Ang bawat elektronikong aparato na ginagamit namin sa aming pang-araw-araw na buhay ay dinisenyo gamit ang elektrikal at mga proyekto sa electronics mga circuit Ang mga de-koryenteng ito atelectronicsang mga circuit ay maaaring idisenyo gamit ang iba't ibang mga teknolohiya tulad ng vacuumtuboteknolohiya, teknolohiyang transistor, integrated circuit o teknolohiyang IC, microprocessor na teknolohiya, atmicrocontrollerteknolohiya. Ang mga teknolohiyang ito ay maaaring ipatupad gamit ang mga discrete electrical at electronic sangkap, integrated circuit, microprocessors, at microcontrollers. Sa artikulong ito, tatalakayin namin ang tungkol sa pinakamahusay na teknolohiya para sa mga naka-embed na system sa mga teknolohiya ng IC at advanced na teknolohiyang IC tulad ng teknolohiyang microcontroller IC. Ngunit, pangunahin bago magpatuloy sa karagdagang, dapat nating malaman kung ano ang teknolohiya ng IC atmicrocontrollerTeknolohiya ng IC.
Mga Teknolohiya na naka-embed na Sistema
Teknolohiya ng IC
Sa mga naunang araw, ang mga naka-embed na aparato ng system ay dinisenyo gamit ang mga tubo ng vacuum ay magiging mas malaki sa laki at mas mahal. Ang unang point contact transistor ay binuo nina John Bardeen at Walter Brattain sa Bell Labs noong 1947. Pagkatapos, ang pag-imbento ng transistors ay nabawasan at pinalitan angnapakalaking mahalvacuum tubes samga computermga disenyo. Kasunod nito, angtransistorsbinawasan ng paggamit ang sukat ng mga circuit, dahil ang mga transistor na ito ay mas mababa sa laki, matipid, mas mabilis sa pagganap, maaasahan, at kumakain ng napakaliit na lakas. Circuitsmagtayogamit ang transistors at iba pa hiwalay na mga elektronikong sangkap ay tinatawag na discrete circuit.
Teknolohiya ng IC
Ang rebolusyonaryong pagbabago ay ginawa sa pagdidisenyo elektrikal atelectronicsmga circuit at mga kompyuter na may imbensyon ng mga integrated circuit o teknolohiyang IC. Ang mga integrated circuit ay napakaliit ng laki, napaka-maaasahan, pinaka-matipid, at napakasimpleng gamitin. Ang konseptong ito ng teknolohiyang IC ay ipinakilala noong 1958, at ang teknolohiyang ito ng IC ay pinaliit ang maraming mga elektrikal at elektronikong gadget tulad ng mga mobile phone, laptop, computer, at maraming iba pang mga aparato. Ang integrated circuit ay maaaring tukuyin bilang isangitakdang mga elektronikong circuit na isinama sa isang maliit na plato ng materyal na semiconductor, karaniwang tinatawag na silicon chip. Ang bawat IC ay maaaring maging napaka-compact, naglalaman ng maraming bilyong transistor at iba pang mga bahagi sa napakaliit na lugar.
Mga Henerasyon Ng Teknolohiya ng IC
Mayroong iba't ibang mga henerasyon ng mga integrated circuit, inuri batay sanumerong mga transistors ginamit sa integrated circuit chips. Ang mga ito ay: Small scale integrated (SSI), mga integrated circuit na naglalaman ng ilang bilang ng sampu-sampung mga transistor. Noong 1960 ay nasaksihan ang medium scale integrated (MSI), isinama ang mga circuit chip na naglalaman ng daan-daang mga transistor. Sa1970s nagkaroon ng malakiscale integration (LSI), kung saan sampu-sampung libong mga transistors ang isinasama sa bawat maliit na tilad. Noong 1980s mayroong napakalaking pagsasama ng sukat (VLSI), kung saan daan-daang libong mga transistors ang isinama sa bawat maliit na tilad. Bukod dito, ang ultra laking pagsasama (ULSI), isinama sa higit sa isang milyong mga transistor bawat maliit na tilad, pagsasama-sama ng wafer-scale (WSI), system-on-chip (SOC), at tatlong dimensional na integrated circuit (3D-IC) ay binuo. Pinagsamang mga circuit tulad ng 555timer IC, 741 na mga amplifier ng pagpapatakbo, CMOS, NMOS, Teknolohiya ng BICMOS , at iba pa ay itinuturing na praktikal na mga halimbawa ng teknolohiyang IC.
Mga uri ng IC
Mayroong iba't ibang mga uri ng mga integrated circuit tulad ng ADC, DAC, amplifiers, power management ICs, orasan at timer ICs, at interface IC na ginagamitpara saiba't ibang mga application ng naka-embed na system.
Paglalapat ng teknolohiyang IC
Solar Charge Controller Gamit ang IC Technology sa pamamagitan ng Edgefxkits.com
Hindi-microcontrollernakabatay solar charge controller Ang proyekto ay isang simpleng aplikasyon ng teknolohiyang IC. Sa proyektong ito, nakakamit ang kontroladong mekanismo ng pagsingil upang maiwasan ang ilalim ng pagsingil,over charge, at malalim na mga kondisyon ng paglabas nang hindi ginagamitmicrocontroller. Isang hanay ng pagpapatakbo amplifiers ay ginamitbilang mga kumpare para sa pagsubaybay sa boltahe ng panel, at kasalukuyang pag-loadtuloy-tuloy. Ginagamit ang mga berde at pula na LEDs bilang pahiwatig. Ginagamit ang mga berdeng LED para sa pagpapahiwatig ng ganap na sisingilin na kondisyon ng baterya at sa ilalim ng singil o labis na karga o malalim na mga kondisyon ng paglabas ay ipinahiwatig ng mga pulang LED.
Solar Charge Controller Circuit Gamit ang Teknolohiya ng IC sa pamamagitan ng Edgefxkits.com
Lipat ng semiconductor switch MOSFETay ginagamit upang putulinkarga, kung ang mga pulang LED ay nagpapahiwatig ng mababang kondisyon ng baterya o labis na karga. Kung berdeng LEDsipahiwatigganap na sisingilin kondisyon ngbaterya, pagkatapos ang enerhiya ng solar ay na-bypass sa isang dummy load sa circuit gamit ang isang transistor. Kaya, protektado ang bateryaformover charge. Ang proyektong ito ay maaaring mapahusay pa sa a Modem ng GSM atmicrocontrollerupang makamit ang komunikasyon solar system at control room para sa pagsubaybay sa katayuan ngsistema.
MicrocontrollerIC
Ang Microcontroller ay isang advanced IC o integrated circuit na isinasama sa mga karagdagang peripheral. Ang pagpapaunlad at paggamit ng naka-embed na mga system ' mga aplikasyon ay tumataaskasama ang pagsulong sa mga teknolohiyang IC tulad ng teknolohiyang microprocessor, atmicrocontrollerteknolohiya. Mga kalamangan ng teknolohiyang transistor, ang teknolohiya ng IC ay nabawasan gamit ang advanced na mga teknolohiyang IC microprocessor at teknolohiyang microcontroller. Ang isang microprocessor ay nagsasama ng mga pagpapaandar ng gitnang pagpoproseso ng unit (CPU) ng isang computer sa isang solong o ilang mga integrated circuit. Isang microcontrollerang yunit ay maaaring gamutin bilang amaliit na computersa isang solong integrated circuit na binubuo ng isang maliit na unit ng pagpoproseso ng sentral, kristal oscillator, timers, watchdog at analog I / O. Mayroong iba't ibang mga uri ng pagrehistro, mga nakakagambala na ginagamit para sa ilang mga tiyak na gawain.Mga Microcontrolleray may iba't ibang uri tulad ng AVR microcontroller, PIC microcontroller, at iba pa. Ngunit kadalasan 8051microcontroller Ginagamit ang IC para sa karamihan ng mga application ng naka-embed na system.
8051 Microcontroller
Kung gumagamit kami ng teknolohiyang IC, kung gayon maraming mga discrete na sangkap ang kinakailangan upang maisagawa ang ilang mga gawain sa mga naka-embed na system. Kung gumagamit kami ng advanced na teknolohiyang IC tulad ngmicrocontrollerteknolohiya, pagkatapos lamang sa pamamagitan ng pagsusulat ng ilang simpleng mga linya ng programa na maaari nating maisagawa ang maraming gawain. Kaya, angnumerong mga discrete na bahagi, ang laki ng mga circuit, kumplikado, at gastos ay maaaring mabawasan sa mga naka-embed na system sa pamamagitan ng paggamitmicrocontrollerteknolohiya.
Paglalapat Ng Teknolohiya ng Microcontroller
Ang Solar charge controller na gumagamit ng microcontroller ay a tipikal na aplikasyon ng microcontroller advanced ICteknolohiya. Upang magamit nang mahusay ang solar na enerhiya, pag-iilaw ng solarmga system kasamaang mga solar lantern, solar light ng kalye, at solar house at mga ilaw ng hardin ay ginagamit sa mga kanayunan pati na rin mga urban area. Pangunahing binubuo ng solar power system ang apat na pangunahingmga sangkap: photovoltaicmodule, rechargeable baterya, pagkarga, at solar charge controller.
Solar Charge Controller Paggamit ng Teknolohiya ng Microcontroller
Ang diagram ng block ng isang solar power system na may apat na pangunahing mga bloke na ginagamitmicrocontrollerang teknolohiya ay ipinapakita sa pigura. Kabilang sa apat na bahagi na ito, isaalang-alang ang solar charge controller gamit ang microcontroller na may pangunahing papel sa pagtaas ng pangkalahatang pagganap ng solar power system. Ginamit ang mga sangkap ng hardware para sacircuit ng solar charge controlleray AT89C2051microcontroller, serial ADC0831, boltahe regulator IC7805 , power semiconductor switch MOSFET, LCD display, rechargeable baterya, pagkontrol sa singil, takipsilim sa madaling araw na sensor, at isang pagkontrol sa pag-load.
Isang bateryaay ginagamit upang magbigay ng 5V DC kinokontrol na supply upang mapalakas angmicrocontrollerginagamit iyon upang subaybayan ang boltahe ng baterya gamit ang ADC.Ang boltaheng 0V-20V ay na-scale down sa V-5V gamit ang isang potensyal na divider na may isang resistor na pag-aayos na ginawa sa pin 2 ng ADC at ang mga halagang ito ay ipinapakita sa LCD display. Gamit ang isang parallel na diskarte sa regulasyon, pinapayagan na dumaloy ang kasalukuyang pagsingil sabateryaat hihinto sa pagsingil ng baterya kung ang baterya ay ganap na nasingil. Batay sa mga input signal na natanggap mula sa dapit-hapon hanggang sa madaling araw na sensor, angmicrocontrollerinililipat ang pagsingil o pag-load ng relay. AngLCD displayay hinihimok ngmicrocontrollerupang ipakita ang mensahe ng singilin.
Solar Charge Controller Circuit Gamit ang Teknolohiya ng Microcontroller
Kung angbateryabuong singil (hanggang14V), kung gayonrelayay pinalakas sa pamamagitan ng MOSFET upang makagambala sa pagsingil. Pagkatapos 5 minuto ang magsisimulani microcontrollerat ipinapakita ng LCD ang mensahe bilang buong baterya. Kung ang timer na ito ay lumipas, pagkatapos ay angbateryaay nakakonekta muli sa solar panel sa pamamagitan ng isang relay at sa gayon ang solar singilin kasalukuyang ay pulsed hangga'tboltahe ng araway naroroon. Kung angboltahe ng solar panelnahulog sa baba boltahe ng zener diodeng takipsilim hanggang madaling araw na sensor , pagkatapos angmicrocontrollernakatanggap ng isang senyas mula sa takipsilim hanggang madaling araw na sensor, pagkatapos ay pinapagana ang pag-load sa pamamagitan ng MOSFET at isang mensahe ng load ON ay ipinapakita sa display ng LCD. KungBoltahebumaba sa ibaba 10V ng takipsilim hanggang madaling araw na sensor, pagkatapos angmicrocontrollerpinapatay ang pagkarga sa pamamagitan ngMOSFET.
Pinakamahusay na Teknolohiya Para sa Mga Embedded System
Sa artikulong ito, mas maaga ang teknolohiya ng IC atmicrocontrollerTeknolohiya ng IC kasama ang kanilang mga halimbawa,mga uri, at praktikal aplikasyon ngmicrocontroller at teknolohiyang IC sa naka-embed na mga application ng system tinalakay nang maikling. Tinalakay sa itaas ang solar charge controller sa dating teknolohiya ng IC at may advanced na teknolohiyang IC tulad ngmicrocontrollerIpinapakita ng teknolohiyang IC ang mga pagkakaiba sa pagitan ng parehong mga teknolohiya. At ipinapakita rin nito na ang parehong mga teknolohiya ay ginagamit pa rin batay sa kinakailangan. Ang parehong mga teknolohiya ay nagkakaroon ng ilang mga pakinabang at kawalan habang ginagamit para sa mga naka-embed na system.
Ang teknolohiyang IC ay binawasan ang laki ng mga circuit kung ihahambing sa laki ng circuit na binuo gamit ang mga discrete na bahagi. Isang advancedmicrocontrollerBinabawasan ng teknolohiyang IC ang laki ng mga circuit sa pamamagitan ng pagpapalit ng maraming mga integrated circuit sa circuit na may isang solongmicrocontroller IC. Kaya, ang gastos ng mga circuit na may teknolohiyang IC ay mas mababa kaysa sa discrete o transistor na teknolohiya.MicrocontrollerAng gastos sa mga teknolohiyang IC na teknolohiya ay mas mababa, kumpara sa gastos ng mga circuit na idinisenyo sa teknolohiyang IC. Katulad nito, para sa maraming bilang ng mga parameter, angmicrocontrollermas gusto ang teknolohiya para sa mga naka-embed na system kumpara sa teknolohiyang IC at discrete na bahagi o teknolohiyang transistor.
Mga Application ng Embedded na Sistema Gamit ang Iba't ibang Teknolohiya
Larawanmga palabas naka-embed na mga application ng system dinisenyo na may iba't ibang mga teknolohiya. Para sa ilang mga tukoy na aplikasyon ng mga naka-embed na system, mas gusto ang teknolohiya ng IC kaysamicrocontrollerteknolohiya. Ngunit ang karamihan sa mga naka-embed na mga application ng system ay gumagamitmicrocontrollerteknolohiya, dahil ito ay mas advanced at may higit na kalamangan kumpara sa teknolohiyang IC. Bukod dito, ibibigay sa iyo ang tulong na panteknikal mula sa mga teknolohiya ng Edgefx sa pagpilipartikular na teknolohiyapara sa iyong gawaing pang-akademikong proyekto batay sa iyong interes sa mga naka-embed na system.
