วันพฤหัสบดีที่ 7 มีนาคม พ.ศ. 2567

Embedded System (ระบบฝังตัว) คืออะไรชื่อเท่ๆ มีดีอะไรมาดูซิ



Embedded System (ระบบฝังตัว)

        Embedded System หรือ ระบบฝังตัว เป็นเทคโนโลยีที่ถูกฝังในอุปกรณ์หรือระบบอื่น ๆ โดยไม่ เป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่ทำงานในอุปกรณ์ขนาดเล็ก ส่วนมากใช้งานเพื่อควบคุมหรือจัดการกับอุปกรณ์หรือระบบที่เฉพาะเจาะจง โดยมักมีการใช้งานในงานที่ต้องการความเสถียรและประสิทธิภาพสูง เช่น ระบบควบคุมอุปกรณ์ในรถยนต์ ระบบควบคุมการทำงานของเครื่องใช้ในบ้าน หรือระบบควบคุมโปรแกรมในเครื่องศัลยกรรมทางการแพทย์ ระบบในโรงงานอุตสาหกรรม

เทคโนโลยีที่ใช้

  1. Microcontroller/Microprocessor ทำหน้าที่ประมวลผลและควบคุมการทำงานของระบบ.
  2. เซนเซอร์และอ็อกติเวอร์ (Sensors and Actuators) ใช้สำหรับตรวจวัดสภาพแวดล้อมและทำการควบคุมตามที่ต้องการ

  4. เขียนโปรแกรม (Programming) การพัฒนาซอฟต์แวร์เพื่อควบคุมการทำงานของระบบ.ช

บอร์ดที่นิยมใช้

  1. Arduino เป็นแพลตฟอร์มที่มีความนิยมในการพัฒนาโปรเจกต์ Embedded System ที่ต้องการควบคุมและตรวจวัด
  2. Raspberry Pi มีความสามารถทำงานเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เล็กขนาด มีระบบปฏิบัติการ Linux ทำให้มีความยืดหยุ่นในการพัฒนาโปรแกรม
PIC microcontroller

        PIC microcontroller เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับโปรเจกต์ Embedded System ขนาดเล็กถึงขนาดกลาง สามารถออกแบบวงจรตามขนาดพื้นที่ ที่ต้องการได้

        นี่คือตัวอย่างโค้ดง่ายๆ ที่ใช้ PIC microcontroller (เช่น PIC16F877A) และภาษาโปรแกรม C ด้วย MPLAB X IDE

void main() { TRISB0_bit = 1; TRISC2_bit = 0; // Loop การทำงานของโปรแกรม while (1) { // ตรวจสอบว่ามีแสงเข้ามาหรือไม่ if (RB0_bit == 1) { // เปิดไฟ LED RC2_bit = 1; } else { // ปิดไฟ LED RC2_bit = 0; } } }


 ตัวอย่างโค้ดง่ายๆ ที่ใช้ MikroC (ภาษา C) กับ PIC microcontroller (เช่น PIC16F877A) สำหรับตัวอย่างการตรวจจับแสงและควบคุมไฟ LED

void main() { TRISB0_bit = 1; TRISC2_bit = 0; // Loop การทำงานของโปรแกรม while (1) { // ตรวจสอบว่ามีแสงเข้ามาหรือไม่ if (RB0_bit == 1) { // เปิดไฟ LED RC2_bit = 1; } else { // ปิดไฟ LED RC2_bit = 0; } } }

        PIC microcontroller (Peripheral Interface Controller) คือชิปคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อให้ใช้ในการควบคุมและตรวจสอบอุปกรณ์และระบบต่าง ๆ ของระบบฝังตัว (Embedded Systems) PIC microcontroller ได้รับความนิยมมากในงานอุตสาหกรรมและโปรเจกต์ที่ต้องการควบคุมอุปกรณ์หรือระบบในย่านราคาที่เหมาะสม และพื้นที่จำกัด

        ส่วนใหญ่ PIC microcontroller ได้รับความนิยมจาก Microchip Technology Inc. และมีหลายรุ่นที่ให้ความสามารถและขนาดต่าง ๆ ตามการใช้งานต่าง ๆ ได้แก่ PIC10, PIC12, PIC16, และ PIC18 สำหรับโปรเจกต์ขนาดเล็กถึงขนาดกลาง และ PIC32 สำหรับโปรเจกต์ที่ต้องการประสิทธิภาพสูง

ลักษณะและคุณสมบัติของ PIC microcontroller

  1. โครงสร้างคอร์ (Core Architecture) มักใช้โครงสร้าง Harvard Architecture ที่แยกตัวความจำการเก็บข้อมูลและความจำการเก็บคำสั่ง

  2. ความเร็วและประสิทธิภาพ สามารถทำงานในความเร็วสูงและมีความประสิทธิภาพในการประมวลผล

  3. ขนาดและหลายรุ่น มีหลายรุ่นที่แตกต่างกันตามความต้องการ และมีทั้งตัวคอร์ที่เล็กและเส้นทางที่มีความสามารถสูง

  4. ความหลากหลายในการเชื่อมต่อ รองรับการเชื่อมต่อต่าง ๆ เช่น GPIO (General Purpose Input/Output), UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter), SPI (Serial Peripheral Interface), I2C (Inter-Integrated Circuit), PWM (Pulse Width Modulation) และอื่น ๆ

  5. การใช้งานง่าย มีเครื่องมือพัฒนาและซอฟต์แวร์ที่ใช้งานง่าย เช่น MPLAB IDE และ XC Compiler

        PIC microcontroller มีประโยชน์ในการใช้ในโปรเจกต์ที่ต้องการควบคุมและตรวจสอบอุปกรณ์ต่าง ๆ ในโลกของระบบฝังตัว ทั้งในงานอุตสาหกรรม, การสร้างโปรโตไทป์, หรือโปรเจกต์ DIY (Do-It-Yourself) ที่ต้องการการควบคุมในรูปแบบขนาดเล็กและประสิทธิภาพสูง


ตัวอย่างโปรเจกต์ Embedded System ที่น่าสนใจ

  1. ระบบควบคุมแสงในบ้าน (Home Lighting Control System)

    • การใช้งาน: ใช้ Arduino เพื่อควบคุมการเปิด-ปิด และการควบคุมความสว่างของหลอดไฟในบ้าน.
    • ควบคุม: ผู้ใช้สามารถควบคุมผ่านสมาร์ทโฟนหรือแดชบอร์ดในแพลตฟอร์มอื่นๆ เช่นเว็บบราวเซอร์

  2. ระบบตรวจจับและแจ้งเตือนการบุกรุก (Intrusion Detection System)

    • การใช้งาน: Raspberry Pi ติดตั้งกล้องวงจรปิดและเซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว เพื่อตรวจสอบบุคคลที่ไม่ได้รับอนุญาต
    • แจ้งเตือน: ระบบส่งข้อความแจ้งเตือนหรือรูปภาพถ่ายผู้บุกรุกที่ตรวจพบ


  4. ระบบตรวจวัดคุณภาพอากาศ (Air Quality Monitoring System)

    • การใช้งาน: Arduino เชื่อมต่อกับเซนเซอร์วัดคุณภาพอากาศ เช่น ระดับฝุ่น PM2.5, ออกซิเจน, และความชื้น
    • แสดงผล: ผลวัดและข้อมูลคุณภาพอากาศแสดงผลผ่านหน้าจอหรือแอปพลิเคชัน

  5. ระบบตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้นในอาคาร (Temperature and Humidity Monitoring System)

    • การใช้งาน: Raspberry Pi ที่ติดตั้งเซนเซอร์วัดอุณหภูมิและความชื้นในห้องและอาคาร
    • ควบคุม: สามารถปรับความสะดวกของอาคารในกรณีที่อุณหภูมิหรือความชื้นไม่อยู่ในเกณฑ์ที่กำหนด

  6. ระบบควบคุมการดูแลติดตามสัตว์เลี้ยง (Pet Monitoring and Control System):

    • การใช้งาน: Arduino ที่ติดตั้งกล้องตรวจจับสัตว์เลี้ยง และสามารถปล่อยเสียงเพื่อเพลิดเพลินสัตว์เลี้ยง
    • ควบคุม: ผู้ใช้สามารถตรวจสอบสัตว์เลี้ยงและควบคุมการเล่นเสียงผ่านแอปพลิเคชัน.

โปรเจกต์เหล่านี้เป็นตัวอย่างของการใช้ Embedded System ในชีวิตประจำวันเพื่อควบคุมและตรวจวัดสิ่งต่าง ๆ ที่สำคัญในที่อยู่อาศัยหรือสภาพแวดล้อมการทำงานทั่วไป

ที่
ป้ายกำกับ: , , ,

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

สมัครสมาชิก: ส่งความคิดเห็น (Atom)