Gömülü Sistemlerde Analog to Digital Module Entegrasyonu ve Veri İşleme
Giriş
Donanım tarafında her şey kusursuz olsa bile, ADC'den gelen ham sayısal veri (raw data) henüz son kullanıcı için anlamlı bir bilgi değildir. Bu verinin işlenmesi, filtrelenmesi ve fiziksel bir birime dönüştürülmesi gömülü (embedded) yazılımın görevidir. Amazeng mühendislerinin ZMA ve GDT serilerinde kullandığı veri işleme stratejilerini ve bu sürecin teknik derinliğini keşfedin.
Ham Veriden Anlamlı Bilgiye Yolculuk
ADC modülünden gelen veri genellikle 0 ile 16,777,215 (24-bit için) arasında büyük bir tamsayıdır. Bu ham verinin işlenme adımları şunlardır:
1. Koşullu Filtreleme (Preprocessing)
Veri henüz kalibre edilmeden önce, donanımsal gürültüleri temizlemek için düşük geçiren (Low-pass) veya haraketli ortalama (Moving Average) filtrelerinden geçirilir. Bu, okumanın daha stabil olmasını sağlar.
2. Kalibrasyon Katsayılarının Uygulanması
Yazılım, önceden kaydedilen Sıfır (Zero) ve Kazanç (Span) katsayılarını kullanarak ham veriyi fiziksel birimlere dönüştürür.
- Formül: $OlculenValue = (HamVeri - SifirNoktasi) \times KalibrasyonKatsayisi$
3. Gerçek Zamanlı Sinyal İşleme
Özellikle ZMA Data Acquisition gibi yüksek hızlı cihazlarda, her milisaniyede gelen veri üzerinden "Peak" ve "Valley" değerleri anlık olarak hesaplanır.
Embedded Yazılımda Güçlü Mimari: Zephyr RTOS
Amazeng olarak, firmware katmanında Zephyr RTOS kullanıyoruz. Bu modern işletim sistemi, ADC entegrasyonunda bize şu avantajları sunuyor:
- Çoklu İş Parçacığı (Multi-threading): Veri okuma işlemi yüksek öncelikli bir thread'de, Modbus haberleşmesi veya ekran güncellemesi ise farklı thread'lerde çalışır. Bu sayede veri kaybı yaşanmaz.
- Standart ADC API: Farklı ADC yongaları (chip) kullansak bile üst katmandaki sinyal işleme algoritmalarımız değişmez.
Ürün Yerleştirme: GDT ve ZMA'nın "Akıllı" Firmware Katmanı
Cihazlarımız sadece bir "dönüştürücü" değil, birer mini bilgisayardır:
- GDT Dijital Transmitter: İçerisinde bulunan adaptif filtre algoritmaları, sahadaki titreşim karakteristiğini analiz ederek filtre sertliğini kendi ayarlayabilir.
- Senkronizasyon: ZMA serisinde, birden fazla kanaldan gelen veriler zaman damgası (timestamp) ile senkronize edilir, böylece aralarındaki korelasyon net bir şekilde analiz edilebilir.
Sonuç
Gömülü sistemlerde veri işleme, donanım ile yazılımın mükemmel dansıdır. Doğru algoritmalarla donatılmış bir transmitter, en zorlu saha şartlarında bile laboratuvar hassasiyetinde sonuçlar üretir.
Gömülü sistem çözümlerimiz ve özel firmware ihtiyaçlarınız için mühendislik ekibimizle görüşün.