An Vgrajeni sistem je ena največjih samostojnih kategorij projektov, ki so posebej namenjeni študentom elektronike in elektrotehnike. Projekti IEEE na vgrajenih sistemih se lahko razlikujejo od sorazmerno nezapletenih konceptov do dokaj zapletenih projektov. Tudi pri projektih IEEE na vgrajenih sistemih obstaja veliko alternativ glede velikosti in lastnosti uporabljenega mikroprocesorja in mikrokrmilnika. V IEEE spoznavamo različne mikrokrmilnike, kot so ARM, AVR, PIC 16/18, Coldfire in številne druge mikrokrmilnike, ki so primerni za določeno vrsto projekta.

Najnovejši projekti IEEE o vgrajenih sistemih

Zadnji vgrajeni inovativni projekti so obravnavane v nadaljevanju. Naslednji zanimivi vdelani projekti so v pomoč študentom tehnike.

Projekti IEEE na vgrajenih sistemih

Avtomatsko parkirišče na osnovi vizije.
Potresi in simulacija cunamija prek omrežja GSM
Inteligentni krmilnik semaforja, ki uporablja GSM
Načrtovanje in izvedba varnostnega sistema na osnovi senzorja PIR
Robot Control z govornim opozorilom in zaslonom na dotik.
Krmilnik sončne plošče in optimizacija moči
Avtomatizacija letališč z uporabo GSM.
Dvosmerni pretvornik moči za električno kolo s funkcijo polnjenja
Brezžično senzorsko vozlišče za zaznavanje nevarnega plinovoda
Robot za avtomatizirano nabiranje knjig za knjižnice

Zdaj pa podrobno poglejmo pomen zgoraj naštetih projektov IEEE na vgrajenih sistemih, kot so uvod, opis, strojna oprema in komponente programske opreme.

Avtomatski parkirni sistem na osnovi vizije

V sedanjem scenariju je parkiranje avtomobilov veliko vprašanje, saj se število avtomobilov iz dneva v dan povečuje, po drugi strani pa je število parkirnih mest omejeno. Veliko časa zapravljamo pri iskanju parkirnega prostora. Ta projekt prikazuje pristop k premagovanju teh okoliščin preverjanja in upravljanja parkirnega prostora z uvedbo avtomatskega parkirnega sistema, ki temelji na viziji.

Komponente strojne in programske opreme so

Za oblikovanje tega avtomatiziranega sistema za parkiranje vozil uporabljamo spletno kamero
Osebni računalnik
RFID čitalnik
Oznaka RFID
Koračni motor
Ključ
LCD zaslon
Nenazadnje mikrokrmilnik ARM7
LED
Flash Magic
DOTNET
Keil Compiler
Vdelani C

Opis

Uporabljena spletna kamera bo zagotovila informacije o razpoložljivosti prostora in ti podatki bodo shranjeni v računalniku. LCD zasloni bodo informacije prikazovali s pomočjo uporabljenega mikrokrmilnika. Ko oseba pride po parkirišče, lahko poišče razpoložljivost prostora. Nato računalnik pošlje vse informacije mikrokrmilniku, krmilnik pa informacije na LCD zaslon, kjer lahko oseba vidi razpoložljivost. Če je na voljo prostor, se vrata samodejno odprejo ali pa ostanejo blizu.

Simulacija potresov in cunamija skozi omrežje GSM

Zaradi potresa in cunamija se zgodi veliko uničenja in prebivalstvo vsako leto umre. Te naravne nesreče nikoli ne opozorijo, preden se zgodijo. Da bi se izognili temu uničenju in smrtnim primerom, gradimo projekt, ki bo javnost opozoril na potres, cunami itd. Ta simulacija naravne katastrofe bo izvedena s pomočjo tehnologije GSM.

Komponente strojne in programske opreme so

Mikrokrmilnik –P89V51RD2
GSM (globalni sistemski modul)
ADC / analogno-digitalni pretvornik
Merilec pospeška
Zvočni signal
LCD zaslon
Flash Magic
Vdelani C
Keil Compiler

Opis

Ta sistem še naprej spremlja vibracije zemlje, ki jih povzročajo vsako sekundo dneva, v primeru, ko vibracije zemlje presežejo prag, ta sistem ustvari signal in s tem opozori javnost. Ko se zgodi potres, se ustvari signal in pospeši merilnik pospeška, signal pa se prek ADC prenese do mikrokrmilnika. Ti signali se generirajo čim prej. Zaradi hitrega signala obstaja možnost lažnega alarma.

Toda v tem stimulacijskem projektu v igro vpeljemo dva merilnika pospeška, ki se nahajajo dva do tri metre drug od drugega. Ko mikrokrmilnik prejme enake signale z obeh merilnikov pospeška, potem sporoči o potresnih informacijah. Ko ta sistem zazna opozorilo o potresu, s pomočjo tehnologije GSM te ločene vrednosti intenzivnosti potresa razširi na osrednje mesto. Ti podatki so nato prikazani na LCD zaslonih. Ob istem opozorilu se brenča začne z brenčanjem.

Zasnova inteligentnega krmilnika semaforja z uporabo GSM in vgrajenega sistema

Na splošno je nadzor semaforjev potreben za mesta z velikim številom prebivalstva, kot so Delhi, Mumbai, Bangalore. Včasih so zastoji tako dolgi, da prometni policist ne sliši sirene reševalnega vozila, zato mora reševalno vozilo dolgo čakati, zaradi česar lahko bolnik povzroči nesrečo. Torej nam ta projekt pomaga premagati to situacijo.

Komponente strojne in programske opreme so

Mikrokrmilnik (iz 8051 družin) - P89V51RD2
Primerjalnik LM358
LCD 16X2
Rdeča in zelena LED
IR senzor
GSM
Flash Magic
Orcad Capture
Prevajalnik Keil - C

Opis

Za nadzor nad gostoto prometa uporabljamo nekaj IR senzorjev na cestah in glede informacij, ki jih dajejo IR senzorji, in gostote prometa, se bodo semaforji spremenili. Senzor pošlje vse informacije primerjalniku, da jih digitalizira.

Krmilnik semaforja z uporabo GSM in vgrajenega sistema

Če je prvi IR senzor blokiran, bo prometni signal približno 10 sekund prikazoval zeleno luč, ko bo drugi IR senzor blokiran zaradi prometa, bo signal zelen 15 sekund in časi bodo prikazani tudi na priloženem LCD zaslonu. V primeru kakršnega koli reševalnega vozila v bližini kakršnega koli signala v izrednih razmerah mora LCD zaslon na sredinsko točko prek tehnologije GSM poslati informacije o privzeti številki, zato bo signal kmalu zelen približno 20 sekund.

Načrtovanje in izvedba piroelektričnega infrardečega senzorskega varnostnega sistema

Danes je zelo pomembna varnost vašega vozila, hiše in pisarne. Zato je ta projekt razvit z varnostnim sistemom, ki je omogočen s funkcijo zaznavanja gesel in gibanja. Z vključitvijo tehnologije GSM bo skrbnik seznanjen s premiki, ki potekajo v vaših prostorih. Te informacije se posredujejo s pomočjo SMS-a. Skrbnik lahko ukrepa od koder koli, kar pomaga prihraniti čas v nujnih primerih.

Komponente strojne in programske opreme so

PIR senzor
Zvočni signal
DTMF dekoder in kodirnik
Alfanumerični LCD zaslon
Mikrokrmilnik - P89V51RD2
GSM modul
Orcad Capture
Keil Compiler
Flash Magic
Vgrajeni jezik C

Opis

Ta projekt ustvarja poceni varnostni sistem, ki je omogočen z majhnim PIR (Pyroelectric Infrared) senzorjem, ki je pritrjen na mikrokrmilnik. Ta PIR senzor izkorišča prednosti poli električne energije, da zazna človeško telo. Ker je človeško telo stalni vir pasivnega infrardečega sevanja. Mehanizem projekta zazna obstoj človeškega telesa s signali, ki jih proizvaja senzor PIR.

V primeru odkrivanja osumljene osebe na območjih z omejitvami sistem z uporabo modema GSM ustvari opozorilni alarm skupaj s klicem na določeno številko. Ta sistem je omogočen s senzorjem dima, ki opozori v primeru požara. Ta izredno odziven pristop ima majhno računsko omejitev, zato je dobro prilagojen pregledu, industrializiranim aplikacijam in pametnemu okolju. Mikrokrmilnik, ki je zaposlen v sistemu, nadzoruje celoten mehanizem projekta in se zato šteje za srce projekta.

Robotski nadzor na dotik z govornim opozorilom

V sedanji tehnološki rasti je daljinski upravljalnik poleg programov SPACE ali Defense tudi zelo pomemben za avtomatizacijo uporabniških in industrializiranih izdelkov. XBEE je bistveni element, ki ima tukaj temeljno vlogo. Samodejni brezžični daljinski upravljalnik, integriran v mikroračunalnik, orisuje osnovne strukturne bloke brezžičnega varnostnega mehanizma, ki nadomešča staro žično tehnologijo.

Komponente strojne in programske opreme so

ZIGBEE
Glasovna enota
Enosmerni motorji
Mikrokrmilnik - P89V51RD2
Gonilnik enosmernega motorja
Zaslon na dotik
Napajanje
Kolesa
Keil Compiler
Vdelani C
Flash Magic

Opis

Ta projekt upravljanja z robotom na dotik z govornim opozorilom vključi mikrokrmilnik P89V51RD2. Ta naloga je najboljša na področju zdravil. Ta oddajnik se nahaja v bližini pacienta in pacient zaposluje robota za premikanje in pošiljanje informacij zdravniku z uporabo zaslona na dotik. V primerih, ko bolnik ne more priti do zdravnika, v tem trenutku pacient pošlje vse svoje podatke z robotom.

Pacient premika robota levo, desno, naprej in nazaj s pomočjo blazinice na zaslonu na dotik. Na tipkovnici se v vsako tipko vnese vnaprej določeno glasovno sporočilo in ko pacient pritisne tipko, prejme zdravnik vnaprej vneseno sporočilo. Zdaj lahko zdravnik deluje v skladu z navedenimi informacijami. Robot je vgrajen v sprejemnik. Tu komuniciramo s pomočjo Xbee.

Enosmerni krmilnik sončne plošče in optimizacija moči

Na splošno so vsi običajni sončni kolektorji obrnjeni na eno stran ali smer. Zaradi tega sončna plošča nima ustreznih sončnih žarkov za učinkovito delovanje. Ta projekt z eno osjo sončne celice je namenjen samo premagovanju te neučinkovitosti sončnih kolektorjev. Ta projekt bo začel uporabljati tehnologijo LDR, ki bo sončni plošči pomagala do sončnih žarkov iz vseh smeri.

Komponente strojne in programske opreme so

LDR
8051 Mikrokrmilnik P89V51RD2
Rele
LED plošča
Sončna celica
Koračni motor
Flash Magic
Vdelani jezik C.
Keil Compiler

Opis

Ta projekt je zasnovan z namenom samodejnega nadzora nad sončno ploščo, kar bo privedlo do popolnih sončnih žarkov iz vseh smeri. To dosežemo tako, da sončni plošči damo vrednost gibanja ali vrtenja. Sonce vzhaja na vzhodu in zahaja na zahodu, zato se v navadni sončni plošči sončni žarki zbirajo bodisi z vzhodnega ali zahodnega konca, zato je za premagovanje moči vrtenja treba dati tako, da se žarki zbirajo z vzhoda in zahoda oboje.

Sončna plošča z eno osjo

Rotacijsko moč daje plošča z uporabo koračnega motorja. 5 LDR-jev je nameščenih na loku in odvisno od intenzivnosti LDR se bo koračni motor zavrtel. Intenzivnost LDR bo manjša, kjer bo intenzivnost sonca bolj uporabljena po tem principu bo delovala.

LDR bo optimiziral tudi moč. ADC bo prikazal vse odčitke, ki jih bo dal LDR, in to branje bo poslano na mikrokrmilnik 8051 družine. Glede na odčitke, ki jih vrže ADC, mikrokrmilnik s pomočjo releja sveti LED. Če je moč žara večja, to pomeni, da bodo vse serije LED izklopljene. Glede na jakost žarečih serij LED se vklopi ali izklopi. V tem projektu je mikrokrmilnik srce celotnega sistema.

Avtomatizacija letališč na osnovi GSM

Ta projekt, ki temelji na GSM, je zaposlen na letališčih. V času odhoda letov je treba upoštevati številne stvari, kot so: prevzem prtljage, dovoljenje za vzletno-pristajalno stezo itd. Glede na vse te vidike smo ta projekt načrtovali za letališče.

Komponente strojne in programske opreme so

GPS modul
Enosmerni motor
LED
IR senzor ovir
IR sprejemnik in oddajnik
Gonilnik enosmernega motorja L293D
Alfanumerični LCD 16 × 2
Mikrokrmilnik AT89C52
Orcad Capture
HyperTerminal
Vdelani C
Flash Magic
Keil Compiler

Opis

V sedanjih razmerah med pristankom katerega koli letala se od kontrolorja zračnega prometa (ATC) pilotu pošlje glasovna potrditev. Po pristanku plovila letalo spremljajo do parkirišča, kjer lahko potniki izstopijo in prevzamejo svojo prtljago. Do vseh naprav, ki se uporabljajo v salonu, dostopate ročno, kar vodi do velike izgube energije in časa. Obstaja veliko možnosti za nesreče, pa tudi zaradi človeških napak.

V tem projektu pred pristajanjem preverimo vzletno-pristajalno stezo, zato smo na obe strani vzletno-pristajalne steze postavili IR sprejemnik in IR oddajnik drug proti drugemu. Pilota prosimo, da sporočilo o pristanku pošlje bazni postaji. Če je vzletno-pristajalna steza prosta do bazne postaje, bo pilotu poslala sporočilo o pristajanju s tehnologijo GSM. V tej nalogi je pristanek letala prikazan z LED (demo namen).

Potem ko so za to poslane pristajalne tekoče stopnice, uporabimo enosmerni motor (demo Namen). Nameščamo tudi IR senzor ovir, ta senzor bo vodil prtljago na jermen, ko se bo približal senzorju, zato smo (demo namen) z enosmernim motorjem. Za uspeh v tem projektu je zaposlen mikrokrmilnik 8051 družin.

Načrtovanje in izvedba dvosmernega pretvornika moči za električno kolo s funkcijo polnjenja

V zadnjem času, da bi upoštevali zahteve po varčevanju z energijo, zmanjševanju emisij ogljika in ekološki varnosti, se od vseh elektronskih orodij in energij zahteva zadovoljevanje zelenega povpraševanja. Po drugi strani pa ogromna vozila na kurilno olje povzročajo močno onesnaženje zraka in škodujejo okolju. Tako se oblikovanje EV (električnih vozil) ali HEV (hibridnih električnih vozil) v mnogih državah razvija v pomembno vprašanje. Sekundarne baterije so glavni vir energije za ta električna vozila. Zato je upravljanje z energijo ključni vidik hibridnih električnih vozil ali EV.

Komponente strojne in programske opreme so

Buck-Boost
Napetostni delilnik
LCD
Polnilno vezje
Baterija-12V
Buck-Boost
PIC18F458
Komplet PIC - mikročip
MPLAB
ALI-CAD

Opis

V tem projektu dvosmernega pretvornika moči za električno kolo poganjamo stroj z motornim gonilnikom, ki ga aktivira mikrokrmilnik. Ta stroj je pritrjen z enim motorjem več. Zaradi kombinacije se drugi motor izmenjuje in proizvaja nazaj EMF. Ta zadnji EMF je ojačan in se uporablja za polnjenje baterije.

Tu se uporablja gonilnik motorja, ki ga aktivira mikrokrmilnik. Pritrjeni motor se premakne, ko se premakne primarni motor, zato se začne proizvodnja EMF nazaj, kadar se stroji premikajo. Tako proizvedeni nazaj EMF se uporablja za napredovanje bloka, kjer ojačevalni blok pomakne zadnji EMF na 12Voltov in baterija se napaja z istim.

Za prikaz napetosti, ki jih proizvaja baterija in zadnji EMF, je uporabljen LCD. Napetost akumulatorja bo poleg zadnjega elektromagnetnega polja višja, da jo bo zagotovil mikrokrmilniku, zato bo uporabljen separator napetosti, ki napetost deli na 10, kar bo bolj primerno za izračun.

Brezžično senzorsko vozlišče za zaznavanje plinovoda za nevarne pline

Ta projekt pojasnjuje vidike delovanja in učinkovitosti vozlišča brezžičnega senzorja, ki temelji na ARM7, pri opazovanju parametrov, kot so CO2, vlažnost in temperatura v okolici cevovoda. Za odkrivanje kakršnih koli sprememb teh parametrov je uporabljen ta sistem. Ta sistem uporablja baterijski senzor brezžičnega vozlišča, ki je med seboj povezan z drugimi zunanjimi senzorji za oceno parametrov.

Komponente strojne in programske opreme so

Zigbee
Senzor CO2
LCD
Mikrokrmilnik
Senzor temperature in vlažnosti
Orcad Capture
Hiperterminal
Vdelani C
Flash Magic
Keil Compiler

Opis

Ta projekt deluje z mikrokrmilnikom ARM7, prag se vnese z vnaprej določeno stopnjo parametrov. Uporabljeni senzorji oddajajo analogni voltni izhod. Ta izhod, dobavljen v ADC, pretvori analogni izhod v digitalni. Ta digitalni izhod je ovrednoten v mikrokrmilniku.

Če se vlažnost, temperatura in drugi parametri ne ujemajo ali presegajo vnaprej določene ravni, bo s pomočjo tehnologije Zigbee podatke poslal na mesto spremljanja. Vse uporabljene ravni parametrov, kot so vlaga, temperatura itd., Bodo prikazane na uporabljenem LCD-prikazovalniku.

Robot za avtomatizirano nabiranje knjig za knjižnice

Za avtomatizacijo knjižničnega sistema je predviden ta projekt. Če želimo uporabiti ta postopek iskanja knjig v knjižnici, v igro Robot Arm vstavimo nekaj svobode, ki bo pomagala pri iskanju natančno potrebne knjige.

Komponente strojne in programske opreme so

LCD
Mikrokrmilnik
Zigbee
Napajanje
Vozniki motorjev
RFID oznake in bralnik
IR senzor
Flash magija
klin

Opis

V tem projektu bodo vse knjige označene z oznakami RFID, v robotu pa je omogočen bralnik oznak. Robot bo izvedel način iskanja z zveri in v primeru, da se knjiga nahaja, se bo roko robota spustil, dokler IR-senzor ovir, ki se nahaja v roki, ne najde knjige.

Robot za pobiranje knjig

Kasneje bo robotska roka prijela knjigo s čeljustmi, nato pa se bo robot premaknil v nasprotno smer, da bo knjigo postavil tja, kjer je začela. Podobno tehnologijo lahko uporabimo v supermarketih.

Seznam nekaterih projektov IEEE o vgrajenih sistemih za študente ECE je opisan spodaj.

Robot s samodejnim uravnoteženjem z avtonomnim dvojnim kolesom z uporabo mikrokrmilnika

Glavna naloga tega samoravnovesnega robota z dvema kolesoma je uravnotežiti svoj položaj v območju fiksnega položaja. Prvotno je bil ta sistem nestabilen in nelinearen. Ko se fizična struktura tega sistema spremeni s pomočjo PID krmilnika, postane stabilen in njegovo dinamično vedenje je mogoče analizirati s pomočjo matematičnega modeliranja. Rezultate simulacije tega sistema si lahko ogledate v laboratorijih MATLAB, PROTEUS in VM. Ta projekt je zelo koristen v obrambnih sistemih, bolnišnicah, vrtnarskih in nakupovalnih središčih itd.

Varnost komunikacije z informacijami o vozilu

Ta projekt uvaja sistem za zagotavljanje informacij o vozilu in varnosti s pomočjo tehnologij GSM in RFID. V tem projektu je razvit sistem za sledenje vozil, ki zagotavlja informacije potnikom v vozilih z uporabo brezžične tehnologije, tako da pomaga prepoznati, ali je potnik živ ali mrtev. Da bi to odpravili, je ta sistem razvit za preprečevanje nesreč voznikov in potnikov.

Samovozeč ali avtonomen avto

Ta projekt načrtuje samovozeči avtomobil za zmanjšanje prometnih nesreč. Ta projekt s spremembo namembnosti zemljišča odpravlja grozljivo vprašanje, s katerim se srečujejo ljudje v urbanih območjih, kot je parkirni sistem. Ti samovozeči avtomobili lahko iz nekaterih razlogov razvijejo težave s parkiranjem. To vozilo lahko potnike odloži približno na katerem koli mestu v urbanih območjih. Ta samovozeči avtomobil lahko parkira na tesnejšem parkirišču, ne da bi poškodoval vozilo.

Sistem za nadzor smeti z IoT

Trenutno je na voljo več načinov za čiščenje in izboljšanje okolice na našem območju. Vlada je sprožila tudi različna gibanja za izboljšanje čistoče. Ta projekt izvaja sistem obveščanja občinskih korporacij o pravočasnem čiščenju smetnjaka.

Da bi rešili to težavo, je razvit nadzor smeti. V tem projektu je senzor nameščen na vrhu koša za smeti, da opazi polnjenje smeti do velikosti sove koša. Ko se smeti napolnijo do najvišje ravni, se takoj pošlje obvestilo na občinsko pisarno, da se lahko še naprej ukrepa za čiščenje koša. Ta projekt je torej zelo koristen za boljše čiščenje mesta v urbanih območjih. Z uporabo tega projekta lahko zmanjšate ročno upravljanje, ker bodo prejeli obvestilo, ko bo koš za smeti napolnjen.

Brezžični sistem za nadzor min

Ta projekt se uporablja za izvajanje sistema za premagovanje pomanjkljivosti radijskega sistema z uporabo brezžične tehnologije za sledenje rudnikom. Za to je vsaka oseba med vstopom v min opremljena z RF Tx modulom. Vsak oddajnik, ki se nahaja v rudniku, skrbi za lokacijo rudarja.
Oddajniki v tem sistemu uporabljajo brezžični modul za interakcijo z baznimi postajami.

“zakaj uporabljati trifazno napajanje ”

Ta sistem uporablja različne senzorje, kot so vlaga, temperatura, da približa rudarje in bazno postajo, ko pride do sprememb v ozračju. Položaj vsakega mladoletnika v realnem času lahko v nujnih primerih spremljajo upravljavci rudnikov. Ti sistemi so vsestranski, visoko zanesljivi, cenejši in porabijo manj energije.

Sistem za upravljanje akumulatorja z uporabo UPS in GSM

Ta projekt se uporablja za rezervno napajanje podjetij, industrij, ko je glavna oskrba izklopljena ali ne deluje. Z zagotavljanjem rezervne oskrbe organizacijam ni mogoče ustaviti storitev, ki jih zagotavlja podjetje. Ta sistem uporablja dva transformatorja, eden je za glavno napajanje, drugi pa UPS. Če želi oseba uporabiti napajalnik UPS, mora poslati SMS na modem GSM.

Ko modem prejme SMS od osebe, da spremeni povezavo napajalnika, nato mikrokrmilnik opozori, da priključi UPS in s pomočjo releja odklopi glavno napajanje.

Z uporabo tega projekta se je mogoče izogniti prekinitvam napajanja, do katerih pride zaradi glavne oskrbe. Če glavni napajalnik ni na voljo, lahko uporabimo sekundarni napajalnik tako, da priskrbimo mikrokrmilnik.

Oglejte si še nekaj projektov IEEE na vgrajenih sistemih

Upravljanje zatemnitve žarnice AC prek mobilnega telefona.
Brezžično nadzorno vezje za fotonapetostne panele v omrežnih sistemih.
Izvajanje SCADA na osnovi RF.
Merjenje kakovosti napajanja in razvoj monitorja.
Dnevnik temperaturnih podatkov.
Sistem za nadzor in nadzor števcev energije.
Ulična luč na osnovi zigbeeja.
Spletni sistem za nadzor temperature
Spletni sistem za spremljanje odmrzovanja vodnika daljnovoda

Gre torej za seznam projektov IEEE na vgrajenih sistemih. Vgrajeni sistemi so izjemno široko področje učenja, ki potrebuje poglobljeno znanje o projektih v realnem času, da bi kandidatom pomagalo razumeti pomembnost domene na področju elektronike. Vgrajeni sistemi danes delujejo na številnih elektronskih napravah. Obstaja le nekaj projektov, ki sprejmejo IEEE, in ti priznani projekti IEEE na vgrajenih sistemih gredo kot vroče pogače glede njihovega povpraševanja.

Foto krediti