Günlük yaşantımızda kullandığımız her elektronik cihaz, elektrikli ve elektronik projeler devreler. Bunlar elektriksel veelektronikdevreler, vakum gibi çeşitli teknolojiler kullanılarak tasarlanabilirtüplerteknoloji, transistör teknolojisi, entegre devre veya IC teknolojisi, mikroişlemci teknolojisi vemikrodenetleyiciteknoloji. Bu teknolojiler, ayrı elektrik ve elektronik bileşenler, entegre devreler, mikro işlemciler ve mikro denetleyiciler kullanılarak uygulanabilir. Bu yazıda, IC teknolojileri arasında gömülü sistemler için en iyi teknoloji ve mikrodenetleyici IC teknolojisi gibi gelişmiş IC teknolojisi hakkında tartışacağız. Ancak, öncelikle daha fazla ilerlemeden önce, IC teknolojisinin ne olduğunu bilmeliyiz vemikrodenetleyiciIC teknolojisi.
Gömülü Sistem Teknolojileri
IC Teknolojisi
Daha önceki günlerde, gömülü sistem cihazları vakum tüpleri kullanılarak tasarlanıyordu, boyut olarak çok daha büyük ve daha pahalı olacaktı. İlk nokta kontak transistörü 1947'de John Bardeen ve Walter Brattain tarafından Bell Laboratuvarlarında geliştirildi. Daha sonra, transistörlerin icadı,hacimli pahalıvakum tüpleribilgisayarlartasarımlar. Daha sonra,transistörlerBu transistörler daha küçük boyutta, ekonomik, performans açısından daha hızlı, güvenilir ve çok daha az güç tükettiği için kullanım devrelerin boyutunu düşürmüştür. Devrelerinşa etmektransistörleri ve diğerlerini kullanma ayrık elektronik bileşenler ayrık devreler olarak adlandırılır.
IC Teknolojisi
Tasarımda devrim niteliğinde değişiklik yapıldı elektrik veelektronikdevreler ve entegre devrelerin veya IC teknolojisinin icadına sahip bilgisayarlar. Entegre devrelerin boyutları çok küçüktür, çok güvenilirdir, en ekonomiktir ve kullanımı çok kolaydır. Bu IC teknolojisi kavramı 1958'de tanıtıldı ve bu IC teknolojisi, cep telefonları, dizüstü bilgisayarlar, bilgisayarlar ve diğer birçok cihaz gibi birçok elektrikli ve elektronik cihazı minyatürleştirdi. Entegre devre şu şekilde tanımlanabilir:Ayarlamaktipik olarak silikon çip olarak adlandırılan küçük bir yarı iletken malzeme plakasına entegre edilmiş elektronik devreler. Her bir IC, çok küçük bir alanda çok sayıda milyar transistör ve diğer bileşenleri içeren çok kompakt olabilir.
IC Teknolojisinin Nesilleri
Farklı nesil entegre devreler vardır, göre sınıflandırılmışnumaratransistörlerin entegre devre çiplerinde kullanılır. Bunlar: Küçük ölçekli entegrasyon (SSI), birkaç onlarca transistör içeren entegre devrelerdir. 1960'lar orta ölçekli entegrasyona (MSI), yüzlerce transistör içeren entegre devre yongalarına tanık oldu. İçinde1970'ler büyüktüölçek entegrasyonu (LSI), burada her bir yongaya on binlerce transistör entegre edilir. 1980'lerde, her bir yongaya yüz binlerce transistörün entegre edildiği çok büyük ölçekli entegrasyon (VLSI) vardı. Dahası, ultra büyük ölçekli entegrasyon (ULSI), çip başına bir milyondan fazla entegre transistör, wafer ölçekli entegrasyon (WSI), çip üzerinde sistem (SOC) ve üç boyutlu entegre devreler (3D-IC) geliştirilmektedir. 555timer IC, 741 işlemsel yükselteçler, CMOS, NMOS gibi entegre devreler, BICMOS teknolojisi vb. IC teknolojisinin pratik örnekleri olarak kabul edilir.
IC türleri
Farklı var entegre devre türleri ADC, DAC, amplifikatörler, güç yönetimi IC'leri, saat ve zamanlayıcı IC'leri ve kullanılan arayüz IC'leri gibiiçinçeşitli gömülü sistem uygulamaları.
IC teknolojisinin uygulanması
Edgefxkits.com tarafından IC Teknolojisini Kullanan Solar Şarj Kontrol Cihazı
Değil-mikrodenetleyicidayalı solar şarj kontrolörü proje, IC teknolojisinin basit bir uygulamasıdır. Bu projede şarjın altında kalmaması için kontrollü şarj mekanizması sağlanmıştır,kazıklamakve kullanmadan derin deşarj koşullarımikrodenetleyici. Bir dizi operasyonel yükselteçler kullanılmışpanel voltajını ve yük akımını izlemek için karşılaştırıcılar olarakdevamlı olarak. Gösterge için yeşil ve kırmızı LED'ler kullanılmıştır. Yeşil LED'ler, tam dolu akü durumunu belirtmek için kullanılır ve şarjlı veya aşırı yüklü veya derin deşarj koşulları kırmızı LED'lerle gösterilir.
Edgefxkits.com tarafından IC Teknolojisini Kullanan Solar Şarj Kontrol Devresi
Güç yarı iletken anahtarı MOSFETkesmek için kullanılıryük, kırmızı LED'ler düşük akü veya aşırı yük durumunu gösteriyorsa. Yeşil LED'ler isebelirtmektam dolu durumupil, daha sonra güneş enerjisi bir transistör kullanılarak devredeki yapay yüke atlanır. Böylece pil korunurformaşırı şarj. Bu proje, bir GSM modem vemikrodenetleyiciiletişim güneş sistemi ve kontrol odasının durumunu izlemek içinsistemi.
MikrodenetleyiciIC
Mikrodenetleyici, ek çevre birimleriyle birleştirilmiş gelişmiş bir IC veya entegre devredir. Geliştirilmesi ve kullanımı gömülü sistemler' uygulamaları yükseliyormikroişlemci teknolojisi gibi IC teknolojilerindeki ilerlemeyle vemikrodenetleyiciteknoloji. Transistör teknolojisinin dezavantajları, IC teknolojisi, gelişmiş IC teknolojileri mikroişlemci ve mikro denetleyici teknolojisi ile azaldı. Bir mikroişlemci, bir bilgisayarın merkezi işlem biriminin (CPU) işlevlerini tek veya birkaç tümleşik devre üzerinde bütünleştirir. Bir microcontrollerbirim, birküçük bilgisayarküçük bir merkezi işlem birimi, kristal osilatör, zamanlayıcılar, bekçi uygulaması ve analog I / O'dan oluşan tek bir entegre devre üzerinde. Bazı özel görevler için kullanılan farklı kayıt türleri, kesintiler vardır.MikrodenetleyicilerAVR mikro denetleyici, PIC mikro denetleyici ve benzeri gibi farklı türlerdendir. Ama tipik olarak 8051mikrodenetleyici IC, gömülü sistem uygulamalarının çoğu için kullanılır.
8051 Mikrodenetleyici
IC teknolojisini kullanırsak, gömülü sistemlerde bazı görevleri gerçekleştirmek için çok sayıda ayrı bileşen gerekir. Gibi gelişmiş IC teknolojisi kullanırsakmikrodenetleyiciteknoloji, daha sonra sadece birkaç basit programlama satırı yazarak birden fazla görevi gerçekleştirebiliriz. Böylecenumaraayrık bileşenlerin, devrelerin boyutu, karmaşıklığı ve maliyeti, gömülü sistemlerde kullanılarak azaltılabilir.mikrodenetleyiciteknoloji.
Mikrodenetleyici Teknolojisinin Uygulanması
Mikrodenetleyiciyi kullanan solar şarj kontrolörü, tipik uygulama mikrodenetleyici gelişmiş ICteknoloji. Güneş enerjisini verimli kullanmak için güneş enerjili aydınlatmadahil sistemlergüneş fenerleri, güneş sokak lambaları ve güneş enerjisi ev ve bahçe aydınlatma sistemleri kentsel alanlarda olduğu kadar kırsal alanlarda da kullanılmaktadır. Güneş enerjisi sistemi esas olarak dört anabileşenler: fotovoltaikmodül, şarj edilebilir pil, yük ve solar şarj kontrolörü.
Mikrodenetleyici Teknolojisini Kullanan Solar Şarj Kontrol Cihazı
Kullanarak dört ana blok içeren bir güneş enerjisi sisteminin blok diyagramımikrodenetleyiciteknoloji şekilde gösterilmiştir. Bu dört bileşen arasında, güneş enerjisi sisteminin genel performansını artırmada önemli bir rol oynayan mikro denetleyici kullanan güneş şarj denetleyicisini düşünün. İçin kullanılan donanım bileşenlerisolar şarj kontrol devresiAT89C2051mikrodenetleyici, seri ADC0831, voltaj regülatörü IC7805 , güç yarı iletken anahtarı MOSFET, LCD ekran, şarj edilebilir pil, şarj kontrolü, gün batımından sabaha sensörü ve bir yük kontrolü.
Bir bataryagüç vermek için 5V DC düzenlenmiş besleme sağlamak için kullanılır.mikrodenetleyiciADC kullanarak akü voltajını izlemek için kullanılır.Voltaj0V-20V, ADC'nin pim 2'sinde yapılan direnç düzenlemeli bir potansiyel bölücü kullanılarak V-5V'ye ölçeklenir ve bu değerler LCD ekranda görüntülenir. Paralel düzenleme tekniği kullanarak, şarj akımının cihaza akmasına izin verilir.pilve pil tamamen dolduğunda pilin şarj edilmesini durdurur. Alacakaranlıktan şafak sensörüne kadar alınan giriş sinyallerine göre,mikrodenetleyicişarj veya yük rölesini değiştirir.LCD ekrantarafından sürülürmikrodenetleyicişarj mesajını görüntülemek için.
Mikrodenetleyici Teknolojisini Kullanan Solar Şarj Kontrol Devresi
Eğerpiltamamen dolu (kadar14V), sonraröleşarjı kesmek için MOSFET üzerinden enerji verilir. Ardından 5 dakikalık zamanlayıcı başlatılacaktarafından mikrodenetleyicive LCD, mesajı dolu pil olarak görüntüler. Bu zamanlayıcı dolduysa, o zamanpilgüneş paneline bir röle ile yeniden bağlanır ve bu nedenle güneş şarj akımı,güneş gerilimimevcut. Eğergüneş paneli voltajıaşağı düşer zener diyot voltajıalacakaranlıktan sabaha sensörü , sonramikrodenetleyicialacakaranlıktan şafak sensörüne bir sinyal alır, ardından yükü MOSFET aracılığıyla etkinleştirir ve LCD ekranda bir yük AÇIK mesajı görüntülenir. EğerVoltajşafak sensörünün 10V altına düşmesi, ardındanmikrodenetleyiciüzerinden yükü kapatırMOSFET.
Gömülü Sistemler İçin En İyi Teknoloji
Bu makalede, daha önceki IC teknolojisi vemikrodenetleyiciIC teknolojisi örnekleri ile birlikte,türlerive pratik uygulamamikrodenetleyici ve IC teknolojisi gömülü sistem uygulamaları kısaca tartışıldı. Yukarıda, eski IC teknolojisi ve aşağıdaki gibi gelişmiş IC teknolojisi ile solar şarj kontrolörü tartışılmıştır.mikrodenetleyiciIC teknolojisi, her iki teknoloji arasındaki farklılıkları gösterir. Ayrıca her iki teknolojinin de ihtiyaca göre hala kullanıldığını gösteriyor. Her iki teknolojinin de gömülü sistemler için kullanıldığında bazı avantajları ve dezavantajları vardır.
IC teknolojisi, ayrı bileşenler kullanılarak oluşturulan devre boyutuna kıyasla devrelerin boyutunu azalttı. GelişmişmikrodenetleyiciIC teknolojisi, devredeki birçok entegre devreyi tek bir devre ile değiştirerek devrelerin boyutunu azaltır.mikrodenetleyici IC. Bu nedenle, IC teknolojisine sahip devrelerin maliyeti, ayrık veya transistör teknolojisine göre daha azdır.MikrodenetleyiciIC teknolojisi devrelerinin maliyeti, IC teknolojisi ile tasarlanan devrelerin maliyetine kıyasla daha düşüktür. Benzer şekilde, birkaç parametre sayısı için,mikrodenetleyiciIC teknolojisi ve ayrık bileşen veya transistör teknolojisi ile karşılaştırıldığında gömülü sistemler için tercih edilir.
Farklı Teknolojileri Kullanan Gömülü Sistem Uygulamaları
Figürgösterir gömülü sistem uygulamaları farklı teknolojilerle tasarlanmıştır. Gömülü sistemlerin bazı özel uygulamaları için IC teknolojisi,mikrodenetleyiciteknoloji. Ancak gömülü sistem uygulamalarının çoğu,mikrodenetleyiciteknolojisi, IC teknolojisine göre daha gelişmiş ve daha avantajlı olduğu için. Ayrıca, seçiminizde Edgefx teknolojilerinden size teknik yardım sağlanacaktır.belirli teknolojisenin için akademik proje çalışması gömülü sistemlere olan ilginize göre.
