An Sistema incrustat és una de les grans categories de projectes en solitari especialment per a estudiants d'enginyeria electrònica i elèctrica. Els projectes IEEE sobre sistemes incrustats poden variar des de conceptes relativament senzills fins a projectes força complicats. També amb Projectes IEEE sobre sistemes incrustats, hi ha moltes alternatives quant a la mida i les característiques del microprocessador i el microcontrolador emprats. A IEEE, coneixem diversos microcontroladors com ara ARM, AVR, PIC 16/18, Coldfire i diversos microcontroladors adequats per a un tipus de projecte concret.

Últims projectes IEEE sobre sistemes incrustats

L'últim projectes innovadors incrustats es comenten a continuació. El següent interessants projectes incrustats són útils per als estudiants d’enginyeria.

Projectes IEEE sobre sistemes incrustats

Aparcament automatitzat basat en la visió.
Simulació de terratrèmols i tsunamis a través de la xarxa GSM
Controlador intel·ligent de semàfors que utilitza GSM
Disseny i implementació del sistema de seguretat basat en sensors PIR
Control de robots amb alerta de veu i pantalla tàctil.
Controlador de panells solars i optimització de potència
Automatització d’aeroports mitjançant GSM.
Convertidor de potència bidireccional per a bicicleta elèctrica amb funció de càrrega
Node de sensor sense fils per detectar gasoductes perillosos
Robot de recollida de llibres automatitzat per a biblioteques

Ara vegem la importància dels projectes IEEE enumerats anteriorment en sistemes incrustats, com ara Introducció, Descripció, Maquinari i Components de programari.

Sistema d’aparcament automatitzat basat en la visió

L’aparcament és un gran problema en l’escenari actual, ja que el nombre de cotxes augmenta dia a dia, en canvi, l’espai d’aparcament està restringit. Es perd molt temps buscant una plaça d’aparcament. Aquest projecte retrata un enfocament per conquerir aquestes circumstàncies de comprovació i gestió d’una plaça d’aparcament posant en joc un sistema d’aparcament automàtic basat en la visió.

Els components de maquinari i programari són

Per formular aquest sistema automatitzat d’aparcament de vehicles utilitzem una càmera web
Ordinador personal
Lector RFID
Etiqueta RFID
Motor pas a pas
Clau
Pantalla LCD
Per últim, però no menys important, un microcontrolador ARM7
LED
Flash Magic
DOTNET
Compilador de tecles
C incrustat

Descripció

La càmera web utilitzada proporcionarà informació sobre la disponibilitat d’espai i aquestes dades s’emmagatzemaran a l’ordinador. Les pantalles LCD mostraran la informació amb l'ajut d'un microcontrolador emprat. Quan una persona ve a l'aparcament, pot buscar disponibilitat d'espai. A continuació, el PC enviarà tota la informació al microcontrolador i el controlador enviarà la informació a la pantalla LCD, on la persona podrà veure la disponibilitat. Si hi ha espai disponible, la porta s'obrirà automàticament o bé quedarà a prop.

Simulació de terratrèmols i tsunami a través de la xarxa GSM

A causa del terratrèmol i el tsunami, es produeix una gran quantitat de destruccions i la població mor cada any. Aquestes calamitats naturals mai no alerten abans de produir-se. Per evitar aquesta destrucció i morts, estem construint un projecte que avisarà el públic sobre terratrèmols, tsunamis, etc. Aquesta simulació de calamitat natural es farà amb l'ajut de la tecnologia GSM.

Els components de maquinari i programari són

Microcontrolador –P89V51RD2
GSM (mòdul de sistema global)
Convertidor ADC / analògic a digital
Acceleròmetre
Zumbador
Pantalla LCD
Flash Magic
C incrustat
Compilador de tecles

Descripció

Aquest sistema continua controlant les vibracions de la terra causades a cada segon del dia, en el cas que la vibració de la terra creixi el llindar, aquest sistema produeix un senyal, alertant així el públic. Quan es produeix el terratrèmol, es produeix el senyal i s’accelera l’acceleròmetre i es transmet el senyal a través de l’ADC fins al microcontrolador. Aquests senyals es generen el més aviat possible. A causa del senyal ràpid, hi ha la possibilitat de falses alarmes.

Però en aquest projecte d’estimulació, posem en joc 2 acceleròmetres situats entre dos i tres metres l’un de l’altre. Quan el microcontrolador rep els mateixos senyals dels dos acceleròmetres, donarà un missatge sobre la informació del terratrèmol. Quan aquest sistema detecta una alerta sobre el terratrèmol, difon aquests valors discrets d’intensitat del terratrèmol a una ubicació central mitjançant la tecnologia GSM. Tot seguit, aquestes dades s’exhibeixen a les pantalles LCD. Amb la mateixa alerta, el brunzidor comença a brunzir.

Disseny d'un controlador intel·ligent de semàfors mitjançant GSM i sistema incrustat

En general, el control de semàfors és necessari per a ciutats amb grans poblacions com Delhi, Bombai i Bangalore. De vegades, els embussos són tan llargs que el policia de trànsit no pot escoltar la sirena d’una ambulància, per la qual cosa l’ambulància ha d’esperar molt de temps i, per això, el pacient pot causar qualsevol contratemps. Per tant, aquest projecte ens ajuda a conquerir aquesta situació.

Els components de maquinari i programari són

Microcontrolador (de 8051 famílies) - P89V51RD2
Comparador LM358
LCD de 16X2
LEDs vermells i verds
Sensor IR
GSM
Flash Magic
Captura d’Orcad
Compilador Keil - C.

Descripció

Per mantenir una comprovació de la densitat de trànsit, estem utilitzant pocs sensors IR als marges de la carretera i la informació que proporcionen els sensors IR i la densitat del trànsit, els semàfors canviaran. El sensor envia tota la informació a un comparador per digitalitzar la informació proporcionada.

Controlador de semàfors que utilitza Gsm i sistema incrustat

Si el primer sensor IR està bloquejat, el senyal de trànsit mostrarà llum verda durant aproximadament 10 segons, quan el segon sensor IR estigui bloquejat pel trànsit, el senyal estarà verd durant 15 segons i els horaris també es mostraran a la pantalla LCD adjunta. En cas que hi hagi alguna ambulància a prop d'algun senyal durant una situació d'emergència, la pantalla LCD ha d'enviar la informació del número predeterminat al punt central mitjançant la tecnologia GSM, com a resultat, el senyal aviat quedarà verd durant uns 20 segons.

Disseny i implementació de sistemes de seguretat basats en sensors infraroigs piroelèctrics

La seguretat del vostre vehicle, casa i oficina és molt important en aquests dies. Per tant, aquest projecte es desenvolupa amb un sistema de seguretat habilitat amb una característica de detecció de contrasenya i moviment. Posant en joc una tecnologia GSM, l’administrador s’actualitzarà amb els moviments que es produeixen a les vostres instal·lacions, aquesta informació es transmet amb l’ajut de SMS. L'administrador pot actuar des de qualsevol lloc, cosa que ajuda a estalviar temps en cas d'emergència.

Els components de maquinari i programari són

Sensor PIR
Zumbador
Descodificador i codificador DTMF
Pantalla LCD alfanumèrica
Microcontrolador: P89V51RD2
Mòdul GSM
Captura d’Orcad
Compilador de tecles
Flash Magic
Llenguatge C incrustat

Descripció

Aquest projecte està creat per un sistema de seguretat de baix cost que s’activa amb un petit sensor PIR (Pyroelectric Infrared) que s’adjunta al microcontrolador. Aquest sensor PIR té els avantatges de la polielectricitat per detectar el cos humà. Com que el cos humà és una font constant de radiació infraroja passiva. El mecanisme del projecte detecta l’existència del cos humà mitjançant els senyals produïts pel sensor PIR.

En el cas de detectar una persona sospitosa en zones restringides, el sistema produeix una alarma d'alerta juntament amb una trucada a un número especificat mitjançant l'ús del mòdem GSM. Aquest sistema està habilitat amb un sensor de fum que avisa en cas d'incendi. Aquest enfocament extremadament sensible té una petita limitació computacional, com a resultat, és molt adequat per a l'exploració, les aplicacions industrialitzades i l'entorn intel·ligent. El microcontrolador utilitzat al sistema controla tot el mecanisme del projecte i, per tant, es considera el centre del projecte.

Control de robots basat en pantalla tàctil amb alerta de veu

En el creixement tecnològic actual, el control remot és molt important per a l’automatització de productes d’usuaris i industrialitzats i a més de les aplicacions SPACE o Defense. XBEE és un element essencial que hi té un paper fonamental. Un control remot sense fils automàtic integrat al microordinador descriu els blocs estructurals bàsics del mecanisme de seguretat sense fils que substitueixen la tecnologia de filferro vella.

Els components de maquinari i programari són

ZIGBEE
Unitat de veu
Motors DC
Microcontrolador: P89V51RD2
Controlador de motor de CC
Pantalla tàctil
Font d'alimentació
Rodes
Compilador de tecles
C incrustat
Flash Magic

Descripció

Aquest projecte de control de robot de pantalla tàctil amb alerta de veu posa en joc el microcontrolador P89V51RD2. Aquesta tasca és la millor en el camp dels medicaments. Aquest transmissor es troba a prop del pacient i el pacient fa servir el robot per moure i enviar informació al metge fent ús de la pantalla tàctil. En situacions en què el pacient no pot arribar al metge, en aquest moment el pacient envia tota la seva informació amb el robot.

El pacient mou el robot cap a l'esquerra, cap a la dreta, cap endavant i cap enrere amb l'ajut d'una pantalla tàctil. Al teclat s'introdueix un missatge de veu predefinit a cada tecla i quan el pacient prem la tecla, es dóna un missatge pre-introduït al metge. Ara el metge pot actuar segons la informació proporcionada. El robot s’incorpora amb el receptor. Aquí ens comuniquem amb l'ajuda de Xbee.

Controlador de panell solar d’un eix i optimització de potència

En general, tots els panells solars normals estan orientats cap a un costat o direcció. Per aquest motiu, el panell solar no obté els rajos solars adequats per funcionar de manera eficient. Aquest projecte de panells solars d’eix únic té la intenció de conquerir aquesta ineficiència dels panells solars. Aquest projecte posarà en joc la tecnologia LDR que ajudarà el panell solar a obtenir els rajos solars de totes les direccions.

Els components de maquinari i programari són

LDR’s
8051 Microcontrolador P89V51RD2
Relleu
Panell LED
solar Panell
Motor pas a pas
Flash Magic
Llenguatge C incrustat
Compilador de tecles

Descripció

Aquest projecte està dissenyat amb l'objectiu d'obtenir un control automàtic sobre el panell solar, que donarà lloc a l'obtenció de rajos solars complets des de totes les direccions. Això s’aconsegueix donant valor de moviment o rotació al panell solar. El sol surt a l’est i es pon a l’oest, per tant, en un panell solar ordinari, els raigs solars recollits provenen de l’extrem est o oest, de manera que, per superar-ho, es dóna una potència de rotació de manera que els raigs es recullin de l’est i l’oest tots dos.

Panell solar d'un eix únic

La potència de rotació es dóna al panell mitjançant un motor pas a pas. Es col·loquen 5 LDR a l’arc i en funció de la intensitat del LDR el motor pas a pas girarà. La intensitat de LDR serà menor quan la intensitat del sol sigui més utilitzant aquest principi, funcionarà.

LDR també optimitzarà la capacitat de potència. ADC mostrarà totes les lectures donades per la LDR i aquesta lectura es transmetrà a microcontrolador del 8051 famílies. Segons la lectura llançada per l'ADC, el microcontrolador amb l'ajut del relé il·lumina el LED. Si la potència de la resplendor és més gran, significa que totes les sèries de LED estaran APAGADES. Segons la intensitat de la sèrie de LED de resplendor s'activarà o s'apagarà. En aquest projecte, el microcontrolador és el cor del sistema complet.

Automatització aeroportuària basada en GSM

Aquest projecte basat en GSM s’utilitza a aeroports. A l’hora de sortida dels vols, cal tenir en compte diverses coses, com ara: recollida d’equipatges, despatx de pista, etc. Depenent de tots aquests aspectes, hem projectat aquest projecte per a l’aeroport.

Els components de maquinari i programari són

Mòdul GPS
DC motor
LED
Sensor d'obstacles IR
Receptor i transmissor IR
Controlador de motor de corrent continu L293D
LCD alfanumèric 16 × 2
Microcontrolador AT89C52
Captura d’Orcad
HyperTerminal
C incrustat
Flash Magic
Compilador de tecles

Descripció

En la situació actual, mentre aterra qualsevol avió, s'envia una confirmació de veu des del controlador de trànsit aeri (ATC) al pilot. Després de l’aterratge de l’embarcació, l’avió s’acompanya fins a l’aparcament on els passatgers poden sortir i recollir l’equipatge. S’accedeix manualment a tots els dispositius que s’utilitzen al saló i això comporta una gran pèrdua d’energia i temps. Hi ha moltes possibilitats d’accidents, així com per error humà.

En aquest projecte comprovem la pista abans d’aterrar, per a això hem col·locat el receptor d’IR i el transmissor d’IR enfrontats a banda i banda de la pista. Es demana al pilot que enviï el missatge d’aterratge a l’estació base. Si la pista és lliure fins a l'estació base, enviarà un missatge d'aterratge al pilot mitjançant la tecnologia GSM. En aquesta tasca, l'aterratge de l'avió es mostra mitjançant LED (propòsit de demostració).

Després d’enviar-nos les escales mecàniques d’aterratge, fem servir el motor de corrent continu (demo Purpose). També col·loquem un sensor d’obstacles d’IR, aquest sensor conduirà l’equipatge al cinturó a mesura que s’acosti al sensor per a això (propòsit de demostració) mitjançant un motor de corrent continu. Per aconseguir l'èxit en aquest projecte s'utilitza un microcontrolador de 8051 famílies.

Disseny i implementació d’un convertidor de potència bidireccional per a bicicletes elèctriques amb funció de càrrega

En els darrers temps, per complir els requisits d’estalvi d’energia, reducció de carboni i seguretat ecològica, es demana que tots els engranatges i energies electròniques satisfacin la demanda ecològica. D’altra banda, els vehicles gegantins de gasoil provoquen una contaminació atmosfèrica greu i danyen el medi ambient. Per tant, la creació dels vehicles elèctrics (EV) o dels vehicles elèctrics híbrids (HEV) s’està convertint en un tema important en molts països. Les bateries secundàries són la principal font d’energia d’aquests vehicles elèctrics. Per tant, la gestió de l’energia és un aspecte clau vital dels dissenys de vehicles elèctrics híbrids o EV.

Els components de maquinari i programari són

Buck-Boost
Divisor de tensió
LCD
Circuit de càrrega
Bateria-12V
Buck-Boost
PIC18F458
Kit PIC - Microchip
MPLAB
OR-CAD

Descripció

En aquest projecte del convertidor de potència bidireccional per a la bicicleta elèctrica, fem funcionar una màquina mitjançant un controlador de motor que s’activa amb el microcontrolador. Aquesta màquina està connectada per un motor més. Gràcies a la combinació, l'altre motor fa torns i produeix CEM. Aquest CEM posterior produït s’amplifica i s’utilitza per carregar la bateria.

Aquí s'utilitza un controlador de motor que s'activa amb el microcontrolador. El motor connectat es mou quan el motor primari es mou, de manera que la producció de CEM posterior s’inicia sempre que es mouen les màquines. El CEM posterior produït s’utilitza per avançar el bloc on el bloc d’augment avança el CEM posterior a 12 volts i la bateria s’alimenta amb el mateix.

Per mostrar les tensions produïdes per la bateria i la CEM posterior, s’utilitza una pantalla LCD. La tensió de la bateria, a més de la CEM posterior, serà més elevada per proporcionar-la al microcontrolador, de manera que s'utilitza un separador de tensió que divideix la tensió en 10, que serà més adequat per calcular.

Node de sensor sense fils per detectar gasoductes perillosos

Aquest projecte explica els aspectes de funcionament i rendiment del node de sensor sense fils basat en ARM7 en l'observació de paràmetres com CO2, humitat i temperatura que envolten la canonada. Per detectar qualsevol variació d’aquests paràmetres s’utilitza aquest sistema. Aquest sistema utilitza un sensor de node sense fils que funciona amb bateria i que està interconnectat amb altres sensors externs per avaluar els paràmetres.

Els components de maquinari i programari són

Zigbee
Sensor de CO2
LCD
Microcontrolador
Sensor de temperatura i humitat
Captura d’Orcad
Hiperterminal
C incrustat
Flash Magic
Compilador de tecles

Descripció

Aquest projecte funciona amb un microcontrolador ARM7, el llindar s’introdueix amb un nivell de paràmetre predefinit. Els sensors emprats donen sortida de voltatge analògic. Aquesta sortida es subministra a l'ADC per convertir la sortida analògica a digital. Aquesta sortida digital s’avalua en microcontrolador.

Si la humitat, la temperatura i altres paràmetres no coincideixen o superen els nivells predefinits, enviarà informació al lloc de control amb l'ajut de la tecnologia Zigbee. Tots els nivells de paràmetres detectats, com ara humitat, temperatura, etc., es mostraran a la pantalla LCD utilitzada.

Robot de recollida de llibres automatitzat per a biblioteques

Per automatitzar el sistema de biblioteca es preveu aquest projecte. Per emprar aquest procés de cerca de llibres a la biblioteca, posem en joc Robot Arm amb certa llibertat, que ajudarà a esbrinar el llibre exacte que es necessita.

Els components de maquinari i programari són

LCD
Microcontrolador
Zigbee
Font d'alimentació
Conductors de motor
Etiquetes RFID i lector
Sensor IR
Flash màgia
falca

Descripció

En aquest projecte, tots els llibres s’etiquetaran mitjançant etiquetes RFID i s’habilitarà un lector d’etiquetes al robot. El robot durà a terme una manera de buscar la força de la bèstia i, en cas que es localitzi el llibre, es baixarà el braç del robot fins que el sensor d'obstacles IR situat al braç trobi el llibre.

Robot de recollida de llibres

Més tard, el braç del robot agafarà el llibre amb les seves mandíbules i llavors el robot es desplaçarà en la direcció oposada per situar el llibre on va començar. Una tecnologia similar es pot aplicar als supermercats.

A continuació es descriu la llista d'alguns projectes IEEE més sobre sistemes incrustats per a estudiants ECE.

Robot d'equilibri automàtic amb roda dual autònoma mitjançant microcontrolador

La funció principal d’aquest robot autoequilibrant amb dues rodes és equilibrar la seva posició a la regió d’una posició fixa. Originalment, aquest sistema era inestable i no lineal. Un cop canviat l'estructura física d'aquest sistema mitjançant un controlador PID, es torna estable i el seu comportament dinàmic es pot analitzar mitjançant la seva modelització matemàtica. Els resultats de simulació d’aquest sistema es poden observar a través de MATLAB, PROTEUS i VM Lab. Aquest projecte és molt útil en sistemes de defensa, hospitals, jardineria i centres comercials, etc.

Seguretat en la comunicació de la informació del vehicle

Aquest projecte implementa un sistema per proporcionar informació sobre el vehicle i seguretat, amb l'ajut de les tecnologies GSM i RFID. En aquest projecte, es desenvolupa un sistema de rastreig de vehicles per proporcionar informació als viatgers dels vehicles que utilitzen tecnologia sense fils perquè ajudi a reconèixer si el viatger està viu o mort. Per superar-ho, aquest sistema es desenvolupa per evitar accidents de conductors i passatgers.

Conducció autònoma o cotxe autònom

Aquest projecte dissenya un cotxe autònom per reduir els accidents de trànsit. Aquest projecte supera l’agitada problemàtica de la gent de les zones urbanes com el sistema d’aparcament canviant l’ús del sòl. Aquests vehicles amb conducció automàtica poden generar problemes d’aparcament per alguns motius. Aquest vehicle pot deixar els viatgers aproximadament a qualsevol lloc de les zones urbanes. Aquest cotxe autònom pot aparcar dins d’una zona d’aparcament més estreta sense danyar el vehicle.

Sistema de vigilància de les escombraries amb IoT

En l'actualitat, hi ha diversos mètodes disponibles per netejar i millorar l'entorn de la nostra zona. El govern també va iniciar diversos moviments per millorar la neteja. Aquest projecte implementa un sistema per informar les corporacions municipals de la neteja de la paperera a temps.

Per superar aquest problema, es desenvolupa un control de deixalles. En aquest projecte, es troba un sensor a la part superior de la paperera per notar el farciment d’escombraries fins a la mida del mussol de la paperera. Una vegada que la brossa s'ompli al màxim nivell, immediatament s'enviarà un avís a l'oficina del municipi, de manera que es puguin prendre més mesures per netejar la paperera. Per tant, aquest projecte és molt útil per netejar millor la ciutat a les zones urbanes. En utilitzar aquest projecte, es pot reduir l’operació manual perquè rebran una notificació un cop s’ompli la paperera.

Sistema de monitorització sense fils per a la seguretat de les mines

Aquest projecte s'utilitza per implementar un sistema per superar els inconvenients del sistema de ràdio mitjançant l'ús de tecnologia sense fils per rastrejar la mina. Per a això, cada persona està equipada amb un mòdul RF Tx mentre entra a una mina. Tots els transceptors que es troben dins de la mina vetllen per la ubicació del miner.
Els transceptors d’aquest sistema utilitzen un mòdul sense fils per interactuar amb les estacions base.

“interruptor de llum de doble tir doble pal ”

Aquest sistema utilitza diferents sensors com la humitat, la temperatura per intimar els miners i l'estació base quan es produeix el canvi a l'atmosfera. Les posicions en temps real de cada menor es poden controlar a través dels operadors de mines en cas d'emergència. Aquests sistemes són versàtils, són fiables, tenen menys costos i consumeixen menys energia.

Sistema de gestió de bateries mitjançant UPS i GSM

Aquest projecte s’utilitza per donar energia de seguretat a empreses, indústries un cop el subministrament principal està apagat o no funciona. En proporcionar el subministrament de còpia de seguretat a les organitzacions, no es poden aturar els serveis prestats per l’empresa. Aquest sistema utilitza dos transformadors, un és per a la font d'alimentació principal, mentre que l'altre és SAI. Si una persona vol utilitzar el subministrament del SAI, ha d'enviar un SMS al mòdem GSM.

Una vegada que el mòdem rep SMS de la persona per canviar la connexió de la font d'alimentació, dóna una alerta al microcontrolador per connectar el SAI i desconnectar la font d'alimentació principal amb l'ajuda del circuit de control mitjançant un relé.

Mitjançant l’ús d’aquest projecte, es poden evitar les interrupcions d’alimentació produïdes pel subministrament principal. Si el subministrament principal no està disponible, podem utilitzar el subministrament secundari intimant al microcontrolador.

Mireu els següents projectes IEEE més sobre sistemes incrustats

Control de regulador de làmpada de CA mitjançant telèfon mòbil.
Circuit de monitorització sense fils per a panells fotovoltaics en sistemes connectats a xarxa.
Implementació SCADA basada en RF.
Mesura de la qualitat de l’energia i desenvolupament de dispositius de monitorització.
Registrador de dades de temperatura.
Sistema de control i control de comptadors d’energia.
Llum de carrer basada en Zigbee.
Un sistema de control de temperatura en línia
Un sistema de control de descongelació en línia del conductor de la línia de transmissió

Per tant, es tracta de la llista de projectes IEEE en sistemes incrustats. Els sistemes incrustats són un camp d'aprenentatge extremadament ampli que necessita un coneixement intens de projectes en temps real per ajudar els aspirants a comprendre el protagonisme del domini en el camp de l'electrònica. Els sistemes incrustats són avui funcionals en diversos aparells electrònics. Només hi ha uns quants projectes que aconsegueixen l’acceptació de l’IEEE i aquests reconeguts projectes IEEE sobre sistemes incrustats van com a pastissos calents pel que fa a la seva demanda.

Crèdits fotogràfics