Hệ thống nhúng là một hệ thống điện tử hoặc máy tính được thiết kế để điều khiển, truy cập dữ liệu trong các hệ thống dựa trên điện tử. Hệ thống nhúng bao gồm một vi điều khiển chip đơn như ARM, Cortex, và cả FPGA, vi xử lý, ASIC và DSP. Trong thời điểm hiện tại, việc sử dụng các hệ thống nhúng là phổ biến. Nhưng phần mềm được lập trình trong bộ vi điều khiển chỉ có khả năng giải quyết một số vấn đề hạn chế. Các dự án dựa trên hệ thống nhúng có khả năng thực hiện đa nhiệm và cũng có khả năng giao tiếp với các mạng và thiết bị khác.
Các ứng dụng của hệ thống nhúng
Các ứng dụng của hệ thống nhúng có thể áp dụng trong các lĩnh vực như vũ trụ, thông tin liên lạc, giao thông vận tải, hệ thống robot , thiết bị gia dụng, v.v. Bài viết này nhằm cung cấp thông tin về các ứng dụng hệ thống nhúng. Dựa trên các yêu cầu về hiệu suất, các hệ thống này được phân loại thành bốn loại như độc lập, nối mạng, di động và hệ thống nhúng thời gian thực .
Các ứng dụng thời gian thực của hệ thống nhúng
Hệ thống nhúng có rất nhiều lĩnh vực ứng dụng khác nhau, từ chi phí thấp đến cao, thiết bị điện tử tiêu dùng đến thiết bị công nghiệp, thiết bị giải trí đến thiết bị học tập và dụng cụ y tế đến vũ khí và hệ thống điều khiển hàng không vũ trụ. Các ứng dụng của hệ thống nhúng bao gồm thiết bị gia dụng, tự động hóa văn phòng, an ninh, viễn thông, thiết bị đo đạc, giải trí, hàng không vũ trụ, ngân hàng và tài chính, ô tô cá nhân và trong các dự án hệ thống nhúng khác nhau .
1. Hệ thống nhúng để phát hiện lái xe phát ban trên đường cao tốc
Mục đích chính của dự án này là thiết kế một thiết bị kiểm tra tốc độ trên đường cao tốc để xác định việc lái xe ngang nhiên trên đường cao tốc và báo động cho cơ quan giao thông nếu người kiểm tra tốc độ phát hiện thấy bất kỳ phương tiện nào vi phạm tốc độ quy định trên đường cao tốc.
2. Ứng dụng hệ thống nhúng để điều khiển đèn đường
Mục đích chính của dự án này là phát hiện sự chuyển động của các phương tiện trên đường cao tốc và bật đèn đường phía trước, sau đó tắt đèn đường khi phương tiện đi qua đèn đường để tiết kiệm năng lượng. Trong dự án này, một Bộ vi điều khiển PIC được lập trình bằng cách sử dụng C nhúng hoặc hợp ngữ.
Hệ thống nhúng để điều khiển ánh sáng đường phố bằng Edgefx Kits
3. Hệ thống nhúng cho Hệ thống điều khiển tín hiệu giao thông
Mục tiêu chính của dự án này là thiết kế hệ thống tín hiệu giao thông dựa trên mật độ . Tại mọi đường giao nhau, thời gian tín hiệu sẽ tự động thay đổi theo mật độ giao thông tại mọi đường giao nhau. Ùn tắc giao thông là một vấn đề lớn ở nhiều thành phố trên thế giới và là cơn ác mộng thường xuyên cho những người đi làm và du lịch.
4. Ứng dụng Hệ thống nhúng để Theo dõi Xe
Mục đích chính của dự án này là tìm vị trí chính xác của một chiếc xe bằng cách sử dụng Modem GPS và để giảm trộm xe. Modem GSM sẽ gửi một tin nhắn SMS đến một thiết bị di động được xác định trước, nơi lưu trữ dữ liệu trong đó. Màn hình LCD được sử dụng để hiển thị thông tin vị trí dưới dạng giá trị kinh độ và vĩ độ. Bộ vi điều khiển (AT89C52) là được lập trình trước với phần mềm Keil và do đó, liên tục kiểm tra modem GPS.
Hệ thống nhúng để theo dõi phương tiện bằng Edgefx Kits
5. Hệ thống nhúng để kiểm soát cường độ tự động
Dự án này được thiết kế để kiểm soát cường độ tự động đèn đường dựa trên LED bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời từ các tấm quang điện. Nhận thức về năng lượng mặt trời ngày càng tăng, và nhiều tổ chức và người dân đang sử dụng năng lượng mặt trời. Trong dự án này, các tấm quang điện được sử dụng để sạc pin bằng cách chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện. A bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời mạch được sử dụng để điều khiển sạc.
6. Ứng dụng Hệ thống nhúng cho Hệ thống Tự động hóa Gia đình
Mục đích chính của dự án này là thiết kế một hệ thống tự động hóa gia đình với ứng dụng Android dựa trên điều khiển từ xa. Thao tác từ xa được thực hiện bởi điện thoại thông minh hoặc Máy tính bảng dựa trên hệ điều hành Android, v.v., dựa trên thao tác trên màn hình cảm ứng dựa trên Giao diện Người dùng Đồ họa. Để đạt được điều này, ứng dụng Android hoạt động như một bộ phát, gửi các lệnh bật / tắt đến bộ thu trong đó các tải được kết nối.
Hệ thống nhúng cho Hệ thống tự động hóa gia đình bằng Bộ dụng cụ Edgefx
7. Hệ thống nhúng để kiểm soát nhiệt độ công nghiệp
Mục đích chính của công nghiệp này bộ điều khiển nhiệt độ dự án là kiểm soát nhiệt độ của bất kỳ thiết bị nào trong bất kỳ ứng dụng công nghiệp nào theo sự cần thiết của nó. Màn hình LCD được sử dụng để hiển thị nhiệt độ trong khoảng –55 ° C đến + 125 ° C. Trái tim của mạch là bộ vi điều khiển thuộc họ 8051 và điều khiển tất cả các chức năng của nó.
8. Ứng dụng Hệ thống nhúng cho Robot do thám chiến trường
Mục tiêu chính của dự án này là thiết kế một phương tiện robot sử dụng Công nghệ RF cho hoạt động từ xa và được gắn với camera không dây cho mục đích giám sát. Robot có camera có thể truyền không dây video thời gian thực với khả năng nhìn ban đêm. Loại robot này có thể hữu ích cho các mục đích do thám trong chiến trường. An Dòng vi điều khiển 8051 được sử dụng cho hoạt động mong muốn.
Hệ thống nhúng cho Robot do thám chiến trường bằng Edgefx Kits
Một số ý tưởng dự án thời gian thực dựa trên hệ thống nhúng khác
Hệ thống nhúng được tìm thấy trong nhiều ứng dụng và các hệ thống này sử dụng các thành phần điện tử khác nhau kết hợp với hệ thống mạng máy tính để kiểm soát một số thiết bị. Hệ thống nhúng bao gồm bộ vi xử lý đơn chip hoặc bộ vi điều khiển đóng vai trò điều khiển trung tâm cho các thiết bị ngoại vi được giao tiếp.
Dưới đây là một số dự án về các ý tưởng dự án nâng cao về các ứng dụng nổi tiếng của hệ thống nhúng. Tất cả các dự án này trong hệ thống nhúng đều dự án dựa trên thời gian thực liên quan đến cả khu vực công nghiệp và gia đình. Do đó, danh sách dưới đây cung cấp ý tưởng dự án hệ thống nhúng cho học sinh ECE .
- Bộ điều khiển tốc độ được thiết kế cho động cơ DC
- Điều khiển nguồn Thyristor với Điều khiển từ xa IR
- Chuyển tiếp trạng thái rắn ba pha với ZVS
- Điều khiển nguồn điện tự động từ 4 nguồn khác nhau: Năng lượng mặt trời, Nguồn điện, Máy phát điện & Biến tần để đảm bảo Không ngắt điện
- Công suất điều khiển bằng Thyristor cho động cơ cảm ứng
- Bộ kéo dài tuổi thọ bóng đèn bằng ZVS (Chuyển mạch điện áp bằng không)
- Kiểm soát công suất công nghiệp bằng cách chuyển đổi chu kỳ tích hợp mà không tạo ra sóng hài
- Bộ sạc pin công nghiệp bằng điều khiển góc bắn Thyristor
- Bộ đếm đối tượng với Hiển thị 7 phân đoạn
- Bộ ngắt mạch điện tử hoạt động cực nhanh
- Hệ thống tưới cây tự động về cảm biến độ ẩm của đất
- Kiểm soát độ chiếu sáng chính xác của đèn
- Hệ thống giám sát sức khỏe không dây tự động trong bệnh viện cho bệnh nhân
- Đồng bộ hóa tốc độ của nhiều động cơ trong các ngành công nghiệp
- Các ứng dụng của hệ thống nhúng trong robot
- Hiển thị thông báo cuộn được điều khiển bằng PC cho Bảng thông báo
- Chuyển đổi tải công nghiệp dựa trên màn hình cảm ứng
- Phương tiện rô bốt điều khiển RF với bố trí chùm tia laser
- Tiết kiệm điện cho các ngành công nghiệp & cơ sở thương mại
- Tàu điện ngầm tự động đưa đón giữa các ga
- Hệ thống chuông tự động cho các tổ chức
- Xe rô bốt do CellPhone vận hành
- Hệ thống tín hiệu giao thông dựa trên mật độ sử dụng Vi điều khiển PIC
- Thanh toán bằng đồng hồ năng lượng với kiểm soát tải qua GSM với các tính năng số có thể lập trình của người dùng bằng Vi điều khiển PIC
Đây là một số ứng dụng của hệ thống nhúng bao gồm các dự án điện tử . Bài viết này có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm của các dự án dựa trên hệ thống nhúng. Nếu bạn có bất kỳ nghi ngờ nào về việc thực hiện các dự án này, bạn có thể liên hệ với chúng tôi bằng cách bình luận bên dưới.
