Els sensors són l’eix vertebrador de l’automatització de plantes i la robòtica. La interfície de la seva sortida amb el firmware és una de les àrees importants de les aplicacions industrials. Comprendre els seus paràmetres és de gran importància en el disseny d’un sistema de control. Sensors com temperatura, gas, humitat, IR, làser ultrasònic, sensor PIR, etc. s’utilitzen àmpliament a la indústria. El desenvolupament de projectes que impliquin aquests sensors donen una idea clara per entendre el seu ús i limitacions. L’adquisició de dades, SCADA i el control lògic difús són pocs projectes de nivell avançat que solen adoptar sistemes incrustats i que requereixen coneixement del domini del programari, especialment el llenguatge “C”. En aquest article es discuteix una visió general dels projectes basats en sensors per a estudiants d’enginyeria.
Projectes basats en sensors per a estudiants d’enginyeria
A continuació es comenten els projectes basats en sensors per a estudiants d’enginyeria.
Projectes basats en sensors
Controlador de nivell de líquid sense contacte
Es desenvolupa un mecanisme de control del nivell d’aigua per detectar el nivell de l’aigua del dipòsit sense cap contacte amb el dipòsit i, per tant, controla la bomba per omplir d’aigua al dipòsit. Aquí s’utilitzen sensors d’ultrasons per detectar el nivell de l’aigua al dipòsit.
El sensor ultrasònic detecta el nivell de líquid al dipòsit d’aigua i envia aquesta informació al microcontrolador. Basant-se en l’entrada del sensor, el microcontrolador controla en conseqüència la commutació del commutador de relé, que en aquest cas és una combinació d’un transistor i un MOSFET. En conseqüència, el relé es controla per encendre la càrrega en cas que el nivell de l’aigua sigui menor o apagui la càrrega en cas que el nivell de l’aigua sigui més gran.
Ús d’un comandament a distància de TV com a ratolí sense fil per a ordinadors
Aquest sistema utilitza un comandament a distància de TV com a ratolí sense fil per realitzar operacions a l’ordinador. El comandament a distància del televisor funciona segons el principi de la comunicació IR i les ordres s’envien a l’ordinador mitjançant una unitat de control.
Aquí les ordres s’envien des d’un control remot de TV en forma de raigs IR modulats. Aquests rajos són rebuts pel receptor IR i convertits en senyals elèctrics que es donen al microcontrolador. El microcontrolador converteix aquests senyals en ordres binàries i les envia en forma de sèrie a l'ordinador a través d'un IC de canvi de nivell.
Dispositiu de bloqueig remot
Aquí es desenvolupa un dispositiu que produeix rajos IR que poden bloquejar els rajos del comandament a distància del televisor. La freqüència de la llum IR és la mateixa que la freqüència de llum IR del comandament a distància del televisor. Es pot col·locar al receptor de TV de manera que els raigs rebuts pel comandament se superposin als rajos IR emesos per aquest dispositiu.
Aquí s’utilitza un temporitzador alimentat per una bateria per produir impulsos a una freqüència igual a la freqüència del senyal de sortida remota i un cicle de treball superior al 50%, per accionar el transistor, que al seu torn proporciona energia al díode IR i, per tant, el díode IR emet Raigs IR a aquesta freqüència.
Speed Checker per detectar la conducció d’erupcions en vehicles
La conducció per erupcions és un dels principals motius dels accidents de trànsit. La majoria dels accidents de trànsit es poden prevenir si es controla la conducció precipitada. Això s’aconsegueix supervisant la velocitat dels vehicles i, en conseqüència, genera un avís quan augmenta la velocitat del vehicle. Aquí es dissenya un sistema de control de velocitat on es mesura el temps que ha trigat el vehicle a viatjar des del lloc de l'autopista a un altre i es calcula la velocitat del vehicle.
Aquí s’utilitzen dos sensors IR en dos llocs diferents. S'utilitzen dos temporitzadors que reben l'entrada dels dos sensors. La sortida dels dos temporitzadors acciona una porta NAND que al seu torn acciona un altre temporitzador per activar un timbre en cas que la velocitat superi el límit establert. Un comptador de dècades mostra el recompte de temps dels impulsos de sortida o compta els impulsos de rellotge, és a dir, es pren el temps per passar de la posició del sensor IR a un altre. Es fixa un límit de velocitat i es fixa la distància entre els dos punts. En cas que el recompte de temps sigui inferior al límit de temps establert, se sap que la velocitat es supera i, en conseqüència, un timbre comença a sonar per donar la indicació.
Mesura de la distància mitjançant sensor ultrasònic
El sensor d'ultrasons es pot utilitzar per mesurar la distància de qualsevol objecte des d'una determinada posició. El sensor emet ones ultrasòniques que l’objecte reflecteix. El temps que passen les ones per viatjar d'anada i tornada es calcula i es multiplica amb una velocitat del so per obtenir la mesura de la distància.
Sistema òptim de gestió energètica
Aquest sistema s’utilitza com una manera de gestionar el consum d’energia de forma òptima. Defineix una manera fàcil d’estalviar energia controlant el canvi de càrregues d’una habitació només en funció del nombre de persones que entren a l’habitació. El projecte utilitza sensors IR per detectar les persones que entren i surten de l'habitació i, per tant, la unitat de control controla la commutació de la càrrega.
Rotació bidireccional del motor d’inducció amb dispositiu de control remot
Els ventiladors d’escapament que s’utilitzen a les llars només s’utilitzen per expulsar l’aire calent de l’habitació. Aquests ventiladors funcionen mitjançant motors d’inducció de fase dividida que consisteixen en el bobinatge principal que obté l’alimentació directa de la xarxa elèctrica i un bobinatge auxiliar que obté l’alimentació principal a través d’un condensador. Intercanviant l’alimentació entre els dos bobinats, es poden intercanviar els bobinats i es pot canviar la direcció del motor. Aquest projecte utilitza aquest principi per aconseguir la rotació bidireccional del motor. Les comandes per a la direcció desitjada les dóna un comandament a distància del televisor i, per tant, el motor gira en la direcció desitjada.
Llums de carrer que brillen en detectar el moviment del vehicle
L’avantatge principal d’utilitzar els LED com a fanals és que es pot controlar la seva intensitat controlant la font d’alimentació dels LED. En detectar l’arribada de vehicles, els fars LED només es poden encendre en el moment en què el vehicle hi passa. Això ajuda a estalviar una quantitat rellevant d’energia. Aquest projecte desenvolupa una manera d’aconseguir-ho mitjançant l’ús d’una sèrie de LEDs que representen els llums dels carrers i s’utilitzen un parell de sensors IR per detectar el nombre de vehicles que hi ha al camí.
Sistema de senyal de trànsit basat en densitat mitjançant microcontrolador PIC
Aquest sistema defineix una altra manera d’optimitzar l’ús d’energia i també de superar el problema dels embussos. En detectar el nombre de vehicles a cada costat d’una cruïlla, es pot controlar el temps durant el qual brilla la llum vermella del senyal de trànsit. Aquest projecte ho aconsegueix mitjançant l'ús de LEDs com a semàfor de cada costat de la cruïlla i l'ús de sensors IR per cada costat per detectar el nombre de vehicles.
Projectes basats en sensors sense microcontrolador
A continuació es descriu la llista de projectes basats en sensors sense microcontrolador.
Proves del nivell d'alcohol mitjançant sensor d'alcohol
Aquest projecte s’utilitza per provar el nivell d’alcohol per provar un conductor de vehicle, si està borratxo o no. Aquest circuit funciona amb font d'alimentació de + 5V. Aquest sistema és molt senzill d’utilitzar i de baix cost. La indicació d'alcohol es pot determinar mitjançant diferents LED.
Llum de seguretat mitjançant sensor de moviment
La llum de seguretat del projecte es pot dissenyar amb un sensor de moviment. Aquest projecte s'utilitza principalment per detectar el moviment d'una persona dins de l'habitació. Un cop detectat el moviment a través d’un sensor de moviment, la llum de l’habitació s’encendrà automàticament. Aquest circuit utilitza un sensor PIR i el circuit analògic i digital. Aquí, aquest sensor detecta el moviment d'una persona, mentre que el circuit analògic i digital encén la llum durant el temps específic.
Generació d'alarma a través de l'excés de temperatura mitjançant l'activació del ventilador
El sistema proposat s’utilitza per controlar la sobre-temperatura i genera una alarma mitjançant un sensor de temperatura. Aquest sistema estableix el límit màxim de punts de control de temperatura. Quan la temperatura augmenta la temperatura fixa, llavors genera el so per donar una alerta a l'usuari per a la seva atenció.
Sensor d'obstacles infrarojos sense microcontrolador
Aquest projecte s’utilitza per dissenyar un sensor d’obstacles sense utilitzar un microcontrolador. Aquest sensor s’utilitza en moltes aplicacions i és econòmic. A més, aquest projecte es pot millorar als sistemes d'alarma contraincendis canviant el sensor.
Aixeta automàtica d’aigua sense utilitzar el microcontrolador
El sistema proposat, és a dir, l'aixeta intel·ligent d'aigua, s'utilitza per reduir el malbaratament d'aigua de l'aixeta. Aquest toc es desactiva automàticament sempre que no el fem servir. Aquest projecte es pot dissenyar amb dos sensors de proximitat IR on un sensor detecta la mà que està a prop de l’aixeta per tal de poder aturar el flux d’aigua. De la mateixa manera, es col·loca un altre sensor a la part superior de l'aixeta. Aquest sensor detecta principalment el nivell d’aigua.
Una vegada que aquest toc detecta qualsevol mà / got a prop del toc, s'apagarà automàticament un cop s'ompli el cubell. Aquest sistema s’utilitza en màquines expenedores d’aigua i en automatismes industrials.
Projectes biomèdics basats en sensors
A continuació es mostra la llista de projectes biomèdics basats en sensors.
Seguiment del moviment de les cames mitjançant el sensor de brúixola
La funció principal d’aquest projecte és dissenyar un dispositiu utilitzat per fer un seguiment del moviment corporal dins d’una situació virtual. El seguiment del moviment humà atrau principalment l'atenció de diferents llocs com la producció d'animació, medicina esportiva, anàlisi biomèdica i ergonomia. El moviment humà es pot detectar amb l'ajut d'un acceleròmetre, però té algunes limitacions per detectar el moviment.
Un acceleròmetre no pot notar moviments horitzontals. Els sensors de brúixola s’utilitzen per compensar les limitacions dels acceleròmetres. Per detectar el moviment de diferents parts del cos humà, es requereixen tres acceleròmetres. Els giroscopis que fan servir acceleròmetres milloraran els resultats dràsticament, però els giroscopis són cars. Però, en el futur, són molt recomanables.
Sistema de detecció d’accidents i sistema de rescat per a ambulàncies
Els embussos i els accidents de trànsit són problemes importants a les zones urbanes a causa de l’alta població. En l'actualitat, no hi ha tecnologia per detectar l'accident, però el retard en arribar a l'ambulància a la zona de l'accident a causa del trànsit intens pot fer morir la víctima. Per superar aquest problema, aquí hi ha una solució: un sistema de detecció d’accidents que utilitza sensors.
La base de dades de tots els hospitals de la ciutat s’emmagatzema al servidor principal. Un mòdul GSM i GPS del vehicle compartirà la ubicació de l'accident amb el servidor principal perquè una ambulància arribi al lloc de l'accident des de l'hospital més proper. Mitjançant la comunicació RF, es poden controlar els senyals dels semàfors al camí de l’ambulància. Per tant, es pot reduir el temps d’ambulància per arribar a l’hospital.
Un sistema de control del pacient a l’ambulància enviarà els paràmetres vitals del pacient a l’hospital en qüestió. Aquest sistema està totalment automatitzat, de manera que troba l’accident i ajuda a arribar a l’hospital a temps.
Detecció d'electrocardiograma sense fils per al control de la salut personal
Mitjançant l’ús d’aquest projecte, es pot comprovar la salut personal mitjançant un IIHMS (sistema de vigilància i salut intel·ligent interactiu) que inclou BSN (xarxa de sensors corporals) i LSN (xarxa de sensors locals) eficient en energia. L'adquisició de bio-senyal utilitzat per a aplicacions BSN es pot aplicar per obtenir les dades del cos humà real mitjançant la comunicació ZigBee. A més, receptor de RF amb ARM, placa mixta A / D i visualitzador basat en ARM per demostrar els valors.
Robot detector per detectar humans vius a través de sensors PIR en camps de guerra
Actualment, els sistemes automatitzats són flexibles, precisos i fiables. Per tant, en tots els camps s’utilitzen sistemes automatitzats a causa d’aquesta demanda. Aquests sistemes s’utilitzen principalment en el camp de l’electrònica perquè ofereixen un bon rendiment. Als camps de guerra, els robots juguen un paper clau per reduir les pèrdues humanes. La intenció principal d’aquest sistema proposat és detectar una persona ferida per a operacions de rescat amb l’ajut d’un sensor PIR. Si una persona ferida ho descobreix, l'arrel pot informar-se mitjançant una tecnologia sense fils amb l'ajut de RF.
Sistema de control d’anestèsia mitjançant sensor de batec del cor
En qualsevol cirurgia, donar anestèsia al pacient és molt important en una dosi concreta. Un cop el metge li doni l’anestèsia al pacient, aquest no patirà cap dolor durant la cirurgia. En funció de la durada de la cirurgia, només dependrà la dosi, en cas contrari, pot causar greus problemes de salut. Per superar aquesta situació, el sistema proposat està dissenyat a saber, un controlador d’anestèsia automàtic amb Arduino Uno
L’anestesista pot fixar la dosi d’anestèsia. Mitjançant l’ús del tauler d’interruptors, l’anestesista pot iniciar el procés. Un cop obtingut el senyal d’arrencada a través de l’Arduino Uno, regula tot el sistema i envia una ordre al controlador del motor perquè el motor funcioni. Un cop el motor comença a funcionar, es pot infondre l'anestèsia.
La quantitat fixa d’anestèsia es pot injectar al cos del pacient i, mentre es fa aquest procés, es poden comprovar els batecs del cor del pacient. La segona dosi de l’anestèsia es pot injectar en funció del recompte de batecs del pacient. L’administració pot comprovar els batecs del cor. Si observen alguna anomalia, deixaran d'injectar.
Idees de projectes basats en sensors
A continuació es detallen les idees de projectes basades en sensors per a estudiants d’enginyeria.
- Sistema d’obertura automàtica de portes amb detecció de moviment
- Bucle tancat control del motor BLDC
- Sense contacte TACHOMETER
- Seguiment de la línia de vehicles robotitzats mitjançant microcontrolador
- Control de velocitat predefinit del motor BLDC
- Controlador de temperatura industrial
- Sistema de control de velocitat basat en microcontroladors
- Sincronització de velocitat de motors múltiples
- Control de posicionament de plats per control remot IR
- Detecció d'obstacles IR per accionar càrregues
- Sincronització de velocitat de motors múltiples
- Control de temperatura digital precís
- L'automàtic sistema de control de salut sense fils
- Comptador d'objectes amb pantalla de 7 segments
- Vehicle Robòtic per Evitar Obstacles
- Sistema de detecció de comptadors d'energia manipulats
- Sistema de Gestió de l'Energia Solar
- Detecció d'objectes per ultrasons
- Vehicle robotitzat controlat per IR
- Control de potència del tiristor mitjançant control remot IR
- Sistema de bombament digital automàtic sense fils avançat per a agricultura mitjançant sensor de sòl
- Sistema d'alarma de terratrèmol sense fils avançat per a avisos anticipats
- Temple Security System: sistema de seguretat Temple de gamma alta amb Jammer de freqüència
- Integra el sistema de seguretat intel·ligent per a la vigilància industrial amb WAP i marcador automàtic
- Prevenció d’accidents de fatiga del conductor mitjançant un sensor de parpelleig d’ulls
- Cadira de rodes automàtica controlada per bola d'ulls
- Multisensor - Robot de seguretat basat en fum, foc, temperatura, gas, metall i intrusos - Zigbee
- Dispositiu de cura de la UCI habilitat per RF: sistema de suport vital
- Reconeixement i rendiment de gestos manuals basats en el llenguatge de signes americà
- Library Robot: sistema robotitzat de guia de camins amb intel·ligència artificial mitjançant microcontrolador
- Sistema avançat de seguretat bancària sense fils amb alarma i sensor remot per a aplicacions de seguretat modernes
- Disseny i implementació de sistemes d'automatització ferroviària amb xarxa de sensors
- Detecció de moviment, orientació i proximitat en robòtica
Diferents tipus de projectes basats en sensors
Hi ha diferents tipus de sensors disponibles, com ara temperatura, proximitat, acceleròmetre, infrarojos, pressió, llum, ultrasons, fum, alcohol, gas, tacte, color, humitat, inclinació, flux i nivell de sensor. A continuació s’enumeren els projectes basats en diferents tipus de sensors per a estudiants d’enginyeria.
Projectes basats en sensors IR
IR / Sensor d'infrarojos és un tipus de sensor de llum, utilitzat en diferents aplicacions, és a dir, la detecció d'objectes i la proximitat en tots els telèfons mòbils. A continuació es mostra la llista de projectes de sensors IR.
- Poseu-vos en contacte amb menys disseny de tacòmetres digitals, inclosa la funció sense fils amb baix cost
- Detecció d'obstacles mitjançant IR per a l'interruptor de càrrega
- Robot de seguiment de línia amb sensor IR i microcontrolador
- Sistema de gestió d'aparcament de pagament mitjançant IR i RF automatitzada
- Resplendor de llum de carrer basat en el sensor IR mitjançant el moviment de detecció de vehicles
- Control de la posició del plat mitjançant el sensor IR
- Sistema de senyal de trànsit basat en la densitat mitjançant sensor IR i microcontrolador
- Ajust de senyal i detecció de densitat de trànsit mitjançant sensor IR
- Supervisió i control de seguretat bancària de manera eficient mitjançant sensors IR
- Portes de trens de metro automàtics que es desplacen entre diferents estacions
- Sistema d'aparcament basat en sensors IR mitjançant WSN
- Detecció de conducció erupció mitjançant Speed Checker a les carreteres
- Sistema d’obertura de porta automàticament mitjançant sensor IR i microcontrolador
- Control de la porta del ferrocarril automàticament mitjançant sensor IR
- Control del descodificador de senyal mitjançant control remot IR per a la llar
- Rotació del motor d’inducció bidireccional mitjançant un dispositiu de control remot
Projectes basats en el sensor d’ultrasons
An sensor d'ultrasons s’utilitza per detectar la distància objectiu de l’objecte generant ones ultrasòniques i canvia els senyals sonors reflectits en un senyal elèctric. A continuació s’enumeren els projectes basats en sensors per ultrasons per a estudiants d’enginyeria.
- Arduino basat en sonar ultrasònic o projecte de supervisió de radar
- Navegació per ultrasons per a invidents
- Mesurador de distància per ultrasons amb indicació de buzzer per Android
- Guant de vibrador per ultrasons per a cecs amb tercer ull
- Bastó per a persones cegues que utilitza un sensor d'ultrasons
- Radar d'ultrasons mitjançant microcontrolador PIC
- Sistema de mesura de distància mitjançant sensor d'ultrasons
- Sistema de control basat en sensors ultrasònics per al nivell de líquid
- Levitació acústica d'ultrasons mitjançant HCSR04 i Arduino
- Smart Jar basat en IoT mitjançant el sensor d'ultrasons i l'MCU ESP8266
- Dispensador de desinfectant de mans automàticament mitjançant sensor d'ultrasons
- Sistema d’aparcament intel·ligent basat en el sensor d’ultrasons i el MCU ESP8266
- Robot basat en un sensor d'ultrasons per evitar obstacles
Projectes basats en el sensor de temperatura
Un sensor que s’utilitza per detectar la temperatura del seu entorn i canvia les dades d’entrada a dades electròniques per a la supervisió, enregistrament, etc. sensor de temperatura A continuació s’enumeren els projectes basats en estudiants d’enginyeria.
- Monitorització d’errors en indústries mitjançant sensor de temperatura i Arduino
- Detector de sobreescalfament mitjançant microcontrolador i sensor de temperatura mitjançant Buzzer
- Casc elegant utilitzat per als miners de carbó
- Seguiment de la salut del pacient i seguiment amb Arduino Uno i IoT
- Detecció d'errors del paràmetre del transformador mitjançant GSM
- Informes del projecte del sistema meteorològic amb Arduino Uno
- Estació Meteorològica mitjançant Digital i GSM
- Sistema de seguretat domèstica mitjançant GSM
- Robot per controlar l’entorn d’hivernacle
- Monitoratge de l'estat del transformador de potència
- Sistema de seguretat domèstica amb IoT i Arduino
- Seguiment de l’efecte hivernacle mitjançant IoT
- Sistema d'alarma contra incendis amb fum, sensor de temperatura mitjançant Arduino
- Seguiment d'ambulàncies basat en GPS i GSM
- Diagnòstic i control de fallades del sistema en aerogeneradors
- Controlador de temperatura precisament amb microcontrolador
- Sistema de monitorització de la bateria mitjançant microcontrolador
Projectes basats en el sensor d’humitat
Un sensor d'humitat s'utilitza per detectar, mesurar i notificar tant la temperatura de l'aire com la humitat. La humitat té un paper essencial tant en el medi ambient com en el cos humà. A continuació es mostra la llista de projectes basats en sensors d’humitat per a estudiants d’enginyeria.
- Sistema d’informació d’informes meteorològics
- Sistema d’informació del temps mitjançant sensor d’humitat i IoT
- Sistema basat en GPS i GSM per al seguiment de soldats
- Sistema de monitorització basat en IoT i Arduino per a la salut del pacient
- Sistema d’adquisició de dades amb 4 canals mitjançant microcontrolador
- Incubadora de nadons basada en GSM
- Estació meteorològica digital mitjançant GSM
- Seguiment d'ambulàncies basat en GPS i GSM
- Registrador de dades mitjançant sistema de control i control de l’hivernacle amb microcontroladors mitjançant IoT
- Interfície del sensor de temperatura DHT11 i Arduino i sensor d'humitat
- Sensor de temperatura i humitat
- Mesura de la humitat i la temperatura basada en Arduino
- Detecció del nivell de comoditat de l’atmosfera mitjançant HUMIDEX
- Calibració del sensor d'humitat
- Estació meteorològica basada en iShield
- Seguiment del medi ambient a l’espai de treball
Projectes de sensor de proximitat
A El sensor d'humitat del sòl és un tipus de sensor que s’utilitza per mesurar la humitat (contingut d’aigua) del sòl. Un cop seca la humitat del sòl, la producció del mòdul és elevada, en cas contrari, la producció serà baixa. A continuació es mostra la llista de projectes basats en sensors d’humitat del sòl que s’utilitzen per a estudiants d’enginyeria. El terme LDR significa a Projectes de sensor LDR . A sensor tàctil s’utilitza principalment per detectar i enregistrar el tacte físic. La llista de tacte projectes Arduino basats en sensors es mostra a continuació. A sensor infraroig passiu com el PIR és un tipus de sensor electrònic que s’utilitza per mesurar la llum IR que s’està irradiant des dels objectes propers que l’envolten. A continuació es mostra la llista de projectes PIR per a estudiants d’enginyeria. Per tant, es tracta d’una visió general de diferents tipus de projectes basats en sensors per a estudiants d’enginyeria, que inclouen IR, ultrasons, sensor de temperatura, proximitat, humitat, LDR i sensor tàctil. Aquí teniu una pregunta, quina és la funció del sensor IoT?Projectes de sensor d’humitat
Projectes de sensor LDR
Projectes de sensor tàctil
Projectes basats en el sensor PIR
