Post on 01-Jul-2015
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Vladimir Bonilla
099926868
fbonilla@ute.edu.ec
www.mecatronicaecuador.com
Agend
a
Sistemas Embebidos
Funciones de los sistemas embebidos
Características de los sistemas embebidos
Herramientas de diseño de sistemas
embebidos
Diseño de sistemas embebidos de control.
Caso práctico: Control de temperatura de
la ducha
Importancia de los sistemas embebidos
Sistemas Embebidos
Hardware
Componentes Mecanismos
Software
Tareas Especificas
•Automoviles
•Comunicaciones
•Equipo médico
•Entretenimiento
•Electrodomésticos
Automóviles
Procesadores Múltiples Hasta 100
en red
Funciones por procesamiento embebido: ABS: Anti-lock braking systems
ESP: Electronic stability control
Airbags
Cajas de cambio automáticas eficientes
Prevención de robos con llaves “inteligentes”
Sistemas de alerta de ángulo ciego
... etc ...
Comunicacione
s
Funciones por procesamiento embebido:
Gestionar la comunicación móvil
Gestionar y Procesar imágenes y video
Controlar cámara, pantalla, giroscopios
..etc
Equipo médico
Funciones por procesamiento embebido:
Adquisición de signos vitales
Procesamiento digital de señales
Comunicación con centrales de monitorización
Gestión de alarmas
… ect.
Electrodoméstico
s
Funciones por procesamiento embebido:
Selección del tipo de detergente
Selección de la cantidad de agua
Selección del ciclo de lavado
Gestión de alertas
… ect.
Características de los sistemas
embebidos•Deben ser confiables,
Confiabilidad, Reliability R(t) = Probabilidad que el sistematrabaje correctamente dado que está funcionando en t=0
Mantenibilidad, Maintainability M(d) = probabilidad que el sistema vuelva a trabajar correctamente d unidades de tiempodespués de una falla.
Disponibilidad, Availability A(t): probabilidad que el sistemaesté funcionando al tiempo t
Seguridad personal: no causa daño
Seguridad informática: comunicación confidencial y autenticada.
Características de los sistemas
embebidos Deben ser eficientes
Energía
Tamaño de código
Peso
Costo
Características de los sistemas
embebidos
Comunicación.
Están Dedicados a ciertas aplicaciones
Interfaces de usuario dedicadas
(no mouse, keyboard, pantalla, pantalla táctil)
Características de los sistemas
embebidos
Muchos SE deben cumplir restricciones de
tiempo real
Un sistema de tiempo real debe reaccionar a
estímulos del objeto controlado (u operador) dentro
de un intervalo definido por el ambiente.
Respuestas correctas pero tardías son erradas.
Una restricción de tiempo real se dice DURA
(hard) si su incumplimiento puede resultar en
catástrofe.
Toda otra restricción de tiempo son blandas (soft).
Características de los sistemas
embebidos
Son sinónimos Embedded y Real-Time
La mayoría de los
sistemas embebidos
son real-time
La mayoría de
los sistemas de
tiempo real
son embebidos
Embebidos
Embebidos
Tiempo Real
Tiempo real
Características de los sistemas
embebidos
Están conectados a ambientes físicos a
través de sensores y actuadores
Características de los sistemas
embebidos
Son sistemas hibridos
(partes análogas + digitales).
Características de los sistemas
embebidos
• Típicamente son sistemas reactivos:
“Un sistema reactivo es uno que está en interacción
continua con su ambiente y su ejecución es a un
ritmo determinado por ese ambiente” [Bergé, 1995]
Herramientas de diseño de SE
de control (Software)
VHDL
Herramientas de diseño de SE
de control (Hardware)
AVR PLC - GSM
Multimedia Microchip
PIC32
Diseño de sistemas embebidos de
control
Problema
Conservar recursos
Diseño de sistemas embebidos de
control
TuberíaVálvulas
ServomotoresSensores
HW/SW Emebebido
Diseño de sistemas embebidos de
control
Interface
Tx-Matlab
dbl-click to open
Graphical interface
UART 1 Config
Baud: 38400 (+1.73%)
Bytes / Step:
UART Configuration
Pulse
Generator
dsPIC MASTER
30f4011
4.00 MIPS
Master
Digital Output
WRITED1
Led de Funcionamiento
Compile for dsPIC
(double-click)
Generate Code
In1 Out1
Filtrado de senal
ADC AN_0
Entrada Analoga
Control de encendido
del dsPIC
In1
Control Servos
temp numAngulo
Control Periferico
Control Fuzzy de Temperatura
Configure Model for
dsPIC Target
(double-click)
Configure Model
for dsPIC
Compiler
Configuration
Configuration
TX_Labview_MATLAB
1
2
Conexion RS232
Digital InputD3
D4
Boton de encendido
Paro emergencia
In1 Out1
AngleSelector
double
boolean
Importancia de los sistemas embebidos
Importancia de los sistemas embebidos
Sector automotriz … asegura empleo de más de 4 M de personas en Europa. Juntos, como 8 M de trabajos dependen de las ganancias de la industria del transporte y sectores relacionados [OMI bulletin]
La venta de celulares inteligentes en el mundo
alcanza 428 millones en el primer trimestre del 2011
[http://www.cnnexpansion.com]
La fabricación de vehículos en México alcanzó las
213,329 unidades en mayo de 2011 (aumento de 19.4%)
[http://www.cnnexpansion.com/economia]
Importancia de los sistemas embebidos
Curso de Metodología del diseño Mecatrónico UTE
Webinario: Herramientas de diseño para Mecatrónica
National Instruments
Importancia de los sistemas embebidos
programming algorithms computer
organization
math
education
electrical networks
& digital circuits
embedded systems designLAB
control
systemsDSP machine
vision
real-time
systems
project
group
applications …
Requisitos para el curso de DSEUTE
Resultados del curso de DSEUTE
Importancia de los sistemas embebidos
Prótesis
Robots Manipuladores
Gracias