Qué son los sistemas integrados y sus aplicaciones en tiempo real

En nuestro día a día, con frecuencia utilizamos muchos circuitos y kits eléctricos y electrónicos diseñados con tecnología de sistemas integrados. Los estudiantes de ingeniería eléctrica y electrónica y los estudiantes de ingeniería electrónica y de comunicaciones deben diseñar proyectos de electrónica de último año para adquirir experiencia práctica con los sistemas integrados en tiempo real y también para cumplir con los criterios de graduación de ingeniería. Los proyectos de ingeniería del último año de electrónica se diseñan utilizando sistemas y aplicaciones embebidos. Las computadoras, teléfonos móviles, tabletas, computadoras portátiles, sistemas electrónicos digitales y otros aparatos eléctricos y electrónicos están diseñados utilizando sistemas integrados. Entonces, háganos saber qué es el sistema integrado y las aplicaciones de los sistemas integrados.

¿Qué es el sistema integrado?

El sistema electrónico que integra los circuitos de hardware con las técnicas de programación de software para proporcionar soluciones de proyecto se denomina sistemas integrados. Mediante el uso de esta tecnología de sistema integrado, la complejidad de los circuitos se puede reducir en gran medida, lo que reduce aún más el costo y el tamaño. El sistema integrado fue desarrollado principalmente por Charles Stark para reducir el tamaño y el peso de los circuitos del proyecto.

Un sistema integrado es básicamente un sistema electrónico que puede ser programado o no programado para operar, organizar y realizar una o varias tareas según la aplicación. En los sistemas embebidos en tiempo real, todas las unidades ensambladas trabajan juntas según el programa o conjunto de reglas o código embebido en el microcontrolador. Pero, al usar estas técnicas de programación de microcontroladores, solo se puede resolver una gama limitada de problemas.

Hardware de sistemas integrados

Cada sistema electrónico consta de circuitos de hardware, de manera similar, el sistema integrado consta de hardware como un kit de fuente de alimentación, unidad central de procesamiento, dispositivos de memoria, temporizadores, circuitos de salida, puertos de comunicación en serie, y circuitos y componentes de circuitos específicos de la aplicación del sistema.

Software de sistemas integrados

Un sistema integrado es la integración de hardware y software, el software utilizado en el sistema integrado es un conjunto de instrucciones que se denomina programa. Los microprocesadores o microcontroladores utilizados en los circuitos de hardware de los sistemas integrados están programados para realizar tareas específicas siguiendo el conjunto de instrucciones. Estos programas se escriben principalmente usando cualquier software de programación como Proteus o Lab-view usando cualquier lenguaje de programación como C o C ++ o C. embebido. Luego, el programa se descarga en los microprocesadores o microcontroladores que se utilizan en los circuitos del sistema embebido.

Clasificación del sistema integrado

Los sistemas integrados se clasifican principalmente en diferentes tipos según la complejidad del hardware y software y el microcontrolador (8, 16 o 32 bits). Por lo tanto, en función del rendimiento del microcontrolador, los sistemas integrados se clasifican en tres tipos, tales como:

• Sistemas integrados a pequeña escala
• Sistemas integrados de mediana escala
• Sistemas integrados sofisticados

Además, en función del rendimiento y los requisitos funcionales del sistema integrado, el sistema se clasifica en cuatro tipos, tales como:

• Sistemas integrados en tiempo real
• Sistemas integrados independientes
• Sistemas integrados en red
• Sistemas integrados móviles

Aplicaciones de sistemas integrados

Los sistemas integrados encuentran numerosas aplicaciones en diversos campos, como electrónica digital, telecomunicaciones, redes informáticas, tarjetas inteligentes, sistemas satelitales, equipos de sistemas de defensa militar, equipos de sistemas de investigación, etc. Analicemos algunas aplicaciones prácticas de los sistemas integrados que se utilizan en el diseño de proyectos integrados como parte de los proyectos de ingeniería de electrónica del último año.

Lectura de medidores de energía basados ​​en IOT a través de Internet

La lectura de medidores de energía basada en Internet de las cosas-IOT a través de Internet es una aplicación innovadora de sistemas integrados en tiempo real. Con este proyecto, puede aprovechar la posibilidad de mostrar (en el formato de gráfico y medidor) las unidades de energía consumida y el costo del consumo a través de Internet.

El medidor de energía digital se utiliza para diseñar proyectos integrados innovadores, este LED parpadeante del medidor de energía digital parpadeará alrededor de 3200 veces para una unidad, esta señal LED y el microcontrolador están interconectados mediante una resistencia dependiente de la luz (LDR). Así, siempre que el LED parpadee, este parpadeo activará el sensor LDR, que envía una señal de interrupción al microcontrolador por cada parpadeo del LED. Según las interrupciones recibidas por el microcontrolador, mostrará la lectura del medidor de energía en una pantalla LCD que está interconectada.

Este proyecto consta de un módem GSM que se interconecta con el microcontrolador mediante un enlace RS232 y un IC de cambio de nivel. La lectura del medidor de energía se puede enviar al módem GSM, la SIM utilizada en este módem GSM está habilitada con acceso a Internet. Así, el contador de energía se puede transmitir directamente a una página web específica para visualizarlo en Internet y visualizarlo en formato de representación gráfica desde cualquier parte del mundo.

A los estudiantes de ingeniería les fascina diseñar proyectos integrados más innovadores como sus proyectos de electrónica de último año. Por lo tanto, aquí proporcionamos una lista de proyectos de electrónica en tiempo real en sistemas integrados.

• Visualización de la distancia de falla de cable subterráneo basada en Internet (IOT) de las cosas mediante GSM
• Sistema de pasaporte electrónico mediante tarjeta inteligente
• Monitoreo de la temperatura corporal del paciente de forma remota mediante Internet of Things (IOT)
• Ahorro de energía para alumbrado público con LDR de alta sensibilidad administrado por Arduino
• Medidor de energía prepago basado en GSM
• Sistema automático de lectura de medidores con Zigbee
• Un sistema de visualización de tablones de anuncios que utiliza comandos de voz en un teléfono Android
• Domótica mediante comandos de voz
• Sistema de cercas eléctricas basadas en energía solar para disuadir al ganado

¿Es usted un estudiante de ingeniería o un aficionado a la electrónica, tiene alguna idea innovadora para implementar proyectos integrados de manera práctica? Entonces, le agradecemos que publique sus ideas en la sección de comentarios a continuación. Entonces, eso nos permite a nosotros y a otros lectores también intentar brindar soluciones de proyectos para sus ideas.