Hệ thống thời gian thực

Giới thiệu chung hệ thống thời gian thực II - Yêu cầu dự án III - Phương án thiết kế NỘI DUNG IV - Semaphore Mutex V – Chi tiết dự án I-GIỚI THIỆU CHUNG • Hệ thống thời gian thực: hệ thống cần hồn thành cơng việc, tác vụ khoảng thời gian cho phép • Áp dụng hệ thống thời gian thực vận chuyển tự động nhà máy • Chia làm loại dựa tiêu chí đánh giá hậu việc khơng đáp ứng ràng buộc thời gian:  Thời gian thực cứng (hard real-time):  Phải tiếp nhận nắm bắt scheduling deadline thời điểm  Sai sót dẫn đến hậu khơn lường Ví dụ hệ thời gian thực cứng:  Thời gian thực mềm (soft real-time):  Hệ thống bị trễ mà khơng gây hậu nghiêm trọng  Giảm độ tin cậy chất lượng đối tượng hệ thống • Trên thực tế, có nhiều hệ thống phối hợp loại •Ví dụ hệ thống thời gian thực mềm: II-YÊU CẦU DỰ ÁN • Yêu cầu dự án: Thiết kế xây dựng hệ thống robot chạy thẳng tránh chướng ngại vật có ứng dụng ioT 10 2.Board • Tên: Arduino Uno • Sử dụng vi điều khiển ATmega328 (8-bit) • Nguồn sử dụng: 5VDC (qua MicroUSB Vin) • Số chân Digital I/O: 14 (6 chân PWM), Analog: (độ phân giải 10-bit)

H ệ t h ố n g t h ờ i g i a n t h ự c

N H Ó M S V T H Ự C H I Ệ N :

Nguyễn Hoàng Hùng Nguyễn Văn Phước Nguyên Nguyễn Thọ Thành

Lê Văn Viên Trần Công Truyền

1

N Ộ I D U N G

I - Giới thiệu chung về hệ thống thời gian thực

II - Yêu cầu dự án III - Phương án thiết kế

IV - Semaphore và Mutex

V – Chi tiết về dự án

2

I - G I Ớ I T H I Ệ U C H U N G

3

• Hệ thống thời gian thực: là 1 hệ thống chỉ cần hoàn thành các công việc, các tác vụ trong 1

khoảng thời gian cho phép.

• Áp dụng hệ thống thời gian thực và vận chuyển tự động trong nhà máy

4

• Chia làm 2 loại dựa trên tiêu chí đánh giá hậu quả của việc

không đáp ứng ràng buộc về thời gian:

 Thời gian thực cứng (hard real-time):

 Phải tiếp nhận và nắm bắt được scheduling deadline của nó tại mỗi và mọi thời điểm

 Sai sót sẽ dẫn đến hậu quả khôn lường.

5

Ví dụ về hệ thời gian thực cứng:

6

 Thời gian thực mềm (soft real-time):

 Hệ thống có thể thỉnh thoảng bị trễ mà không gây ra hậu quả nghiêm trọng

 Giảm độ tin cậy và chất lượng của đối tượng đối với hệ thống.

• Trên thực tế, có rất nhiều hệ thống phối hợp cả 2 loại trên

7

•Ví dụ về hệ thống thời gian thực mềm:

8

I I - Y Ê U C Ầ U D Ự Á N

9

• Yêu cầu dự án: Thiết kế và

xây dựng hệ thống robot có thể

chạy thẳng và tránh chướng

ngại vật có ứng dụng ioT

10

• Ứng dụng hệ thời gian thực với kế hoạch ưu tiên

• Đảm bảo những xử lý không vượt quá thời gian

cho phép

• Các dịch vụ có thể truy cập vào phần cứng với

khoảng thời gian ngắn nhất

11

Môi trường

12

I I I – P H Ư Ơ N G Á N T H I Ế T

K Ế

13

S Ơ Đ Ồ

K H Ố I C Ủ A

D Ự Á N

Cảm biến siêu âm

Cảm biến phát hiện zone

14

P h ư ơ n g á n đ o k h o ả n g c á c h

• Cho xe xuất phát với tốc độ 200

• Khi cảm biến siêu âm phát hiện khoảng cách Ostracle_Distance < 20

• Điều khiển servo có gắn cảm biến siêu âm quay mỗi lần 30 độ, phát hiện vật cản 2 hướng trái

và phải

• So sánh khoảng cách 2 bên, bên nào nhỏ hơn thì sẽ rẽ hướng đó

15

1 V i đ i ề u k h i ể n

• Sử dụng vi điều khiển STM32F4

• Thư viện HAL phần mềm miễn phí toàn diện bao gồm

nhiều ví dụ về phần mềm

• Được hỗ trợ bởi nhiều môi trường phát triển tích hợp (IDE)

bao gồm các IDE dựa trên IAR, Keil, GCC

16

2 B o a r d

• Tên: Arduino Uno

• Sử dụng vi điều khiển ATmega328 (8-bit)

• Nguồn sử dụng: 5VDC (qua MicroUSB hoặc Vin)

• Số chân Digital I/O: 14 (6 chân PWM), Analog: 8 (độ phân

giải 10-bit)

• EEPROM: 1KB

• Kích thước: 1.85cm x 4.3cm

17

2 M o d u l e t r u y ề n

t h ô n g

• Tên: RFM95

• Nguồn: DC 1.8V ~ 3.7V

• Công suất truyền: 20dBm

• Kháng trở ăng ten: 50 Ohm

• Khả năng chống nhiễu: IIP3 = -12,5dBm

3 C ả m b i ế n

I - Cảm biến siêu âm

• Tên: HC-SR04

• Được dùng chủ yếu để đo khoảng cách

• Điện áp làm việc: 5VDC, dòng điện tĩnh: <2mA

• Tín hiệu đầu ra: tín hiệu logic, mức cao 5V, mức thấp 0V

• Góc đọc cảm biến: <15 độ

• Khoảng cách phát hiện: 2-450cm

19

3 C ả m b i ế n

II - Cảm biến gia tốc

• Tên: GY-521 6DOF IMU MPU6050

• Điện áp sử dụng: 3 ~ 5 Vdc

• Chuẩn giao tiếp: I2C

• Được sử dụng để đo 6 thông số:

• 3 trục góc quay Gyro có giá trị trong khoảng: , 500,

3G Ethernet Backhaul

3G Ethernet Backhaul

21

F r e e R T O S

22

I V – S E M A P H O R E V À

M U T E X

23

S E M A P H O R E

Là một advance mutex dùng để quản lý và bảo vệ tài

nguyên dùng chung

Là một cơ chế báo hiệu trong đó một task ở trạng thái

chờ được báo hiệu bởi một task khác để thực hiện.

Được sử dụng để giao tiếp các sự kiện.

25

I I I – C H I T I Ế T V Ề D Ự Á N

27

C ô n g v i ệ c đ ư ợ c c h i a t h à n h 2 t a s k :

T a s k 1 : đ ọ c c ả m b i ế n v à đ i ề u k h i ể n đ ộ n g c ơ

T a s k 2 : t r u y ề n t h ô n g

28

H ì n h ả n h t h ự c t ế s ả n p h ẩ m G ử i d ữ l i ệ u k h o ả n g c á c h l ê n C a y e n n e

29

Code đọc cảm biến, tính toán giá

Hiệu chỉnh sản phẩm,hoàn thiện sản phẩm, đánh giá tính ổn định Quy trình triển khai dự án

30

C Ả M Ơ N T H Ầ Y V À C Á C

B Ạ N Đ Ã L Ắ N G N G H E

31