Diseno de sistemas_embebidos_de_control_automatico

Vladimir Bonilla

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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


Adquisición de signos vitales

Procesamiento digital de señales

Comunicación con centrales de monitorización

Gestión de alarmas

… ect.

Electrodoméstico

s


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.


embebidos Deben ser eficientes

Energía

Tamaño de código

Peso

Costo


embebidos

Comunicación.

Están Dedicados a ciertas aplicaciones

Interfaces de usuario dedicadas

(no mouse, keyboard, pantalla, pantalla táctil)


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).


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


embebidos

Están conectados a ambientes físicos a

través de sensores y actuadores


embebidos

Son sistemas hibridos

(partes análogas + digitales).


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


control

TuberíaVálvulas

ServomotoresSensores

HW/SW Emebebido


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


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]

http://www.cnnexpansion.com/

http://www.cnnexpansion.com/economia


Curso de Metodología del diseño Mecatrónico UTE

Webinario: Herramientas de diseño para Mecatrónica

National Instruments


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


Prótesis

Robots Manipuladores

Gracias

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