嵌入(ru)式系統實時(shi)應用
時間：2020-05-06 來源：原創
查爾斯·史塔克（Charles Stark）開發了嵌入式系統，以通過減小項目規模來減輕項目的重量，并降低成本。在各個領域中都有大量的應用程序，但是，在本文中，讓我們實時討論嵌入式系統應用程序。首先，我們必須實時了解什么是嵌入式系統，嵌入式系統基礎知識，嵌入式系統設計，嵌入式系統類型，嵌入式系統應用程序。
什么(me)是嵌入式系統？
通過將軟件編程與電子硬(ying)件電路集(ji)成(cheng)來(lai)提供項目解(jie)決(jue)方案(an)的(de)電子系(xi)統可以稱為嵌入式(shi)系(xi)統。這(zhe)個(ge)嵌入式(shi)系(xi)統是(shi)解(jie)決(jue)許(xu)多(duo)問題的(de)解(jie)決(jue)方案(an)，例如電路的(de)大(da)小(xiao)和復雜(za)性(xing)，項目成(cheng)本等等。
嵌入式系統設計
嵌入式系統基本上由硬件電路和軟件編程系統組成。上圖顯示了基本的嵌入式系統設計及其各種模塊，例如計時器，電路，端口，處理器等。
嵌入式系統基(ji)礎
嵌入式硬件由幾個(ge)硬件電(dian)(dian)路(lu)(lu)（取決于特(te)定的項目模型）組成，例如(ru)電(dian)(dian)源電(dian)(dian)路(lu)(lu)，中央處理器(qi)，計(ji)時器(qi)，計(ji)數器(qi)，存儲設備（EEPROM等），并(bing)行(xing)(xing)端(duan)口，振蕩電(dian)(dian)路(lu)(lu)，串行(xing)(xing)通信端(duan)口等基本的電(dian)(dian)氣和(he)電(dian)(dian)子元件和(he)電(dian)(dian)路(lu)(lu)，等等。
嵌入式(shi)系統軟件
使用諸如Proteus，Keil Compiler，LabView等編程(cheng)軟(ruan)件(jian)以C，C ++，JAVA等編程(cheng)語言編寫的指令集稱(cheng)為程(cheng)序。每個程(cheng)序都(dou)由存儲(chu)在微控制器中的多組指令組成，這些指令用于執行各種任(ren)務（在嵌入式系(xi)統的軟(ruan)件(jian)和硬件(jian)部分中）。
嵌入(ru)式系統(tong)的(de)類型
基(ji)于兩類，嵌(qian)入(ru)式(shi)(shi)系(xi)統可以分為(wei)多種類型，這些類別基(ji)于微控制器性能(neng)和嵌(qian)入(ru)式(shi)(shi)系(xi)統功(gong)能(neng)要求。因此，可以在下面列(lie)出(chu)各種類型的嵌(qian)入(ru)式(shi)(shi)系(xi)統，它(ta)們(men)也在圖中顯示。
小型(xing)嵌入式(shi)系(xi)統
中(zhong)型嵌入式系統
先(xian)進(jin)的嵌入式系統
實時嵌入式(shi)系統
獨(du)立的嵌入式(shi)系統(tong)
網絡嵌入式系(xi)統
移(yi)動嵌入(ru)式系統
嵌入式系(xi)統應用
嵌(qian)入式系統實時(shi)應用
嵌入式系統實時應用(yong)
所有數字電子產品的電路和設備都主要使用嵌入式系統。在我們的日常生活中，我們習慣于使用幾種電子小工具，機器，設備和設備，這些都是實時嵌入式系統應用的實際示例。讓我們討論一些嵌入式系統應用程序。
使(shi)用物聯網（IOT）檢測地下電纜故障(zhang)距離
Efxkits.com使(shi)用(yong)物聯網（IOT）檢(jian)測地下電纜故障距離
該(gai)(gai)項(xiang)目是(shi)嵌入式系統(tong)應(ying)用(yong)程序的(de)(de)實時(shi)(shi)示例(li)。該(gai)(gai)項(xiang)目的(de)(de)主(zhu)要目的(de)(de)是(shi)檢測距基(ji)站(zhan)的(de)(de)故(gu)障位(wei)置的(de)(de)距離（以(yi)千米為(wei)單位(wei)），并通過互聯網(wang)進(jin)行顯示。該(gai)(gai)系統(tong)通常用(yong)于主(zhu)要城市地區，因為(wei)它節(jie)省了檢測電纜(lan)故(gu)障位(wei)置的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)。因此，該(gai)(gai)系統(tong)找到(dao)故(gu)障的(de)(de)確切位(wei)置，并使用(yong)GSM模塊和物聯網(wang)將數據發送到(dao)專用(yong)網(wang)站(zhan)。
Efxkits.com使用(yong)物聯網（IOT）框圖檢(jian)測地下電(dian)纜(lan)故障距(ju)離
上(shang)圖(tu)顯(xian)示了該項(xiang)目的(de)框圖(tu)，該項(xiang)目包括電(dian)源塊，顯(xian)示塊，與GSM調制(zhi)(zhi)解(jie)調器(qi)接口的(de)微控制(zhi)(zhi)器(qi)塊，繼(ji)電(dian)器(qi)驅動(dong)器(qi)，多路繼(ji)電(dian)器(qi)，地下電(dian)纜中的(de)電(dian)流感應電(dian)路以(yi)及故障(zhang)開(kai)關。
它(ta)基(ji)于歐姆定(ding)(ding)律原理工作，如(ru)果我們向饋線施(shi)加較小的直流電壓，則根據(ju)(ju)(ju)故(gu)(gu)障位置，電流將發生變化。ADC根據(ju)(ju)(ju)饋入(ru)的數據(ju)(ju)(ju)來開發精確(que)的數字數據(ju)(ju)(ju)，然后(hou)微控制(zhi)(zhi)器(qi)將顯示(shi)故(gu)(gu)障位置的距離。可以使用(yong)GMS調制(zhi)(zhi)解調器(qi)將同一件事(shi)發送到特(te)定(ding)(ding)的網站，該(gai)調制(zhi)(zhi)解調器(qi)包括與微控制(zhi)(zhi)器(qi)接口(kou)的啟用(yong)Internet的SIM。
基(ji)于(yu)物聯網（IOT）的電表(biao)讀數
Efxkits.com的基于物聯網（IOT）的電(dian)表讀數
作(zuo)為嵌入式系統應(ying)用程序之一的(de)(de)基于嵌入式項目(mu)的(de)(de)主要目(mu)的(de)(de)是(shi)使用物聯(lian)網來(lai)讀取(qu)電(dian)能(neng)表(biao)和顯示系統。由閃爍(shuo)的(de)(de)LED組成(cheng)的(de)(de)數字電(dian)能(neng)表(biao)通過一個光(guang)敏電(dian)阻(zu)（LDR）連接到微控(kong)制器。該LED閃爍(shuo)3200次，以消耗一單(dan)位的(de)(de)電(dian)量。
Efxkits.com的(de)基于物聯網（IOT）的(de)電能(neng)表讀(du)取框圖
項目框圖(tu)包括電源套件，微(wei)(wei)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)模塊，具(ju)有(you)可上(shang)網功能(neng)的(de)GMS調制(zhi)(zhi)解調器(qi)，顯(xian)(xian)示系統，LDR，電表(biao)連接到負載(zai)。如果電表(biao)的(de)LED閃爍，則LDR向微(wei)(wei)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)發送一個中斷信號。因此，微(wei)(wei)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)記錄讀數并(bing)在(zai)LCD顯(xian)(xian)示板上(shang)顯(xian)(xian)示該讀數。
通過使(shi)用(yong)支持Internet的SIM卡通過GSM調(diao)制(zhi)解調(diao)器傳輸電能表(biao)(biao)讀數，可以將其傳輸到(dao)特定的網(wang)站。可以以圖表(biao)(biao)，量表(biao)(biao)和圖形格式(shi)顯示此(ci)數據。
使用物聯網的(de)基于智能手(shou)機Wi-Fi的(de)家庭自動(dong)化
通過Efxkits.com使(shi)用IOT的(de)(de)基于智能手機Wi-Fi的(de)(de)家(jia)庭自動(dong)化
它是嵌(qian)入式(shi)系統應用程(cheng)序示(shi)例(li)的另一種類(lei)型，其中使用物聯(lian)網(wang)通過Wi-Fi從任何智(zhi)能(neng)手機使用Android應用程(cheng)序控制多個(ge)電氣和電子負載。
Efxkits.com使用物聯網(wang)框(kuang)圖的基于智能手機Wi-Fi的家(jia)庭自動化
上圖顯(xian)示了該項目的框圖，該框圖由(you)不同的塊(kuai)組成，例如電(dian)源塊(kuai)，繼電(dian)器(qi)，繼電(dian)器(qi)驅動器(qi)，使用電(dian)平(ping)轉換器(qi)連接到PC的微控(kong)制器(qi)。
通(tong)過(guo)使用(yong)手機(ji)，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)觸(chu)摸(mo)相(xiang)鄰的(de)無線調(diao)制(zhi)解(jie)調(diao)器(qi)來完成命令。然后，數據(ju)通(tong)過(guo)連接到(dao)(dao)8051微(wei)控(kong)制(zhi)器(qi)的(de)Wi-Fi模塊接收。根(gen)據(ju)在控(kong)制(zhi)端接收到(dao)(dao)的(de)命令，繼電器(qi)將得到(dao)(dao)相(xiang)應的(de)驅動，并且可(ke)以(yi)適當地(di)控(kong)制(zhi)負載(zai)。因此，通(tong)過(guo)使用(yong)LCD顯(xian)示(shi)屏，可(ke)以(yi)在其(qi)上顯(xian)示(shi)實時數據(ju)以(yi)及負載(zai)狀態，并將其(qi)連接到(dao)(dao)微(wei)控(kong)制(zhi)器(qi)。
使(shi)用物聯網（IOT）遠程監(jian)控變壓器或發電機(ji)的運行狀況
Efxkits.com使用物聯網（IOT）遠程監控變(bian)壓器或(huo)發電機的運行狀況
使(shi)用(yong)(yong)IOT進行遠程(cheng)變(bian)(bian)壓器(qi)(qi)或(huo)發(fa)電(dian)(dian)機健康狀況監(jian)控(kong)屬于嵌(qian)入式系統應用(yong)(yong)程(cheng)序。在該(gai)項目(mu)中(zhong)，溫度傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)，電(dian)(dian)勢(shi)變(bian)(bian)壓器(qi)(qi)，電(dian)(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)(qi)用(yong)(yong)于監(jian)視變(bian)(bian)壓器(qi)(qi)的(de)溫度，電(dian)(dian)壓水平和電(dian)(dian)流(liu)參數(shu)。
Efxkits.com使用物聯網(wang)（IOT）遠程監視變壓器或發電機(ji)的運行狀(zhuang)況
使用IOT項目電路對變(bian)壓(ya)器(qi)或發電機的(de)(de)健康(kang)狀況進行(xing)遠程監控包括(kuo)不同(tong)的(de)(de)模(mo)塊(kuai)，例如連接至8051微(wei)控制器(qi)的(de)(de)wifi模(mo)塊(kuai)，交(jiao)流至直流穩壓(ya)電源(yuan)，A至D轉換器(qi)和(he)LCD顯示屏。
通過(guo)使用溫度傳感(gan)器(qi)(qi)，收集(ji)溫度數(shu)(shu)據(ju)T。類似(si)地，從電(dian)壓互(hu)感(gan)器(qi)(qi)和電(dian)流互(hu)感(gan)器(qi)(qi)收集(ji)V和I數(shu)(shu)據(ju)，這80個微控制器(qi)(qi)通過(guo)A / D轉(zhuan)換器(qi)(qi)（在(zai)復用模(mo)式下）獲取(qu)所有這三個模(mo)擬(ni)值。因此，數(shu)(shu)據(ju)可(ke)(ke)以顯(xian)示在(zai)電(dian)路中連接的LCD顯(xian)示器(qi)(qi)上，并(bing)且相同的數(shu)(shu)據(ju)可(ke)(ke)以通過(guo)Internet發送并(bing)顯(xian)示在(zai)特定的網頁上。
使用物聯網(wang)（IOT）對病(bing)人(ren)體溫進行遠程監控
Efxkits.com使用物聯網（IOT）對(dui)病人體溫進行遠程監控
使(shi)用(yong)IOT的患者(zhe)體溫(wen)(wen)(wen)遠(yuan)程(cheng)監(jian)控是一項(xiang)創新的嵌入式系(xi)統項(xiang)目，用(yong)于遠(yuan)程(cheng)監(jian)視(shi)患者(zhe)的體溫(wen)(wen)(wen)。該(gai)(gai)項(xiang)目使(shi)用(yong)一個數字溫(wen)(wen)(wen)度傳感器(qi)，該(gai)(gai)溫(wen)(wen)(wen)度傳感器(qi)連(lian)接到(dao)8051系(xi)列的微(wei)控制器(qi)。
Efxkits.com使用(yong)物聯(lian)網（IOT）進行(xing)患者體溫遠程監(jian)控的框圖
該項目由(you)不同(tong)的模塊(kuai)組成(cheng)，例(li)如wifi模塊(kuai)，連接(jie)到8051系列微(wei)控制器(qi)的AC至DC穩(wen)壓電源模塊(kuai)，數字溫度傳(chuan)感器(qi)和(he)LCD顯示屏。
因(yin)此，由數(shu)(shu)字溫(wen)度(du)傳感器(qi)收集的(de)(de)數(shu)(shu)據可以(yi)通過(guo)微(wei)控(kong)制器(qi)顯示在LCD顯示器(qi)上。同樣的(de)(de)數(shu)(shu)據也(ye)可以(yi)發(fa)送(song)到任何網頁(ye)，也(ye)可以(yi)通過(guo)筆(bi)記(ji)本電(dian)腦或PC以(yi)線(xian)形(xing)(xing)，條(tiao)形(xing)(xing)或餅形(xing)(xing)圖(tu)的(de)(de)形(xing)(xing)式查(cha)看，可以(yi)使用物聯網完成。
在我(wo)們的日常(chang)生活(huo)中，仍然(ran)有許多嵌入式系統應(ying)用程(cheng)序被(bei)頻繁使用，例(li)如帶有蜂鳴聲(sheng)的救(jiu)護(hu)車(che)閃光燈，地下電纜故障檢(jian)測，基(ji)于(yu)智能卡的電子護(hu)照系統，基(ji)于(yu)Arduino的RFID感應(ying)設備訪問以及以此類推。
