité des circuits peut être considérablement réduite, ce qui réduit encore le coût et la taille. Le système embarqué a été principalement développé par Charles Stark pour réduire la taille et le poids des circuits du projet.

Un système embarqué est essentiellement un système électronique qui peut être programmé ou non programmé pour faire fonctionner, organiser et exécuter des tâches simples ou multiples en fonction de l'application. Dans les systèmes embarqués en temps réel, toutes les unités assemblées fonctionnent ensemble sur la base du programme ou d'un ensemble de règles ou de code intégré dans le microcontrôleur. Mais, en utilisant ces techniques de programmation de microcontrôleur, seul un nombre limité de problèmes peut être résolu.

Matériel des systèmes embarqués

Chaque système électronique se compose de circuits matériels, de même, le système embarqué se compose de matériel tel qu'un kit d'alimentation, une unité centrale, des dispositifs de mémoire, des temporisateurs, des circuits de sortie, des ports de communication série, et les composants et circuits spécifiques à l'application du système.

Logiciel de systèmes embarqués

Un système embarqué est une intégration de matériel et de logiciels, le logiciel utilisé dans le système embarqué est un ensemble d'instructions appelé programme. Les microprocesseurs ou microcontrôleurs utilisés dans les circuits matériels des systèmes embarqués sont programmés pour effectuer des tâches spécifiques en suivant l'ensemble d'instructions. Ces programmes sont principalement écrits à l'aide de n'importe quel logiciel de programmation comme Proteus ou Lab-view utilisant n'importe quel langage de programmation tel que C ou C++ ou C embarqué. Ensuite, le programme est déversé dans les microprocesseurs ou microcontrôleurs qui sont utilisés dans les circuits du système embarqué.

Classification du système intégré

Les systèmes embarqués sont principalement classés en différents types en fonction de la complexité du matériel et des logiciels et du microcontrôleur (8 ou 16 ou 32 bits). Ainsi, en fonction des performances du microcontrôleur, les systèmes embarqués sont classés en trois types tels que :

• Systèmes embarqués à petite échelle
• Systèmes embarqués à moyenne échelle
• Systèmes embarqués sophistiqués

En outre, sur la base des performances et des exigences fonctionnelles du système intégré au système classé en quatre types tels que :

• Systèmes embarqués temps réel
• Systèmes embarqués autonomes
• Systèmes embarqués en réseau
• Systèmes embarqués mobiles

Applications des systèmes embarqués

Les systèmes embarqués trouvent de nombreuses applications dans divers domaines tels que l'électronique numérique, les télécommunications, les réseaux informatiques, les cartes à puce, les systèmes satellitaires, les équipements des systèmes de défense militaire, les équipements des systèmes de recherche, etc. Discutons de quelques applications pratiques des systèmes embarqués qui sont utilisés dans la conception de projets embarqués dans le cadre des projets d'ingénierie de dernière année en électronique.

Relecture des compteurs d'énergie basée sur l'IOT via Internet

La lecture des compteurs d'énergie basée sur l'Internet des objets via Internet est une application innovante des systèmes embarqués en temps réel. En utilisant ce projet, vous pouvez profiter de la possibilité d'afficher (sous forme de graphique et de jauge) les unités de puissance consommée et le coût de la consommation sur Internet.

Le compteur d'énergie numérique est utilisé pour concevoir des projets intégrés innovants, ce compteur d'énergie numérique clignotant à LED clignotera environ 3200 fois pour une unité, ce signal LED et ce microcontrôleur sont interfacés à l'aide d'une résistance dépendante de la lumière (LDR). Ainsi, chaque fois que la LED clignote, ce clignotement activera le capteur LDR, qui envoie un signal d'interruption au microcontrôleur pour chaque flash de LED. Sur la base des interruptions reçues par le microcontrôleur, il affichera la lecture du compteur d'énergie sur un écran LCD qui lui est interfacé.

Ce projet consiste en un modem GSM qui est interfacé au microcontrôleur à l'aide d'une liaison RS232 et d'un CI de décalage de niveau. La lecture du compteur d'énergie peut être envoyée au modem GSM, la carte SIM utilisée dans ce modem GSM est activée avec une installation Internet. Ainsi, le compteur d'énergie peut être directement transmis à une page Web spécifique pour l'afficher sur Internet et le visualiser au format de représentation graphique de n'importe où dans le monde.

Les élèves-ingénieurs sont fascinés par la conception de projets embarqués plus innovants que leurs projets électroniques de dernière année. Ainsi, nous proposons ici une liste de projets d'électronique temps réel sur des systèmes embarqués.

• Affichage de la distance de défaut des câbles souterrains basé sur l'Internet (IOT) des objets à l'aide du GSM
• Système de passeport électronique utilisant une carte à puce
• Surveillance à distance de la température corporelle du patient à l'aide de l'Internet des objets (IOT)
• Économiseur d'énergie pour l'éclairage public utilisant LDR haute sensibilité géré par Arduino
• Compteur d'énergie prépayé basé sur GSM
• Système de lecture automatique des compteurs utilisant Zigbee
• Un système d'affichage de tableau d'affichage utilisant des commandes vocales à l'aide d'un téléphone Android
• Domotique à l'aide de commandes vocales
• Système de clôture électrique solaire pour dissuader le bétail

Vous êtes étudiant en ingénierie ou amateur d'électronique, avez-vous des idées innovantes pour mettre en œuvre concrètement des projets embarqués ? Ensuite, nous vous remercions de publier vos idées dans la section commentaires ci-dessous. Ainsi, nous et d'autres lecteurs essayons également de fournir des solutions de projet pour vos idées.