Wyniki 1-10 spośród 10 dla zapytania: authorDesc:"KRZYSZTOF ZARASKA"

Przystosowanie i wykorzystanie interpretera języka Python w pomiarowym systemie wbudowanym

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawione jest praktyczne podejście do zastosowania języka Python na komputerze wbudowanym, stanowiącym bazę dla urządzeń pomiarowych rozproszonego systemu pomiarowego. Omówiona jest zastosowana technika optymalizacji wielkości pakietu Cpython. Zaprezentowana jest architektura aplikacji dostępu do sprzętowych sensorów jako przykład wykorzystania proponowanego rozwiązania. Abstract: In this article a practical approach to apply Python language in embedded computer that is a base for measurement device of distributed measurement system is presented. CPython package size optimization technique is described. Architecture of application for hardware sensor access as an exemplary use of proposed solution is shown. (Practical approach to apply Python language in embedded computer that is a base for measurement device) Słowa kluczowe: systemy wbudowane, architektura systemów pomiarowych. Keywords: embedded systems, measurement systems architecture. Wstęp Mimo nieustannego postępu w dziedzinie elektroniki, co przejawia się zwiększaniem możliwości sprzętu w relacji do jego wymiarów, systemy wbudowane nadal stanowią wyzwanie dla programistów tworzących aplikacje dla urządzeń tej klasy. Z drugiej strony odwrót od programowania niskopoziomowego, asemblera a nawet klasycznego programowania strukturalnego, ustanawia nowe standardy w projektach urządzeń i systemów pomiarowych silnie wykorzystujących informatykę. W ramach prac badawczych opisanych w artykule empirycznie wykazujemy, że charakterystyczna dla komputerów wbudowanych oszczędna gospodarka zasobami sprzętowymi oraz wykorzystanie bogatych możliwości współczesnych języków skryptowych nie tylko dają się pogodzić ale pozwalają na uzyskanie atrakcyjnych i praktycznych rezultatów. Dostosowujemy i optymalizujemy język skryptowy Python w jego referencyjnej implementacji CPython do zastosowania w ramach komputera przemysłowego kontrolującego stanowisko pomiarowe będące częścią [...]

Zastosowanie maszyny wirtualnej w neurostymulatorze wszczepialnym


  W ostatnich latach w środowiskach medycznych pojawiło się zwiększone zainteresowanie zastosowaniem neurostymulacji w terapii różnych schorzeń, takich jak otyłość, choroba Parkinsona lub padaczka. W uproszczeniu, terapia polega na wprowadzeniu do systemu nerwowego pacjenta sztucznych impulsów elektrycznych. Dokonuje się tego poprzez umieszczenie w organizmie pacjenta urządzenia elektronicznego zwanego neurostymulatorem. Odmianą neurostymulatorów są powszechnie stosowane rozruszniki serca. Rozwój skutecznych metod terapeutycznych wymaga wykonania szeregu doświadczeń na zwierzętach. Stąd też, autorzy pracy podjęli wysiłek skonstruowania neurostymulatora dedykowanego do zastosowania w badaniach wykonywanych na zwierzętach (szczury). Więcej informacji na temat związany z konstrukcją takich urządzeń można znaleźć w [3, 6, 9, 11]. Schemat blokowy urządzenia przedstawiony jest na rys. 1, natomiast zmontowane urządzenie przedstawia rys. 2. Opracowanie oprogramowania dla neurostymulatora wszczepialnego niesie ze sobą wiele wyzwań Pierwszym problemem jest konieczność zapewnienia elastyczności urządzenia, to znaczy, umożliwienie jego stosowania w zróżnicowanych eksperymentach. Jak wiadomo, jednostkowa cena produkcji urządzeń elektronicznych maleje z liczbą wyprodukowanych urządzeń. Jednocześnie, typowe doświadczenie wykonywane na zwierzętach wymaga ok. 30 urządzeń, a wymagania wobec urządzenia zastosowanego w każdym kolejnym doświadczeniu mogą być inne (na przykład, inne są parametry generowanych sygnałów). Wymaganie to oznacza, że wskazane jest przeniesienie jak największej części funkcjonalności urządzenia do oprogramowania. Co więcej, doświadczenia autorów wskazują, że niezwykle pożądana jest możliwość zmiany oprogramowania urządzenia już po jego wszczepieniu do organizmu zwierzęcia. Przykładowo, sytuacja taka zachodzi, kiedy z upływem czasu dochodzi do pogorszenia styku elektroda-nerw i rosnąca impedancja styku musi być skompens[...]

Autonomiczny, wszczepialny neurostymulator adaptywny w technologii LTCC


  Za sterowanie wszelką aktywnością organizmu człowieka odpowiedzialny jest układ nerwowy. Sieć wyspecjalizowanych komórek wykrywa zmiany zachodzące wewnątrz ciała lub w jego otoczeniu i wywołuje odpowiednią reakcję ustroju. Przekazywana informacja zwana impulsem nerwowym jest niczym innym jak przepływem prądu elektrycznego. Neurostymulacja, polegająca na wszczepieniu do organizmu urządzenia generującego impulsy elektryczne, które są dostarczane za pomocą elektrod do nerwu, jest od lat wykorzystywana w kardiologii pod postacią rozruszników serca. Coraz większą popularnością cieszą się urządzenia do głębokiej stymulacji mózgu stosowane w leczeniu choroby Parkinsona, a także stymulatory przeciwbólowe, blokujące docieranie sygnału bólu do mózgu. Zespół złożony z pracowników Instytutu Techniki Elektronowej oraz Katedry Patofizjologii Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego od kilku lat zajmuje się badaniem aktywności nerwu błędnego związanej z uczuciem sytości u szczurów. Celem badań jest zastosowanie neurostymulacji do sztucznego wywołania uczucia sytości, a co za tym idzie, ograniczenia spożycia pokarmu, u pacjentów z otyłością [1, 4, 5, 7, 10]. W ramach przeprowadzonych prac zarejestrowano sygnały przekazywane przez nerw błędny u szczurów głodnych i najedzonych, dokonano ich analizy, która potwierdziła, że obserwowany sygnał jest powiązany ze stopniem sytości [6, 13]. Pierwsze wersje neurostymulatorów zostały skonstruowane przez dr hab. M. Lipińskiego z AGH [8], a późniejsze przez Oddział Krakowski ITE [14]. Założenia projektowe Dotychczasowe wersje neurostymulatorów skonstruowanych w ITE generowały impulsy o z góry zadanych parametrach. Jednak, aby zastosowane pobudzenie dawało najbardziej pożądane efekty neurostymulator powinien dostosowywać parametry generowanych impulsów do zmieniających się warunków zewnętrznych. Z uwagi na fakt, że sprecyzowanie na etapie projektowania urządzenia, na co powinno ono reagować oraz w[...]

Piezopolimerowy generator mikromocy - analiza napięć w różnych konstrukcjach urządzenia

Czytaj za darmo! »

Energię mechaniczną pochodzącą z chodzenia przetwarzano na energię elektryczną za pomocą piezopolietylenu o grubości 40 μm, umieszczonego we wkładce do obuwia. W artykule przeanalizowano zależność napięcia i uzyskanej mocy a także udział składowych harmonicznych w widmie mocy od konstrukcji generatora. Wprowadzenie elementu sprężynującego do konstrukcji wkładki pozwoliło na 30 krotne zwiększenie wartości mocy uzyskanej z folii tego samego materiału piezoelektrycznego. Abtract. Mechanical energy from walking was converted into electrical energy using a 40μm piezopolyethyene layer, placed inside a shoe insole. We analyze the relationship between the generator layout and obtained power, voltage and harmonic content of the generated signal. We find that placing an additional sp[...]

Liniowy aktuator magnetoelektryczny DOI:10.15199/48.2018.08.15

Czytaj za darmo! »

Rynek mikrosensorów i mikroaktuatorów szacowany jest obecnie na poziomie kilkudziesięciu miliardów USD i prognozowany jest jego stabilny wzrost w nadchodzącej dekadzie. Sensory i aktuatory wskazują silny wzrost zastosowań w przemyśle motoryzacyjnym, medycznym, militarnym, telekomunikacyjnym i wytwórczym. Coraz więcej powszechnych produktów zawiera miniaturowe sensory i aktuatory oraz całe mikrosystemy składające się z elementów pomiarowych, wykonawczych, sterujących i komunikacyjnych. Główne grupy produktów na rynku komercyjnym w tym segmencie to: głowice drukarek atramentowych, czujniki ciśnienia, systemy bezpieczeństwa aktywnego w samochodach, wielopunktowe wtryski paliwa, mikrofony, akcelerometry, mikrobolometry, żyroskopy, mikrodozymetry płynów, mikronarzędzia, systemy diagnostyczne dla monitorowania stanu zdrowia pacjenta. W przemyśle lotniczym i kosmicznym stosowanych jest wiele mikrosystemów opartych na mikrosensorach i mikroaktuatorach do pomiarów i sterownia podzespołami samolotów i rakiet [1-3]. Aktuatory są ważnymi składnikami układów mikroelektromechanicznych typu MEMS. Są to urządzenia wykonawcze, których zadaniem jest zamiana wielkości nastawiających o małej mocy, przy wykorzystaniu dodatkowej energii, w określone wielkości fizyczne (przemieszczenie, siła, naprężenie) w celu oddziaływania na dany proces. Ogólnie mówiąc, pojęcie aktuator określa wszystkie rodzaje urządzeń służących do wytwarzania sił i realizacji ruchów. Możliwości konwencjonalnych, mechanicznoelektrycznych aktuatorów ograniczone są w dużym stopniu przez precyzję wykonania ich części. Dlatego coraz częściej stosuje się aktuatory, w których w miejsce dotychczas stosowanej kombinacji precyzyjnej mechaniki i prostego przetwarzania sygnału pojawiają się "inteligentne" materiały sterowane polami zewnętrznymi. Wspólną cechą takich rozwiązań jest wykorzystanie zjawisk fizycznych (piezoelektryczność, magnetostrykcja, magnetoelastyczność, efekt magne[...]

Electroactive polymers - harvesting energy from walking

Czytaj za darmo! »

For the last several decades, the computer industry has been driven by the Moore’s law. Although it has originally referred to transistor density in an integrated circuit, it has also been found applicable to other parameters of the computer system, such as memory size, CPU speed, RAM, and hard drive capacity. These advances have enabled the development of first portable, and later wea[...]

Laser micromachined LTCC gas sensors


  The low temperature co-fired ceramics (LTCC) is a well known technology used to produce multichip ceramic modules. This technology is mostly used for production of microwave devices and hybrid integrated circuits [1]. Recently, LTCC was also applied for the production of sensors and microsystems [1-4] thanks to its very good electrical and mechanical properties, high reliability and stability as well as possibility of making three-dimensional structures. This is a continuation of earlier work on this subject [2]. Our aim was to further reduce the size of the sensor. Smaller size of the sensor would decrease its heat capacity thus reducing power consumption. The gas sensor substrates described in this paper will be used with gas sensitive layers based on nanopowders and nanotubes. These materials are now under development. Design The sensor consists of 3 layers of Heraeus CT700 tape (200 μm thickness) with 3 mm diameter (after firing). On the b[...]

Mobilna stacja pomiarowa do monitorowania jakości wód powierzchniowych oraz alarmowania o stanie zagrożenia skażeniami chemicznymi


  Konieczność ciągłego monitorowania jakości wód powierzchniowych, ujmowanych dla celów komunalnych, podyktowana jest nie tylko obowiązującymi wymaganiami prawnymi, które nakładają na użytkownika wymóg określonych działań w zależności od parametrów czerpanej wody, ale również troską o wczesne wykrywanie pojawiających się skażeń. Od 2004 roku Polska, podobnie jak już wcześniej inne kraje Unii Europejskiej, rozpoczęła realizację idei zrównoważonego gospodarowania wodami, do jakiej zobowiązuje Ramowa Dyrektywa Wodna. Gospodarowanie wodami zgodne z Dyrektywą ma zapewnić rozwój społeczno-gospodarczy przy równoczesnym zapewnieniu potrzeb środowiska przyrodniczego. Ramowa Dyrektywa Wodna 2000/60/WE sporządzona 23 października 2000 r. ma za zadanie stworzenie ram dla wspólnotowych działań w dziedzinie polityki wodnej i zarządzania zasobami wodnymi Europy. RDW jest transponowana przez Ustawę z dnia 18 lipca 2001 roku Prawo wodne, wraz z Ustawą z dnia 23 listopada 2002 roku o zmianie ustawy Prawo ochrony środowiska i ustawy Prawo wodne (Dz. U. z 2002 roku Nr 233, poz. 1957) oraz szeregiem aktów wykonawczych. Wymagania metrologiczne W tabeli 1 zestawiono wybrane wymagania, jakie muszą spełniać wody powierzchniowe, przeznaczone do spożycia [1]. Zaliczenie wód przeznaczonych do spożycia do jednej z ww. kategorii, w oparciu o wyniki monitoringu, stanowić będzie przesłankę do podejmowania odpowiednich zabiegów uzdatniania wody. W założeniach projektu przyjęto, że stacja będzie realizować monitoring diagnostyczny i monitoring operacyjny. Monitoring diagnostyczny, będący monitoringiem stałym, ma za zadanie określanie stanu jakościowego środowiska wodnego poprzez określanie stanu: ekologicznego (elementy biologiczne, hydromorfologiczne, fizyczno-chemiczne) i chemicznego wód. Umożliwia ocenę długoterminowych zmian stanu środowiska wodnego. Monitoring operacyjny jest niezbędny do wykrywania nagłych zagrożeń jakości środowiska i lokalizowania mi[...]

Inteligentne systemy oświetleniowe o bardzo wysokim współczynniku oddawania barw DOI:10.15199/48.2018.08.03

Czytaj za darmo! »

Dynamiczny postęp w rozwoju technologii i produkcji półprzewodnikowych źródeł światła typu LED (ang. lightemitting diode) oraz komponentów umożliwiających projektowanie i wytwarzanie zaawansowanych systemów sterowania przyczynił się do rozwoju systemów oświetleniowych charakteryzujących się bardzo wysokim współczynnikiem oddawania barw CRI. Współczynnik oddawania barw CRI (ang. Colour Rendering Index) zwany dalej dla uproszczenia współczynnikiem CRI jest odpowiedzialny za wierność odwzorowania kolorów przedmiotów oświetlanych przez dane źródło światła. Im jego wartość jest bliższa wartości 100, tym odwzorowanie jest wierniejsze. Często w nomenklaturze krajowej nosi on nazwę ogólnego współczynnika oddawania barw Ra. Komercyjnie systemy oświetleniowe o wysokim współczynniku CRI z reguły są projektowane głównie w oparciu o białe diody LED, a w najprostszym wykonaniu bazujące na diodach tego samego typu. Przykład takiego rozwiązania przeznaczonego do iluminacji ekspozycji muzealnych i wystawienniczych pokazano na rysunku 1. Rys. 1. Wygląd zewnętrzny lampy z zbudowanej w oparciu o pojedynczą diodę LED Pełny opis tego komercyjnego rozwiązania noszącego oznaczenie PX393 dostępny jest w poz.[1]. Należy podkreślić, że do zalet, rozwiązań tego typu należy całkowity brak emisji promieniowania ultrafioletowego, śladowe ilości promieniowania podczerwonego, wysoki współczynnik oddawania barw CRI, wysoka wartość strumienia świetlnego oraz wysoka sprawność energetyczna. Lampa ta w zależności od typu zastosowanej diody może mieć różną wartość współczynnika CRI, inną wartość temperatury barwowej oraz generować inną wartość strumienia świetnego. Przykładowe wartości tych parametrów dla poszczególnych wersji lampy zestawiono w tabeli 1. Tabela 1. Zestawienie wybranych parametrów poszczególnych wersji lampy PX 393 Wersja lampy CRI [...]

Zastosowanie niskokosztowej matrycy czujników podczerwieni termicznej do detekcji osób DOI:10.15199/13.2018.9.1


  Jednym ze sposobów redukcji zużycia energii w systemach oświetleniowych jest dostosowanie cyklu pracy lamp do obecności osób w oświetlanych pomieszczeniach. Rozwiązanie takie wymaga oczywiście detektora obecności osób. Na rys. 1 przedstawiono schemat inteligentnego systemu oświetlenia wykorzystującego detektor obecności; system ten umożliwia sterowanie zespołem lamp przy pomocy jednego czujnika obecności dzięki zastosowaniu łączności bezprzewodowej ZigBee. Na rynku istnieje szereg czujników obecności; wymienić można czujniki PIR, oraz mikrofalowe i ultradźwiękowe czujniki ruchu. Wadą tych ostatnich jest możliwość wykrywania jedynie obiektów ruchomych, co ogranicza ich zastosowanie w sytuacjach gdzie osoby w pomieszczeniach pozostają nieruchomo lub prawie nieruchomo (np. w biurach). Z tego punktu widzenia, interesujące są czujniki pracujące w zakresie podczerwieni, które mogą wykryć w pomieszczeniu obecność obiektów o temperaturze odpowiadającej temperaturze ciała ludzkiego. Jednocześnie pożądane jest, aby system reagujący na temperaturę ignorował inne źródła ciepła, takie jak grzejniki, czajniki, komputery itd. W ramach artykułu zbadano możliwość zastosowania czujnika (kamery) podczerwieni termicznej firmy Heimann Sensor GmbH typ [...]

 Strona 1