Diseño de Sistemas embebidos de Control Automático Vladimir Bonilla 099926868 fbonilla@ute.edu.ec www.mecatronicaecuador.com

Agenda 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

Componentes Mecanismos Sistemas Embebidos Hardware Componentes Mecanismos Software

Tareas Especificas Automoviles Comunicaciones Equipo médico Entretenimiento Electrodomésticos

Automóviles Funciones por procesamiento embebido: 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 ...

Comunicaciones Funciones por procesamiento embebido: Gestionar la comunicación móvil Gestionar y Procesar imágenes y video Controlar cámara, pantalla, giroscopios ..etc

Equipo médico Funciones por procesamiento embebido: Adquisición de signos vitales Procesamiento digital de señales Comunicación con centrales de monitorización Gestión de alarmas … ect.

Electrodomésticos Funciones por procesamiento embebido: Selección del tipo de detergente Selección de la cantidad de agua Selección del ciclo de lavado Gestión de alertas … ect. Comparar la Fuzzy, con la nano

Características de los sistemas embebidos 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. La creación de un sistema confiable debe ser considerado desde un comienzo, no una consideración posterior

Características de los sistemas embebidos Deben ser eficientes Energía Tamaño de código Peso Costo

Características de los sistemas embebidos Comunicación. Están Dedicados a ciertas aplicaciones Interfaces de usuario dedicadas (no mouse, keyboard, pantalla, pantalla táctil)

Características de los sistemas 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).

Características de los sistemas 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

Características de los sistemas embebidos Están conectados a ambientes físicos a través de sensores y actuadores

Características de los sistemas embebidos Son sistemas hibridos (partes análogas + digitales).

Características de los sistemas 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 Explicar Hardware Libre Multimedia Microchip PIC32

Diseño de sistemas embebidos de control Problema Conservar recursos

Diseño de sistemas embebidos de control Válvulas Tubería HW/SW Emebebido Sensores Servomotores

Diseño de sistemas embebidos de control

Importancia de los sistemas embebidos

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]

Importancia de los sistemas embebidos Curso de Metodología del diseño Mecatrónico UTE Webinario: Herramientas de diseño para Mecatrónica National Instruments

Importancia de los sistemas embebidos Requisitos para el curso de DSE UTE programming algorithms computer organization math education electrical networks & digital circuits embedded systems design LAB control systems DSP machine vision real-time systems project group applications … Resultados del curso de DSE UTE

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