Diseno de sistemas_embebidos_de_control_automatico

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Diseno de sistemas_embebidos_de_control_automatico

  1. 1. Vladimir Bonilla 099926868 fbonilla@ute.edu.ecwww.mecatronicaecuador.com
  2. 2. 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
  3. 3. Sistemas Embebidos Software Hardware Componentes Mecanismos
  4. 4. Tareas Especificas Automoviles •Comunicaciones • Equipo médico • Entretenimiento •Electrodomésticos •
  5. 5. 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 ...
  6. 6. Comunicacione s Funciones por procesamiento embebido:  Gestionar la comunicación móvil  Gestionar y Procesar imágenes y video  Controlar cámara, pantalla, giroscopios  ..etc
  7. 7. Equipo médico Funciones por procesamiento embebido:  Adquisición de signos vitales  Procesamiento digital de señales  Comunicación con centrales de monitorización  Gestión de alarmas  … ect.
  8. 8. 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.
  9. 9. Características de los sistemasembebidos •Deben ser confiables, Confiabilidad, Reliability R(t) = Probabilidad que el sistema trabaje correctamente dado que está funcionando en t=0 Mantenibilidad, Maintainability M(d) = probabilidad que el sistema vuelva a trabajar correctamente d unidades de tiempo después de una falla. Disponibilidad, Availability A(t): probabilidad que el sistema esté funcionando al tiempo t Seguridad personal: no causa daño Seguridad informática: comunicación confidencial y autenticada.
  10. 10. Características de los sistemasembebidos Deben ser eficientes  Energía  Tamaño de código  Peso  Costo
  11. 11. Características de los sistemasembebidos Comunicación. Están Dedicados a ciertas aplicaciones Interfaces de usuario dedicadas (no mouse, keyboard, pantalla, pantalla táctil)
  12. 12. Características de los sistemasembebidos 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).
  13. 13. Características de los sistemasembebidos  Son sinónimos Embedded y Real-Time  La mayoría de los Embebidos sistemas embebidos son real-time Embebidos Tiempo Real  La mayoría de los sistemas de Tiempo real tiempo real son embebidos
  14. 14. Características de los sistemasembebidos Están conectados a ambientes físicos a través de sensores y actuadores
  15. 15. Características de los sistemasembebidos Son sistemas hibridos (partes análogas + digitales).
  16. 16. Características de los sistemasembebidos • 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]
  17. 17. Herramientas de diseño de SEde control (Software) VHDL
  18. 18. Herramientas de diseño de SEde control (Hardware) AVR PLC - GSM Multimedia Microchip PIC32
  19. 19. Diseño de sistemas embebidos decontrol Problema Conservar recursos
  20. 20. Diseño de sistemas embebidos decontrol Válvulas Tubería HW/SW Emebebido Sensores Servomotores
  21. 21. Diseño de sistemas embebidos de control Configure Model for UART 1 Config dsPIC MASTER Compile for dsPIC Compiler dsPIC Target Baud: 38400 (+1.73%) 30f4011 (double-click) Configuration (double-click) Bytes / Step: 4.00 MIPS Master Configuration Configure Model Generate Code UART Configuration for dsPIC Digital Output Interface boolean D1 Tx-Matlab WRITE Pulse Led de Funcionamiento Generator dbl-click to open Graphical interface D3 double Digital Input D4 Boton de encendido Paro emergenciaControl de encendido del dsPIC temp numAngulo In1 Out1 In1 ADC AN_0 In1 Out1 Entrada Analoga AngleSelector Control Servos Filtrado de senal Control Periferico Control Fuzzy de Temperatura 1 TX_Labview_MATLAB 2 Conexion RS232
  22. 22. Importancia de los sistemas embebidos
  23. 23. Importancia de los sistemas embebidos La venta de celulares inteligentes en el mundo alcanza 428 millones en el primer trimestre del 2011 [http://www.cnnexpansion.com] 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 fabricación de vehículos en México alcanzó las 213,329 unidades en mayo de 2011 (aumento de 19.4%) [http://www.cnnexpansion.com/economia]
  24. 24. Importancia de los sistemas embebidos Curso de Metodología del diseño Mecatrónico UTE Webinario: Herramientas de diseño para Mecatrónica National Instruments
  25. 25. Importancia de los sistemas embebidos Requisitos para el curso de DSE UTEprogramming algorithms computer math electrical networks organization education & digital circuits LAB embedded systems designcontrol DSP machine real-time project applications …systems vision systems group Resultados del curso de DSE UTE
  26. 26. Importancia de los sistemas embebidos Prótesis Robots Manipuladores
  27. 27. Gracias

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