Proyectos del IEEE sobre sistemas embebidos

Un sistema embebido es una de las mayores categorías de proyectos en solitario, especialmente para estudiantes de electrónica e ingeniería eléctrica. Los Proyectos IEEE sobre Sistemas Embebidos pueden variar desde conceptos comparativamente poco complicados hasta proyectos bastante intrincados. También con los Proyectos IEEE sobre Sistemas Embebidos, hay muchas alternativas en cuanto al tamaño y las características del microprocesador y el microcontrolador empleados. En el IEEE, aprendemos sobre varios microcontroladores, como ARM, AVR, PIC 16/18, Coldfire, y una serie de otros microcontroladores que son adecuados para un tipo concreto de proyecto.

Últimos proyectos del IEEE sobre sistemas embebidos

Los últimos proyectos innovadores integrados se discuten a continuación. Los siguientes proyectos integrados interesantes son útiles para los estudiantes de ingeniería.

1. Aparcamiento automatizado basado en la visión.
2. Simulación de terremotos y tsunamis a través de la red GSM
3. Controlador inteligente de semáforos mediante GSM
4. Diseño e implementación de un sistema de seguridad basado en un sensor PIR
5. Control de robots con alerta de voz y pantalla táctil.
6. Controlador de paneles solares y optimización de la energía
7. Automatización de aeropuertos mediante GSM.
8. Convertidor de energía bidireccional para bicicleta eléctrica con función de carga
9. Nodo sensor inalámbrico para detectar tuberías de gas peligrosas
10. Robot automatizado de recogida de libros para bibliotecas

Ahora veamos la importancia de los Proyectos IEEE sobre Sistemas Embebidos mencionados anteriormente en detalle, como la Introducción, la Descripción, el Hardware y los Componentes de Software.

Sistema de aparcamiento automatizado basado en la visión

El aparcamiento de coches es un gran problema en el escenario actual, ya que el número de coches aumenta día a día y, por otra parte, el espacio de aparcamiento se está restringiendo. Se pierde una gran cantidad de tiempo en buscar una plaza de aparcamiento. Este proyecto presenta un enfoque para superar estas circunstancias de comprobación y gestión de una plaza de aparcamiento poniendo en juego un sistema de aparcamiento automático basado en la visión.

Los componentes de hardware y software son

• Para formular este sistema automatizado de aparcamiento de coches, utilizamos una cámara web
• Ordenador personal
• Lector RFID
• Etiqueta RFID
• Motor paso a paso
• Clave
• Pantalla LCD
• Por último, pero no menos importante, un microcontrolador ARM7
• LED
• Flash Magic
• DOTNET
• Compilador Keil
• C embebido

Descripción

La cámara web utilizada proporcionará la información sobre la disponibilidad de espacio y estos datos se almacenarán en el PC. Las pantallas LCD mostrarán la información con la ayuda de un microcontrolador empleado. Cuando una persona viene a aparcar su coche, puede buscar la disponibilidad de espacio. Entonces el PC enviará toda la información al microcontrolador y éste enviará la información a la pantalla LCD, donde la persona podrá ver la disponibilidad. Si hay alguna plaza disponible, la puerta se abrirá automáticamente o permanecerá cerrada.

Simulación de terremotos y tsunamis a través de la red GSM

Debido a los terremotos y tsunamis, cada año se produce una gran cantidad de destrucción y la población muere. Estas calamidades naturales nunca dan una alerta antes de producirse. Para evitar esta destrucción y muertes, estamos construyendo un proyecto que alertará al público sobre terremotos, tsunamis, etc. Esta simulación de calamidad natural se hará con la ayuda de la tecnología GSM.

Los componentes de hardware y software son

• Microcontrolador -P89V51RD2
• GSM (Módulo de Sistema Global)
• ADC/Convertidor analógico-digital
• Acelerómetro
• Zumbador
• Pantalla LCD
• Magia del flash
• C embebido
• Compilador Keil

Descripción

Este sistema sigue monitorizando las vibraciones de la tierra provocadas en cada uno de los segundos del día, en el caso de que la vibración de la tierra cruce el umbral este sistema produce una señal, alertando así al público. Cuando se produce un terremoto, la señal se produce y el acelerómetro se estimula y la señal se transmite a través del ADC al microcontrolador. Estas señales se generan lo antes posible. Debido a la rapidez de la señal, existe la posibilidad de que se produzcan falsas alarmas.

Pero en este proyecto de estimulación, ponemos en juego 2 acelerómetros situados a dos o tres metros de distancia el uno del otro. Cuando el microcontrolador recibe las mismas señales de ambos acelerómetros, entonces da un mensaje sobre la información del terremoto. Cuando este sistema detecta una alerta sobre el terremoto, difunde estos valores discretos de intensidad del terremoto a una ubicación central mediante la tecnología GSM. Estos datos se muestran en las pantallas LCD. Al mismo tiempo, el zumbador empieza a sonar.

Diseño de un controlador inteligente de semáforos mediante GSM y un sistema embebido

Por lo general, el control de los semáforos es necesario en ciudades con grandes poblaciones como Delhi, Mumbai o Bangalore. A veces los atascos son tan largos que el policía de tráfico no puede oír la sirena de una ambulancia, por lo que la ambulancia tiene que esperar mucho tiempo y debido a esto el paciente puede sufrir cualquier percance. Así que este proyecto nos ayuda a superar esta situación.

Los componentes de hardware y software son

• Microcontrolador (de la familia 8051) - P89V51RD2
• Comparador LM358
• lCD 16X2
• LEDs rojos y verdes
• Sensores IR
• GSM
• Magia Flash
• Captura de Orcad
• Keil - Compilador de C

Descripción

Para controlar la densidad del tráfico, estamos empleando unos sensores IR en los bordes de las carreteras y, en función de la información proporcionada por los sensores IR y la densidad del tráfico, los semáforos cambiarán. El sensor envía toda la información a un comparador para digitalizar la información proporcionada.

Si el primer sensor de infrarrojos está bloqueado, la señal de tráfico mostrará una luz verde durante unos 10 segundos, cuando el segundo sensor de infrarrojos esté bloqueado por el tráfico, la señal será verde durante 15 segundos y los tiempos también se muestran en la pantalla LCD adjunta. En caso de que haya una ambulancia cerca de cualquier señal durante una situación de emergencia, entonces la pantalla LCD tiene que enviar una información del número predeterminado al punto central a través de la tecnología GSM, como resultado, la señal pronto será verde durante unos 20 segundos.

Diseño e implementación de un sistema de seguridad basado en un sensor infrarrojo piroeléctrico

La seguridad de tu vehículo, casa y oficina es muy importante hoy en día. De ahí que este proyecto se desarrolle con un sistema de seguridad habilitado con una función de detección de movimiento y contraseña. Al poner en juego una tecnología GSM, el administrador será informado de los movimientos que se produzcan en sus instalaciones, esta información se transmite con la ayuda de SMS. El administrador puede actuar desde cualquier lugar, lo que ayuda a ahorrar tiempo en caso de emergencia.

Los componentes de hardware y software son

• Sensor PIR
• Zumbador
• Decodificador y codificador DTMF
• Pantalla LCD alfanumérica
• Microcontrolador - P89V51RD2
• Módulo GSM
• Captura de Orcad
• Compilador Keil
• Magia Flash
• Lenguaje C embebido

Descripción

Este proyecto está creado por un sistema de seguridad de bajo coste que se activa con un pequeño sensor PIR (infrarrojo piroeléctrico) que se conecta al microcontrolador. Este sensor PIR aprovecha las ventajas de la polielectricidad para detectar el cuerpo humano. El cuerpo humano es una fuente constante de radiación infrarroja pasiva. El mecanismo del proyecto detecta la existencia del cuerpo humano mediante las señales producidas por el sensor PIR.

En caso de detectar a un individuo sospechoso en zonas restringidas, el sistema produce una alarma de alerta junto con una llamada a un número determinado haciendo uso del módem GSM. Este sistema está dotado de un sensor de humo que alerta en caso de incendio. Este enfoque de gran capacidad de respuesta tiene una pequeña restricción computacional, por lo que se adapta bien al escrutinio, a las aplicaciones industriales y a los entornos inteligentes. El microcontrolador empleado en el sistema controla todo el mecanismo del proyecto y, por tanto, se considera el corazón del mismo.

Control de Robots con Pantalla Táctil y Alerta de Voz

En el actual crecimiento tecnológico, el control remoto es muy importante para la automatización de productos de usuario e industrializados y además para aplicaciones ESPACIALES o de Defensa. El XBEE es un elemento esencial que juega un papel fundamental en este sentido. Un control remoto automático e inalámbrico integrado en el microordenador esboza los bloques estructurales centrales del mecanismo de seguridad inalámbrico que sustituye a la antigua tecnología de cables.

Los componentes de hardware y software son

• ZIGBEE
• Unidad de voz
• Motores de CC
• Microcontrolador - P89V51RD2
• Controlador de motor de CC
• Pantalla táctil
• Fuente de alimentación
• Ruedas
• Compilador Keil
• C embebido
• Magia Flash

Descripción

Este proyecto de control de robot con pantalla táctil y alerta por voz pone en juego el microcontrolador P89V51RD2. Esta tarea es la mejor en el campo de la medicina. Este transmisor se sitúa cerca del paciente y éste emplea el robot para moverse y enviar información al médico haciendo uso de la pantalla táctil. En situaciones en las que el paciente no puede llegar al médico, en ese momento el paciente envía toda su información con el robot.

El paciente mueve el robot a la izquierda, a la derecha, hacia delante y hacia atrás con la ayuda de un teclado táctil. En el teclado se introduce un mensaje de voz predefinido en cada tecla y cuando el paciente pulsa la tecla se le da al médico un mensaje preintroducido. Ahora el médico puede actuar según la información proporcionada. El robot se incorpora con el receptor. Aquí nos comunicamos con la ayuda de Xbee.

Controlador del panel solar de un eje y optimización de la energía

Generalmente, todos los paneles solares ordinarios están orientados hacia un lado o dirección. Por esta razón, el panel solar no recibe los rayos solares adecuados para trabajar de forma eficiente. Este proyecto de panel solar de un solo eje está destinado a superar esta ineficiencia de los paneles solares. Este proyecto pondrá en juego la tecnología LDR que ayudará al panel solar a recibir los rayos del sol desde todas las direcciones.

Los componentes de hardware y software son

• LDR's
• microcontrolador 8051 P89V51RD2
• Relé
• Panel LED
• Panel solar
• Motor paso a paso
• Magia Flash
• Lenguaje C embebido
• Compilador Keil

Descripción

Este proyecto se ha diseñado con el objetivo de conseguir un control automático sobre el panel solar, que permita obtener los rayos solares completos desde todas las direcciones. Esto se consigue dando movimiento o valor de rotación al panel solar. El sol sale por el este y se pone por el oeste, por lo que en un panel solar ordinario los rayos solares se recogen o bien por el extremo este o bien por el extremo oeste, por lo que para superar esto se da una potencia de rotación para que los rayos se recojan tanto por el este como por el oeste.

La potencia de rotación se proporciona al panel mediante un motor paso a paso. se colocan 5 LDR en el arco y dependiendo de la intensidad de los LDR el motor paso a paso girará. La intensidad de la LDR será menor cuando la intensidad del sol sea mayor, utilizando este principio.

La LDR también optimizará la capacidad de energía. El ADC mostrará todas las lecturas arrojadas por la LDR y esta lectura se transmitirá al microcontrolador de las familias 8051. Según la lectura arrojada por el ADC, el microcontrolador con la ayuda del relé hace brillar el LED. Si la potencia del resplandor es mayor, significa que toda la serie de LEDs se apagará. Según la intensidad del resplandor, la serie de LEDs se encenderá o apagará. En este proyecto el microcontrolador es el corazón del sistema completo.

Automatización de aeropuertos basada en GSM

Este proyecto basado en GSM se emplea en los aeropuertos. A la hora de la salida de los vuelos, hay que tener en cuenta una serie de aspectos como la recogida de equipajes, la autorización de la pista, etc. En función de todos estos aspectos hemos planificado este proyecto para el Aeropuerto.

Los componentes de hardware y software son

• Módulo GPS
• Motor de corriente continua
• LED
• Sensor de obstáculos IR
• Receptor y transmisor IR
• Controlador del motor de corriente continua L293D
• LCD alfanumérico 16×2
• Microcontrolador AT89C52
• Captura de Orcad
• HyperTerminal
• C incrustado
• Magia Flash
• Compilador Keil

Descripción

En la situación actual, al aterrizar cualquier avión se envía una confirmación de voz del controlador de tráfico aéreo (ATC) al piloto. Tras el aterrizaje de la nave, el avión es escoltado hasta el aparcamiento, donde se permite a los pasajeros salir y recoger su equipaje. Todos los dispositivos empleados en la sala de espera se accionan manualmente, lo que supone una gran pérdida de energía y de tiempo. Hay muchas posibilidades de que se produzcan accidentes, así como de que se produzcan errores humanos.

En este proyecto comprobamos la pista antes del aterrizaje, para ello, hemos colocado el receptor IR y el transmisor IR enfrentados a ambos lados de la pista. Se pide al piloto que envíe el mensaje de aterrizaje a la estación base. Si la pista está libre, la estación base enviará un mensaje de aterrizaje al piloto mediante la tecnología GSM. En esta tarea, el aterrizaje del avión se muestra mediante un LED (para fines de demostración).

Tras el aterrizaje se envían las escaleras mecánicas, para lo cual utilizamos un motor de corriente continua (propósito de demostración). También estamos colocando un sensor de obstáculos IR, este sensor conducirá el equipaje en la cinta cuando se acerque al sensor para esto estamos (propósito de la demo) utilizando motor DC. Para conseguir el éxito en este proyecto se emplea un microcontrolador de la familia 8051.

Diseño e Implementación de un Convertidor de Potencia Bidireccional para Bicicleta Eléctrica con Función de Carga

En los últimos tiempos, para cumplir los requisitos de ahorro de energía, reducción de emisiones de carbono y seguridad ecológica, se exigen todos los engranajes y energías electrónicas para satisfacer la demanda ecológica. Por otra parte, los gigantescos vehículos de combustible provocan una grave contaminación del aire y dañan el medio ambiente. Por ello, la creación de los EV (vehículos eléctricos) o los HEV (vehículos eléctricos híbridos) se está convirtiendo en un tema importante en muchas naciones. Las baterías secundarias son la principal fuente de energía de estos vehículos eléctricos. Por lo tanto, la gestión de la energía es un aspecto clave vital en el diseño de los vehículos eléctricos híbridos o VE.

Los componentes de hardware y software son

• Buck-Boost
• Divisor de tensión
• LCD
• Circuito de carga
• Batería-12V
• Buck-Boost
• PIC18F458
• Kit PIC - Microchip
• MPLAB
• OR-CAD

Descripción

En este proyecto del convertidor de potencia bidireccional para la bicicleta eléctrica, hacemos funcionar una máquina mediante un controlador de motor que es activado por el microcontrolador. Esa máquina está unida a otro motor. Debido a la combinación, el otro motor gira y produce un EMF de retorno. Este EMF producido se amplifica y se utiliza para cargar la batería.

Aquí se utiliza un controlador de motor que es activado por el microcontrolador. El motor acoplado se mueve cuando se mueve el motor primario, por lo que la producción de la fuerza electromagnética de retorno se inicia cada vez que se mueven las máquinas. El EMF posterior producido se utiliza para el bloque de avance, donde el bloque de refuerzo hace avanzar el EMF posterior a 12Voltios y la batería se alimenta con el mismo.

Para mostrar los voltajes producidos por la batería y el back EMF, se emplea una pantalla LCD. El voltaje de la batería, además de la FEM trasera, será mayor para proporcionarlo al microcontrolador, por lo que se emplea un separador de voltaje que divide el voltaje por 10, lo que será más adecuado para el cálculo.

Nodo sensor inalámbrico para detectar un gasoducto peligroso

Este proyecto explica los aspectos de funcionamiento y rendimiento del nodo sensor inalámbrico basado en ARM7 para observar los parámetros como el CO2, la humedad y la temperatura que rodean la tubería. Para detectar cualquier variación en estos parámetros se emplea este sistema. Este sistema utiliza un nodo sensor inalámbrico que funciona con baterías y que está interconectado con otros sensores externos para evaluar los parámetros.

Los componentes de hardware y software son

• Zigbee
• Sensor de CO2
• LCD
• Microcontrolador
• Sensor de temperatura y humedad
• Captura de Orcad
• Hiperterminal
• C incrustado
• Magia Flash
• Compilador Keil

Descripción

Este proyecto funciona con un microcontrolador ARM7, el umbral se introduce con un nivel de parámetro predefinido. Los sensores empleados dan una salida analógica en voltios. Esta salida se suministra al ADC que convertirá la salida analógica en digital. Esta salida digital se evalúa en el microcontrolador.

Si la humedad, la temperatura y otros parámetros no coinciden o superan los niveles predefinidos, enviará información al lugar de supervisión con la ayuda de la tecnología Zigbee. Todos los niveles de los parámetros detectados, como la humedad, la temperatura, etc., se mostrarán en la pantalla LCD utilizada.

Robot automatizado de recogida de libros para bibliotecas

Para hacer que el sistema de la biblioteca esté automatizado se plantea este proyecto. Para emplear este proceso de búsqueda de libros en la biblioteca ponemos en juego un brazo robótico con cierta libertad, que ayudará a encontrar el libro exacto que se necesita.

Los componentes de hardware y software son

• LCD
• Microcontrolador
• Zigbee
• Alimentación
• Controladores de motor
• Etiquetas y lectores RFID
• Sensor IR
• Magia del flash
• Keil

Descripción

En este proyecto todos los libros se etiquetarán con etiquetas RFID y se habilitará un lector de etiquetas en el robot. El robot realizará una búsqueda a la fuerza de la bestia y, en caso de localizar el libro, el brazo del robot bajará hasta que el sensor de obstáculos IR situado en el brazo encuentre el libro.

Posteriormente, el brazo del robot agarrará el libro con sus mandíbulas y luego el robot se moverá en dirección contraria para colocar el libro donde lo inició. Una tecnología similar puede aplicarse en los supermercados.

A continuación, se expone la lista de algunos proyectos más del IEEE sobre sistemas embebidos para estudiantes de ECE.

Robot autoequilibrado con doble rueda autónoma utilizando un microcontrolador

La función principal de este robot autoequilibrado con dos ruedas es equilibrar su posición en la región de una posición fija. Originalmente, este sistema era inestable y no lineal. Una vez modificada la estructura física de este sistema mediante un controlador PID, se vuelve estable y su comportamiento dinámico puede analizarse mediante su modelización matemática. Los resultados de la simulación de este sistema se pueden observar mediante MATLAB, PROTEUS y VM Lab. Este proyecto es muy útil en sistemas de defensa, hospitales, jardinería y centros comerciales, etc.

Seguridad de la comunicación de la información del vehículo

Este proyecto implementa un sistema para proporcionar información sobre el vehículo así como seguridad con la ayuda de las tecnologías GSM y RFID. En este proyecto, se desarrolla un sistema de seguimiento de vehículos para proporcionar la información a los viajeros dentro de los vehículos utilizando la tecnología inalámbrica para que ayude a reconocer si el viajero está vivo o muerto. Para superar esto, este sistema se desarrolla para evitar accidentes de conductores y pasajeros.

Autoconducción o coche autónomo

Este proyecto diseña un coche autoconducido para reducir los accidentes de tráfico. Este proyecto supera el agitado problema al que se enfrenta la gente en las zonas urbanas, como el sistema de aparcamiento, cambiando el uso del suelo. Estos coches de autoconducción pueden desarrollar problemas de aparcamiento debido a algunas razones. Este vehículo puede dejar a los viajeros aproximadamente en cualquier lugar de las zonas urbanas. Este coche de autoconducción puede aparcar dentro de una zona de aparcamiento más estrecha sin dañar el vehículo.

Sistema de vigilancia de la basura con IoT

En la actualidad, existen varios métodos para limpiar y mejorar el entorno de nuestra zona. El gobierno también ha iniciado varios movimientos para mejorar la limpieza. Este proyecto implementa un sistema para informar a las corporaciones municipales para que limpien el contenedor de polvo a tiempo.

Para superar este problema, se desarrolla la monitorización de la basura. En este proyecto, se coloca un sensor en la parte superior del cubo de basura para notar que la basura se llena hasta el tamaño del búho del cubo. Una vez que la basura se llene hasta el nivel más alto, se enviará inmediatamente un aviso a la oficina del municipio, para que se tomen medidas para limpiar el cubo. Así que este proyecto es muy útil para limpiar la ciudad de una manera mejor en las zonas urbanas. Utilizando este proyecto, se puede reducir la operación manual porque recibirán una notificación una vez que el cubo de la basura esté lleno.

Sistema de monitorización inalámbrica para la seguridad en las minas

Este proyecto sirve para implementar un sistema que supere los inconvenientes del sistema de radio, utilizando la tecnología inalámbrica para el seguimiento de la mina. Para ello, se equipa a cada persona con un módulo RF Tx al entrar en la mina. Cada transceptor que se encuentra dentro de la mina vigila la ubicación del minero.
Los transceptores de este sistema utilizan un módulo inalámbrico para interactuar con las estaciones base.

Este sistema utiliza diferentes sensores, como la humedad y la temperatura, para informar a los mineros y a la estación base cuando se produce un cambio en la atmósfera. Las posiciones en tiempo real de cada minero pueden ser controladas por los operadores de la mina en caso de emergencia. Estos sistemas son versátiles, muy fiables, menos costosos y utilizan menos energía.

Sistema de gestión de baterías mediante SAI y GSM

Este proyecto se utiliza para proporcionar energía de reserva a empresas e industrias cuando el suministro principal se apaga o no funciona. Al proporcionar el suministro de reserva a las organizaciones, los servicios prestados por la empresa no pueden detenerse. Este sistema utiliza dos transformadores, uno para la alimentación principal y otro para el SAI. Si una persona quiere utilizar el suministro del SAI, tiene que enviar un SMS al módem GSM.

Una vez que el módem recibe el SMS de la persona para cambiar la conexión de la fuente de alimentación, envía una alerta al microcontrolador para que conecte el SAI y desconecte la fuente de alimentación principal con la ayuda del circuito de control que utiliza un relé.

Utilizando este proyecto, se pueden evitar las interrupciones de la alimentación principal. Si el suministro principal no está disponible, podemos utilizar el suministro secundario indicándoselo al microcontrolador.

Mira otros proyectos del IEEE sobre sistemas embebidos

• Control del regulador de la lámpara de CA a través del teléfono móvil.
• Circuito de monitorización inalámbrica de paneles fotovoltaicos en sistemas conectados a la red.
• Implementación de SCADA basada en RF.
• Medición de la calidad de la energía y desarrollo de un dispositivo de monitorización.
• Registrador de datos de temperatura.
• Sistema de supervisión y control de contadores de energía.
• Lámpara de calle basada en Zigbee.
• Un sistema de control de la temperatura en línea
• Un sistema de monitorización en línea del deshielo del conductor de la línea de transmisión

Así pues, esto es todo sobre la lista de Proyectos IEEE sobre Sistemas Embebidos. Los Sistemas Embebidos son un campo de aprendizaje extremadamente amplio que necesita un conocimiento intenso de los proyectos en tiempo real para ayudar a los aspirantes a comprender la prominencia del dominio en el campo de la electrónica. Los sistemas embebidos funcionan hoy en día en un gran número de aparatos electrónicos. Sólo hay unos pocos proyectos que obtienen la aceptación del IEEE y estos reconocidos Proyectos IEEE sobre Sistemas Embebidos van como pan caliente en cuanto a su demanda.

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