Mavzu: O'rnatilgan tizimlar datchiklari va sensorlari bilan ishlash

Arduino kompilyatorini sozlash, kodlarni boshqarish, forma elementlari yordamida tashqi qurilmalarni boshqarishni organish‘

Real vaqt tizimi – xodisaga garantiyalangan ta’sirlanish vaqtli xisoblash tizimi. Real vaqt tizimi (RVT) –chiqish ta’sirini tuzilish vaqti muxim bo’lgan barcha xisoblash tizimi. Masalan: upravlenie texnologik jarayonni boshqarish, o’rnatilgan xisoblash tizimlari, kassalik savdo tizimlari va x.k.
Axborot (InformationTechnology) tizimlarini real vaqt tizimlaridan (real-time) printsipial farqi «chiqish-kirish ta’sirlanish» parametrini talqin etishda: «The right answer late is wrong» («Kech berilgan to’g’ri javob va noto’g’ri javob»).
O’rnatilgan tizimlar xususiyatlariga ishonchlilik, xavfsizlik va kafolatlangan ta’sirlanish vaqtini ta’minlash zaruriyati aloqador bo’ladi.garantiyalangan ta’sirlanish vaqtini ta’minlanish odatda real vaqtda ishlash deb ataladi.
O’XT boshqarish ob’ekti xaqida ma’lumotni datchiklar yordamida oladi va unga javoban boshqarish ta’sir ishlab chiqadi va bog’lanish qurilma yordamida ob’yektga uzatadi. Boshqarish ob’yektdan olingan axborot va o’rnatilgan tizimdan boshqarish signali berilguncha o’tadigan vaqt ta’sirlanish vaqti deb ataladi.
Real vaqtdagi tizim tezkor bo’lishi shart emas. Real vaqtdagi tizim boshqarish signallarni ishonchli vaqt oraliqdagi keladigan axborotga javoban uzatish kerak.
Ta’sirlanish vaqtini bajarilmaslik darajasini oqibati zaruriyati darajasi bo’yicha real vaqtdagi tizimlarini ikki guruxi ajratiladi :

• 
  Yumshoq real vaqt tizimi;
  
• 
  Qattiq real vaqt tizimi.
  

Yumshoq real vaqt tizimi (soft real-time system) – vaqt kechikishlari o’rtacha miqdorlari bilan o’rnatiladilar.Qattiq real vaqt tizimi - vaqt chegaralanishlari bajarilmasligi tizimni biror maqsadga qaratilgan funktsiyani falokatli natijalarga olib keladigan real vaqt tizimi.
“Qattiq” real vaqt tizimlarida, tashqi ta’sir va hodisalarga ma’lum vaqt intervalida javob berolmasligi tizimning ishlashining to’la rad etilishiga va qo’yilgan muammoni yechilmasligiga olib kelishi mumkin. “Yumshoq” real vaqt tizimlariga esa, “qattiq” tizimlar sirasiga kirmaydigan barcha tizimlar kiradi va ular o’rtacha olinganda tayinlangan muddatga eng yomon ish sharoitlarida biror bir natijaga erishish imkonini beradi.
“Yumshoq” real vaqt tizimlari har doim ham qo’yilgan muammoni yechib ulgurmasligi mumkin, bu esa butun tizimning rad etishiga olib keladi. Real vaqt tizimlarida vazifani bajarishning ma’lum yo’naltiruvchi muddatini kiritish zarurati tug’iladi.
“Qattiq” real vaqt tizimlarida vazifa (muammo) nima bo’lishidan qat’iy nazar qo’yilgan muddatga bajarilishi shart. “Yumshoq” real vaqt tizimlarida esa berilgan vaqt intervalida bajarilishi maqbul hisoblanadi. Berilgan yo’naltirilgan muddatdan vazifani rejalashtiruvchi sifatida foydalaniladi, undan vazifani ishga tushirishda maqsad ustivorligini o’rnatishda, hamda jarayonlar ishini rejalashtirishda foydalaniladi va “dedlayn” – “oxirgi muddat” deb ataladi.
“Qattiq” real vaqt tizimning asosiy belgilari (RVOT):
- tashqi hodisalarga kafolatlangan javob vaqti (uskunadan uzilish);
- jarayonlarni boshqarishning aniqlangan tizim ostinining mavjudligi (past ustivorli maqsadlarning yuqori ustivorli maqsadlarni siqib chiqarmaslik tamoyili);
- tashqi hodisalarga hozirjavoblik yoki maksimal javob berish vaqtiga qo’yiladigan qattiq talablar (apparat uzilishi bo’yicha kechikish o’nlab mikrosekundlardan va maqsadlar matnini qayta ulash bo’yicha kechikish esa yuzlab mikrosekundlardan oshmasligi kerak );
RVOT uchun quyidagi talablarning bajarilishi zarur:
- Operatsion tizim (OT) ko’pmaqsadli bo’lishi lozim va chiqib chiqarishga yo’l qo’yish imkoni mavjudligi;
- OT oqimlarni bajarishni rejalashtirishda ustivorlik mexanizmiga ega bo’lishi lozim;
- OT bashorat qilinadigan sinxronlashtirish mexanizmlari orqali ishlashi lozim;
- OT ustivorliklarning irsiy mexanizmini ta’minlashi lozim;
-
OT ning hulqi bashorat qilinadigan bo’lishi lozim (uzilishlarni qayta ishlash kechikishlari, maqsadlarni qayta ulash kechikishlari, drayverlarning kechikishuvi va boshqalar). Bu esa tizimning barcha ish yuklamasi stenariylariga hozirjavobligini bildiradi.
1-rasm. Arduino platasi

Arduino — O‘zining xotirasi va protsessoriga ega bo‘lgan kichik sxema. Bu sxema bilan ko‘plab foydalanuvchilar ishlaydi. Bu foydalanuvchilar ko‘plab qurilmalarni hozirda ishlatishni amalga oshirdilar. Bularga lampochkalar, datchiklar, motorlar, elektr choynaklar, routerlar, magnitli eshik zamoklari va elektr bilan ishlovchi ko‘plab qurilmalar.Biz o‘zimiz tuzgan algoritm bo‘yicha yasagan qurilmamizni to‘liq boshqarish uchun dasturiy kodimizni arduino sxemasiga joylashimiz kerak. Arduino uchun C++ tilida dasturiy kod yoziladi. Agar siz C++ tilini bilsangiz Arduino siz uchun yangi dunyo eshigini ochib beradi. Agar siz dastur yozishni endi o‘rganayotgan bo‘lsangiz u xolda bu siz uchun muammo emas. Arduino muxitida dasturlash juda oson va o‘rganishga qulay.

A
rduino- dasturi muhiti va arduino UNO sxemasi.
2-rasm. Arduino dasturlash muhiti.
Arduino - dasturlash muhitini o’z kompyuterimizga ustanovka qishimiz kerak bo’ladi uning uchun arduino-1.5.8- windows dasturining exe fayliga Enter tugmasini bosamiz.

3-rasm.Arduinoni o’rnatish.

No, not at this time ga ptichka qo’yib Next tugmasini chertamiz. Undan so’ng “Install from a list or specific location (Advanced)” ga ptichka qo’yib Next tugmasini chertamiz.

4-rasm.O’rnatishga ruhsat berish.
Undan so’ng “Search removable media” ptichka qo’yib Include this location in the search bayroqchani qo’yib bo‘lgandan so’ng Browse dasturni qaysi diskka o’rnatishimni ko’rsatish mumkin va Next tugmasini chertaman.
Dasturni o’rnatilish tamomlandi Finish tugmasini chertaman.

5-rasm.O’rnatishni tugatish.
Kod yozish oynasidan arduino sxemasini turini tanlab va qaysi portga ulanganligini ko’rsatib qo’yishimiz kerak bo’ladi.
Arduino - dasturi muhiti va arduino UNO sxemasi uchun kerak va zarur bo‘ladigan uskunalar majmui.

6-rasm. Kerakli qurulmalar.
Arduino - dasturi muhiti va arduino UNO sxemasi yordamida oddiy qizil lampochkani yonib o’chishini ko’ramiz. Bizga kerakli qurulmalar.
Arduinoni bir qancha turlari bor shulardan biz arduinoning birinchi versiyasi haqida gapirsak uning birinchi turi RS232 unda ishlash bir muncha qiyin bo’lgan arduinoning mashxur tarqalagn turi NG (New Generation, like Star Trek)

7-rasm.Hozirgi kunda arduino sxemasi.