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最終学年の工学部の学生のためのセンサーベースのプロジェクトのアイデア

センサーは、プラントの自動化とロボット工学のバックボーンです。それらの出力をファームウェアに接続することは、産業用アプリケーションの重要な領域の1つです。それらのパラメータを理解することは、制御システムを設計する上で非常に重要です。温度、ガス、湿度、IR、超音波レーザー、PIRセンサーなどのセンサーは、業界で広く使用されています。このようなセンサーを含むプロジェクトを開発することで、センサーの使用と制限を理解する上で明確なアイデアが得られます。データ取得、SCADA、ファジー論理制御は、通常、組み込みシステムを採用し、ソフトウェアドメインの知識、特に「C」言語を必要とするいくつかの高度なレベルのプロジェクトです。この記事では、工学部の学生向けのセンサーベースのプロジェクトの概要について説明します。


工学部の学生向けのセンサーベースのプロジェクト

工学部の学生向けのセンサーベースのプロジェクトについては、以下で説明します。

センサーベースプロジェクト

非接触液体レベルコントローラー

水位制御メカニズムは、タンクと接触することなくタンク内の水位を感知し、それに応じてポンプを制御してタンクに水を充填するように開発されています。ここでは、超音波センサーを使用してタンク内の水位を検知しています。

超音波センサーが水タンク内の液面を検知し、この情報をマイクロコントローラーに送ります。それに応じて、センサーからの入力に基づいて、マイクロコントローラーはリレースイッチのスイッチングを制御します。リレースイッチは、この場合はトランジスタとMOSFETの組み合わせです。それに応じて、水位が低い場合は負荷をオンにし、水位が高い場合は負荷をオフにするようにリレーが制御されます。

コンピュータのコードレスマウスとしてテレビのリモコンを使用する

このシステムは、テレビのリモコンをコードレスマウスとして使用して、コンピューターで操作を実行します。 TVリモコンは、IR通信の原理に基づいて動作し、コマンドはコントロールユニットを介してコンピューターに送信されます。

ここでは、コマンドは変調されたIR光線の形式でテレビのリモコンから送信されます。これらの光線はIR受信機によって受信され、マイクロコントローラーに与えられる電気信号に変換されます。マイクロコントローラーはこれらの信号をバイナリコマンドに変換し、レベルシフターICを介してこれらのコマンドをシリアル形式でコンピューターに送信します。

リモート妨害デバイス

ここでは、テレビのリモコンからの光線を遮断できるIR光線を生成するデバイスが開発されています。 IRライトの周波数は、テレビのリモコンによるIRライトの周波数と同じです。これは、リモコンで受信した光線がこのデバイスから放出されたIR光線と重なるようにテレビ受信機に配置できます。

ここでは、バッテリーで駆動されるタイマーを使用して、リモート出力信号周波数に等しい周波数と50％を超えるデューティサイクルでパルスを生成し、トランジスタを駆動します。ターンはIRダイオードに電力を供給し、それに応じてIRダイオードはその周波数でIR光線を放出します。

車両の無謀運転を検出するスピードチェッカー

無謀運転は交通事故の主な理由の1つです。無謀運転を抑えれば、ほとんどの交通事故を防ぐことができます。これは、車両の速度を監視することによって達成され、それに応じて車両の速度が上がると警告を生成します。ここでは、高速道路のある場所から別の場所まで車両が移動するのにかかる時間を測定し、それに応じて車両の速度を計算する速度チェッカーシステムが設計されています。

ここでは、2つの異なる場所で2つのIRセンサーが使用されています。 2つのセンサーからの入力を受信する2つのタイマーが使用されます。両方のタイマーからの出力はNANDゲートを駆動し、NANDゲートは別のタイマーを駆動して、速度が設定された制限を超えた場合にブザーをトリガーします。ディケードカウンターは、出力パルスのタイムカウントを表示するか、クロックパルスをカウントします。つまり、IRセンサーの位置から別の位置に移動するのにかかる時間が表示されます。制限速度が設定され、2つのスポット間の距離が固定されます。タイミングカウントが設定された制限時間よりも短い場合、速度を超えていることがわかり、それに応じてブザーが鳴り始め、指示を出します。

超音波センサーによる距離測定

超音波センサーを使用して、特定の位置からの任意のオブジェクトの距離を測定できます。センサーは、物体によって反射される超音波を放出します。波が前後に移動するのにかかる時間が計算され、音の速度と乗算されて距離が測定されます。

最適なエネルギー管理システム

このシステムは、エネルギーの消費を最適に管理する方法として使用されます。これは、部屋に入る人の数だけに基づいて部屋の負荷の切り替えを制御することにより、エネルギーを節約する簡単な方法を定義します。このプロジェクトでは、IRセンサーを使用して部屋に出入りする人を感知し、それに応じてコントロールユニットが負荷の切り替えを制御します。


リモートコントロールデバイスを使用した誘導モーターの双方向回転

家庭で使用される排気ファンは、部屋から熱気を排出するためにのみ使用されます。これらのファンは、主電源を直接得る主巻線とコンデンサを介して主電源を得る補助巻線で構成される単相誘導モーターを使用して動作します。 2つの巻線間で電源を交換することにより、巻線を交換したり、モーターの方向を変更したりすることができます。このプロジェクトでは、この原理を使用してモーターの双方向回転を実現します。希望の方向へのコマンドはテレビのリモコンによって与えられ、それに応じてモーターは希望の方向に回転します。

車両の動きを検出すると光る街灯

街路灯としてLEDを使用する主な利点は、LEDへの電源を制御することでLEDの強度を制御できることです。車両の到着を検知することで、車両が通過したときにのみLED街路灯を点灯させることができます。これは、適切な量のエネルギーを節約するのに役立ちます。このプロジェクトでは、街灯を表すLEDのアレイを使用してこれを実現する方法を開発し、1組のIRセンサーを使用して途中の車両の数を検知します。

PICマイクロコントローラーを使用した密度ベースの信号システム

このシステムは、エネルギーの使用を最適化し、交通渋滞の問題を克服するための別の方法を定義します。ジャンクションの両側にある車両の数を感知することにより、信号機の赤色光が点灯する時間をそれに応じて制御することができます。このプロジェクトでは、ジャンクションの両側の信号機としてLEDを使用し、両側のIRセンサーを使用して車両の数を検知することでこれを実現しています。

マイクロコントローラーを使用しないセンサーベースのプロジェクト

マイクロコントローラーを使用しないセンサーベースのプロジェクトのリストについては、以下で説明します。

アルコールセンサーを使用したアルコールレベルのテスト

このプロジェクトは、飲酒しているかどうかをテストするためにアルコールレベルをテストするために使用されます。この回路は+ 5V電源で動作します。このシステムは非常に使いやすく、低コストです。アルコールの表示は、さまざまなLEDで判断できます。

モーションセンサーを使用した防犯灯

プロジェクトのセキュリティライトは、モーションセンサーを使用して設計できます。このプロジェクトは、主に室内の人の動きを感知するために使用されます。モーションセンサーでモーションが検出されると、ルームライトが自動的にオンになります。この回路は、PIRセンサーとアナログおよびデジタル回路を使用しています。ここでは、このセンサーが人の動きを検出しますが、アナログおよびデジタル回路は特定の時間ライトをオンにします。

ファンONによる過熱によるアラームの生成

提案されたシステムは、過熱を監視するために使用され、温度センサーを使用してアラームを生成します。このシステムは、温度制御点の上限に設定します。温度が一定の温度に上昇すると、音が鳴り、ユーザーに注意を促します。

マイクロコントローラーなしの赤外線障害物センサー

このプロジェクトは、マイクロコントローラーを使用せずに障害物センサーを設計するために使用されます。このセンサーは多くのアプリケーションで使用されており、安価です。さらに、このプロジェクトは、センサーを変更することで火災警報システムに拡張できます。

マイクロコントローラーを使用しない自動水道水

提案されたシステム、すなわちスマート水道水は、水道水からの水の浪費を減らすために使用されます。このタップは、使用していないときは自動的にオフになります。このプロジェクトは、2つのIR近接センサーを使用して設計できます。1つのセンサーが蛇口に近い手を検出し、水の流れを止めることができます。同様に、別のセンサーが水道の蛇口の上部に配置されています。このセンサーは主に水位を検出します。

このタップがタップの近くにある手/グラスを検出すると、バケットがいっぱいになると自動的にオフになります。このシステムは、水自動販売機と産業用自動化で使用されています。

センサーベースの生物医学プロジェクト

センサーベースの生物医学プロジェクトのリストを以下に示します。

コンパスセンサーを使用した脚の動きの追跡

このプロジェクトの主な機能は、仮想状況内で体の動きを追跡するために使用されるデバイスを設計することです。人間のモーショントラッキングは、主にアニメーション、スポーツ医学、生物医学分析、人間工学などのさまざまな場所から大きな注目を集めています。人間の動きは加速度計を使用して検出できますが、動きを検出するにはいくつかの制限があります。

1つの加速度計は水平方向の動きに気づきません。コンパスセンサーは、加速度計の制限を補うために使用されます。人体のさまざまな部分の動きを検出するには、3つの加速度計が必要です。加速度計を使用するジャイロスコープは結果を大幅に向上させますが、ジャイロスコープは高価です。ただし、将来的には、これらを強くお勧めします。

救急車の事故検知システムと救急車

人口が多いため、都市部では渋滞や交通事故が大きな問題となっています。現在、事故を検知する技術はありませんが、交通量が多く、救急車が事故現場に到着するのが遅れると、犠牲者が死亡する可能性があります。この問題を克服するための解決策、つまりセンサーを使用した事故検出システムがあります。

市内のすべての病院のデータベースがメインサーバーに保存されています。車両のGSM＆GPSモジュールは、救急車が最寄りの病院から事故現場に到着するように、事故の場所を主要なサーバーと共有します。 RF通信を使用して、救急車の経路で信号機を制御できます。そのため、救急車が病院に到着するまでの時間を短縮できます。

救急車の患者監視システムは、患者のバイタルパラメータを関係する病院に送信します。このシステムは完全に自動化されているため、事故現場を特定し、時間内に病院に到着するのに役立ちます。

個人の健康状態を監視するためのワイヤレスによる心電図検出

このプロジェクトを使用することにより、BSN（ボディセンサーネットワーク）と電力効率の高いLSN（ローカルセンサーネットワーク）を含むIIHMS（インタラクティブインテリジェントヘルスケアおよびモニタリングシステム）を使用して、個人の健康状態をチェックできます。 BSNアプリケーションに使用される生体信号の取得は、ZigBee通信を介して実際の人体のデータを取得するために適用できます。さらに、ARMを備えたRF受信機、値を示すためのARMに基づくA / D混合モードボードおよびディスプレイャー。

戦場でPIRセンサーを介して生きている人間を検出するための検出ロボット

現在、自動化されたシステムは柔軟性があり、正確で、信頼性があります。そのため、あらゆる分野で、この需要のために自動化システムが使用されています。これらのシステムは、優れた性能を発揮するため、主にエレクトロニクス分野で使用されています。戦場では、ロボットが人的損失を減らすために重要な役割を果たしています。この提案されたシステムの主な目的は、PIRセンサーの助けを借りて救助活動のために負傷者を検出することです。負傷者が発見した場合、ルートはRFの助けを借りてワイヤレステクノロジーを介して通知することができます。

心拍セ​​ンサーを使用した麻酔制御システム

どの手術でも、特定の用量では患者に麻酔をかけることが非常に重要です。医師が患者に麻酔をかけると、患者は手術中に痛みを感じることはありません。手術の期間に基づいて、投与量のみが依存します。そうでない場合、深刻な健康問題を引き起こす可能性があります。この状況を克服するために、提案されたシステムは、つまりArduinoUnoを使用した自動麻酔コントローラーとして設計されています

麻酔の投与量は、麻酔科医が設定できます。スイッチパネルを使用することにより、麻酔科医がプロセスを開始できます。 Arduino Unoを介して開始信号が取得されると、システム全体が調整され、モータードライバーにコマンドを送信してモーターを作動させます。モーターが動き始めたら、麻酔を注入することができます。

一定量の麻酔を患者の体内に注入することができ、このプロセスを実行している間、患者の心拍をチェックすることができます。麻酔の2回目の投与は、患者の心拍数に基づいて注入できます。心拍数は管理者が確認できます。彼らが異常を観察した場合、彼らは注射を停止します。

センサーベースのプロジェクトのアイデア

工学部の学生向けのセンサーベースのプロジェクトのアイデアを以下に示します。

さまざまな種類のセンサーベースのプロジェクト

センサーには、温度、近接、加速度計、赤外線、圧力、光、超音波、煙、アルコール、ガス、タッチ、色、湿度、傾斜、流量、レベルセンサーなどのさまざまなタイプがあります。工学部の学生向けのさまざまな種類のセンサーに基づくプロジェクトを以下に示します。

IRセンサーベースのプロジェクト

IR /赤外線センサーは一種の光センサーであり、さまざまなアプリケーション、つまりすべての携帯電話での物体の検出と近接の検出に使用されます。 IRセンサープロジェクトのリストは以下のとおりです。

超音波センサーベースのプロジェクト

超音波センサーは、超音波を発生させ、反射音信号を電気信号に変換することにより、対象物からの目標距離を検出するために使用されます。工学部の学生向けの超音波センサーベースのプロジェクトは以下のとおりです。

温度センサーベースのプロジェクト

周囲の温度を検出し、入力データを監視や記録などの電子データに変更するために使用されるセンサー。工学部の学生向けの温度センサーベースのプロジェクトのリストを以下に示します。

湿度センサーベースのプロジェクト

湿度センサーは、気温と湿度の両方を検出、測定、報告するために使用されます。湿度は、人体だけでなく環境においても重要な役割を果たします。工学部の学生向けの湿度センサーベースのプロジェクトのリストを以下に示します。

近接センサープロジェクト

近接センサーまたは距離センサーは、反射された赤外線ビームを介して、センサーから所定の範囲内にある物体または人間の存在を検出するために使用されます。工学部の学生向けの近接センサーベースのプロジェクトのリストを以下に示します。

水分センサープロジェクト

土壌水分センサーは、土壌の水分（含水率）を測定するセンサーの一種です。土壌水分が乾燥すると、モジュールの出力は高くなります。それ以外の場合、出力は低くなります。工学部の学生が使用する土壌水分センサーベースのプロジェクトのリストを以下に示します。

LDRセンサープロジェクト

LDRという用語は、光に依存する抵抗を表し、フォトレジスタの一種です。それは光伝導原理に基づいて機能します。一般的に、これは光強度が減少するとこの抵抗器の抵抗値が減少する抵抗器です。これらのセンサーは、街路灯、カメラの露出計、光線警報器、時計付きラジオ、屋外時計、反射煙警報器で使用されます。 LDRセンサープロジェクトの詳細については、このリンクを参照してください。

タッチセンサープロジェクト

タッチセンサーは、主に物理的なタッチを検出して記録するために使用されます。タッチセンサーベースのArduinoプロジェクトのリスト 以下にリストされています。

PIRセンサーベースのプロジェクト

PIRのようなパッシブ赤外線センサーは、電子センサーの一種であり、周囲の近くの物体から放射されるIR光を測定するために使用されます。工学部の学生向けのPIRプロジェクトのリストを以下に示します。

したがって、これはすべて、IRベース、超音波ベース、温度センサーベース、近接、湿気、LDR、およびタッチセンサーを含む、工学部の学生向けのさまざまなタイプのセンサーベースのプロジェクトの概要です。ここにあなたへの質問があります、IoTセンサーの機能は何ですか？


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