面向工程专业大四学生的基于传感器的项目理念

传感器是工厂自动化和机器人技术的支柱。将其输出连接到固件是工业应用中的重要领域之一。在设计控制系统时，了解它们的参数是非常重要的。温度、气体、湿度、红外、超声波激光、PIR传感器等传感器在工业中得到了广泛的应用。开发涉及此类传感器的项目可以清楚地了解它们的用途和局限性。数据采集、SCADA、模糊逻辑控制是少数几个通常采用嵌入式系统的高级项目，需要软件领域知识，尤其是“C”语言。本文概述了面向工程专业学生的基于传感器的项目。

面向工程专业学生的基于传感器的项目

下面将讨论面向工程专业学生的基于传感器的项目。

非接触式液位控制器

开发了一种水位控制机构，以在不与水箱接触的情况下感测水箱中的水位，并相应地控制泵将水填充到水箱中。这里使用超声波传感器来检测水箱中的水位。

超声波传感器感测水箱中的液位，并将该信息提供给微控制器。基于来自传感器的输入，微控制器相应地控制继电器开关的切换，在这种情况下，继电器开关是晶体管和MOSFET的组合。相应地，继电器被控制为在水位较低的情况下接通负载，或者在水位较高的情况下断开负载。

使用电视遥控器作为电脑的无绳鼠标

该系统使用电视遥控器作为无绳鼠标在计算机上执行操作。电视遥控器的工作原理是红外通信，命令通过控制单元发送到计算机。

在这里，命令是以调制的红外线的形式从电视遥控器发送的。这些射线由IR接收器接收并转换为电信号，电信号被提供给微控制器。微控制器将这些信号转换为二进制命令，并通过电平转换器IC将这些命令以串行形式发送到计算机。

远程干扰设备

这里开发了一种产生红外线的设备，红外线可以阻挡来自电视遥控器的光线。红外线的频率与电视遥控器发出的红外线的频率相同。这可以放置在电视接收器上，使得遥控器接收的光线与该设备发射的IR光线叠加。

这里，由电池供电的定时器用于产生频率等于远程输出信号频率且占空比大于50%的脉冲，以驱动晶体管，晶体管又向IR二极管提供功率，因此IR二极管以该频率发射IR射线。

车速检测器检测车辆上的急驶

鲁莽驾驶是造成道路事故的主要原因之一。如果鲁莽驾驶得到控制，大多数道路事故是可以预防的。这是通过监测车辆的速度来实现的，并相应地在车辆速度增加时产生警告。这里设计了一个速度检查器系统，其中测量车辆从高速公路上的一个地点行驶到另一个地点所花费的时间，并相应地计算车辆的速度。

这里在两个不同的位置使用两个IR传感器。使用两个定时器，用于接收来自两个传感器的输入。两个定时器的输出驱动NAND门，NAND门反过来驱动另一个定时器，在速度超过设定极限的情况下触发蜂鸣器。十进位计数器显示输出脉冲的时间计数或计数时钟脉冲，即从IR传感器位置移动到另一个位置所花费的时间。设置了速度限制，并且两个点之间的距离是固定的。如果计时计数小于设定的时间限制，则已知速度已超过，相应地，蜂鸣器开始鸣响以给出指示。

超声波传感器测距

超声波传感器可用于测量任何物体与特定位置的距离。传感器发射超声波，超声波被物体反射。计算波浪来回传播所需的时间，并将其与声速相乘，以获得距离测量值。

最佳能源管理系统

该系统被用作对能源消耗进行最佳管理的一种方式。它定义了一种简单的节能方法，即仅根据进入房间的人数来控制房间中的负载切换。该项目使用红外传感器来感应进出房间的人员，因此控制单元控制负载的切换。

带遥控装置的感应电动机双向旋转

家里使用的排气扇只是用来排出房间里的热空气。这些风机使用分相感应电机运行，该电机由直接获得主电源的主绕组和通过电容器获得主供电的辅助绕组组成。通过在两个绕组之间交换电源，绕组可以互换，电机的方向也可以改变。本项目利用这一原理实现了电机的双向旋转。所需方向的命令由电视遥控器给出，因此电机沿所需方向旋转。

检测车辆运动时发光的路灯

使用LED作为路灯的主要优点是可以通过控制LED的电源来控制其强度。通过感应车辆的到达，LED路灯只能在车辆通过时打开。这有助于节省相关的能源。该项目开发了一种实现这一目标的方法，即使用一组LED来表示路灯，并使用一对IR传感器来感应路上的车辆数量。

基于密度的PIC单片机交通信号系统

该系统定义了另一种优化能源使用以及克服交通堵塞问题的方法。通过感应路口两侧的车辆数量，可以相应地控制交通信号灯的红灯亮起的时间。该项目通过使用LED作为路口两侧的交通灯，并使用红外传感器来检测车辆数量，从而实现这一目标。

无微控制器的基于传感器的项目

下面将讨论没有微控制器的基于传感器的项目列表。

使用酒精传感器检测酒精含量

该项目用于测试酒精水平，以测试车辆驾驶员是否醉酒。此电路使用+5V电源工作。这个系统使用起来非常简单，成本也很低。酒精指示可以通过不同的LED来确定。

使用运动传感器的安全灯

项目安全灯可以设计为带有运动传感器。该项目主要用于感应房间内的人的运动。一旦通过运动传感器检测到运动，室内灯将自动打开。该电路使用PIR传感器以及模拟和数字电路。在这里，这个传感器检测人的运动，而模拟和数字电路在特定的持续时间内打开灯。

通过风扇打开产生过热警报

所提出的系统用于监测超温，并使用温度传感器产生警报。该系统设置为温度控制点的最高极限。当温度升高到固定温度时，它会产生声音，提醒用户注意。

不带微控制器的红外障碍物传感器

该项目用于设计一种无需使用微控制器的障碍物传感器。这种传感器用于许多应用中，而且价格低廉。此外，该项目还可以通过更换传感器来增强火灾报警系统。

不使用微控制器的自动水龙头

拟议的系统，即智能水龙头，用于减少水龙头的水浪费。这个水龙头在我们不使用的时候会自动关闭。这个项目可以设计两个红外接近传感器，其中一个传感器检测水龙头附近的手，这样就可以停止水流。类似地，另一个传感器被放置在水龙头的顶部。这个传感器主要检测水位。

一旦这个水龙头检测到水龙头附近有任何手/玻璃，那么一旦水桶装满，它就会自动关闭。该系统用于自动售货机和工业自动化。

基于传感器的生物医学项目

基于传感器的生物医学项目列表如下。

使用指南针传感器跟踪腿部运动

该项目的主要功能是设计一种用于在虚拟环境中跟踪身体运动的设备。人体运动跟踪主要吸引来自动画制作、运动医学、生物医学分析和人体工程学等不同领域的关注。人体运动可以在加速度计的帮助下检测，但检测运动有一些局限性。

一个加速度计无法注意到水平运动。指南针传感器用于补偿加速度计的限制。为了检测人体不同部位的运动，需要三个加速度计。使用加速度计的陀螺仪将大大提高结果，但陀螺仪价格昂贵。但在未来，强烈建议使用这些方法。

救护车事故探测系统与救援系统

由于人口众多，交通堵塞和道路事故是城市地区的主要问题。目前，还没有检测事故的技术，但由于交通繁忙，救护车无法到达事故区域，可能会导致受害者死亡。为了克服这个问题，这里有一种解决方案，即使用传感器的事故检测系统。

该市所有医院的数据库都存储在主服务器中。车辆中的GSM和GPS模块将与主服务器共享事故位置，以便救护车从最近的医院到达事故现场。使用射频通信，可以在救护车路径中控制红绿灯信号。因此，救护车到达医院的时间可以减少。

救护车上的患者监测系统会将患者的重要参数发送给相关医院。该系统是全自动化的，因此它可以找到事故现场，并帮助及时到达医院。

用于监测个人健康的无线心电图检测

通过使用该项目，可以使用IIHMS（交互式智能医疗保健和监测系统）检查个人健康，包括BSN（身体传感器网络）和节能LSN（本地传感器网络）。用于BSN应用的生物信号采集可以应用于通过ZigBee通信获得真实人体的数据。此外，带有ARM的射频接收器、基于ARM的A/D混合模式板和显示器，用于展示价值。

通过PIR传感器在战场上探测活体的探测机器人

目前，自动化系统具有灵活性、准确性和可靠性。因此，由于这种需求，在每个领域都使用了自动化系统。这些系统主要用于电子领域，因为它们具有良好的性能。在战争领域，机器人在减少人类损失方面发挥着关键作用。该系统的主要目的是在PIR传感器的帮助下检测受伤人员进行救援。如果受伤的人发现了，那么root可以在RF的帮助下通过无线技术进行通知。

使用心跳传感器的麻醉控制系统

在任何外科手术中，对患者进行特定剂量的麻醉都是非常重要的。一旦医生给病人麻醉，病人在手术过程中就不会感到任何疼痛。根据手术的持续时间，只有剂量会有所不同，否则会导致严重的健康问题。为了克服这种情况，设计了所提出的系统，即使用Arduino Uno的自动麻醉控制器

麻醉剂量可以由麻醉师设定。通过使用开关面板，麻醉师可以开始这个过程。一旦通过Arduino Uno获得启动信号，它就会调节整个系统，并向电机驱动器发送命令，使电机运行。一旦电机开始运行，就可以注入麻醉剂。

固定量的麻醉剂可以注射到患者体内，在这个过程中，可以检查患者的心跳。可以基于患者的心跳计数来注射第二剂量的麻醉。管理部门可以检查心跳。如果他们观察到任何异常，他们将停止注射。

基于传感器的项目理念

下面列出了工程专业学生基于传感器的项目想法。

• 运动感应自动开门系统
• 无刷直流电机的闭环控制
• 非接触式转速表
• 使用微控制器的直线跟随机器人车辆
• 无刷直流电机的预定义速度控制
• 工业温度控制器
• 基于微控制器的速度检测系统
• 多台电机的速度同步
• 通过红外遥控器进行餐具定位控制
• 红外障碍物检测以启动负载
• 多台电机的速度同步
• 精确的数字温度控制
• 无线健康自动监测系统
• 具有7段显示的对象计数器
• 避障机器人车
• 篡改的电表传感系统
• 太阳能管理系统
• 超声波检测物体
• 红外控制机器人车辆
• 通过IR远程控制晶闸管功率
• 采用土壤传感器的先进无线农业数字自动抽水系统
• 先进的无线地震预警系统
• 寺庙安全系统-带频率干扰的高端寺庙安全系统
• 将工业监控智能安全系统与WAP和自动拨号集成
• 利用眨眼传感器预防驾驶员疲劳事故
• 眼球控制自动轮椅
• 多传感器——基于烟雾、火灾、温度、气体、金属和入侵者的安全机器人——Zigbee
• 射频重症监护室护理员-生命支持系统
• 基于美国手语的手势识别与表现
• 图书馆机器人-使用微控制器的人工智能路径引导机器人系统
• 先进的具有远程报警和传感器的无线银行安全系统，用于现代安全应用
• 基于传感器网络的铁路自动化系统的设计与实现
• 运动检测、机器人制导和接近

不同类型的基于传感器的项目

有不同类型的传感器可供选择，如温度、接近度、加速度计、红外、压力、光、超声波、烟雾、酒精、气体、触摸、颜色、湿度、倾斜、流量和液位传感器。下面列出了工程专业学生基于不同类型传感器的项目。

基于红外传感器的项目

红外/红外传感器是一种光传感器，用于不同的应用，即所有手机中的物体检测和接近检测。红外传感器项目列表如下所示。

• 无接触数字转速表设计，包括低成本的无线功能
• 利用红外负载开关检测障碍物
• 带红外传感器和微控制器的直线跟随机器人
• 使用IR和自动RF的付费停车管理系统
• 基于红外传感器的路灯通过车辆运动检测发光
• 利用红外传感器控制餐具位置
• 基于密度的红外传感器和微控制器交通信号系统
• 利用红外传感器调整信号和检测交通密度
• 通过红外传感器有效监控银行安全
• 地铁自动车门在不同车站之间关闭
• 基于无线传感器网络的红外停车系统
• 在高速公路上使用速度检测器进行紧急驾驶检测
• 采用红外传感器和微控制器的自动开门系统
• 利用红外传感器实现铁路闸门的自动控制
• 家用红外遥控器对信号解码器的控制
• 使用远程控制装置实现感应电机双向旋转

基于超声波传感器的项目

超声波传感器用于通过产生超声波来检测目标与物体的距离，并将反射的声音信号转换为电信号。下面列出了面向工程专业学生的基于超声波传感器的项目。

• 基于Arduino的超声波声纳或雷达项目监测
• 盲人超声波导航
• 超声波测距仪使用安卓系统，蜂鸣器指示
• 使用第三只眼睛的盲人超声波振动手套
• 使用超声波传感器的盲人手杖
• 使用PIC微控制器的超声波雷达
• 超声波传感器测距系统
• 基于超声波传感器的液位控制系统
• 超声波通过HCSR04和Arduino的声学悬浮
• 通过超声波传感器和MCU ESP8266实现基于物联网的智能罐子
• 自动使用超声波传感器的洗手液分配器
• 基于超声波传感器和ESP8266单片机的智能停车系统
• 基于超声波传感器的避障机器人

基于温度传感器的项目

一种传感器，用于检测周围环境的温度，并将输入数据更改为电子数据以进行监测、记录等。下面列出了工程学生基于温度传感器的项目列表。

• 使用温度传感器和Arduino的工业故障监测
• 使用微控制器和通过蜂鸣器的温度传感器的过热探测器
• 煤矿工人使用的智能头盔
• 使用Arduino Uno和物联网对患者进行健康监测和跟踪
• 基于GSM的变压器参数故障检测
• Arduino Uno天气系统项目报告
• 通过数字和GSM的气象站
• 使用GSM的家庭安全系统
• 温室环境控制机器人
• 电力变压器状态监测
• 带物联网和Arduino的家庭安全系统
• 使用物联网监测温室
• 使用Arduino的带烟雾、温度传感器的火灾报警系统
• 基于GPS和GSM的救护车跟踪
• 风力发电机系统的故障诊断与监测
• 温度控制器与微控制器精确配合
• 基于单片机的蓄电池监测系统

基于湿度传感器的项目

湿度传感器用于检测、测量和报告空气温度和湿度。湿度对环境和人体都起着至关重要的作用。下面列出了工程专业学生基于湿度传感器的项目列表。

• 天气预报信息系统
• 使用湿度传感器和物联网的天气报告系统
• 基于GPS和GSM的士兵跟踪系统
• 基于物联网和Arduino的患者健康监测系统
• 采用单片机的4通道数据采集系统
• 基于GSM的婴儿孵化器
• 使用GSM的数字气象站
• 基于GPS和GSM的救护车追踪
• 使用微控制器的数据记录器使用物联网的温室监测和控制系统
• DHT11温度传感器和Arduino湿度传感器接口
• 温度和湿度传感器
• 基于Arduino的湿度和温度测量
• 通过HUMIDEX实现的大气舒适度传感
• 湿度传感器的校准
• 基于iShield的气象站
• 工作区环境监测

接近传感器项目

接近传感器或距离传感器用于通过反射的红外光束检测物体或人在距离传感器预定范围内时的存在。下面列出了工程专业学生基于接近传感器的项目列表。

• 使用接近传感器和Arduino自动实现铁路道口水平
• 基于PLC和接近传感器的归档系统
• 用于电机速度控制的接近传感器与PLC的接口
• 多用途军用机器人
• 由颈部运动控制的轮椅
• 基于振动的距离传感器
• 基于距离传感器的PopPet
• 使用Arduino的测距仪
• 使用距离传感器的停车助理
• 基于距离传感器的DolphinView
• Bocce球距离传感器测距仪
• 使用距离传感器的尖叫釜

湿度传感器项目

土壤水分传感器是一种用于测量土壤水分（含水量）的传感器。一旦土壤水分干燥，模块的输出就高，否则输出就低。工程专业学生使用的基于土壤湿度传感器的项目列表如下。

• 使用土壤湿度传感器的灌溉系统
• 8051单片机报警系统对植物土壤水分及其pH值的传感
• 使用Arduino的土壤湿度传感器
• 电容式湿度传感器
• 土壤水分的检测
• 使用无线远程和物联网监测和传感土壤湿度
• 基于物联网的滑坡检测及其远程雪崩预警系统
• 通过远程和物联网实现的自动化灌溉控制系统

LDR传感器项目

术语LDR代表光相关电阻器，是一种光致抗蚀剂。它的工作原理是光电导性。通常，这是一种电阻，一旦光强度降低，该电阻的电阻值就会降低。这些传感器用于路灯、摄像机测光表、光束报警器、时钟收音机、户外时钟和反光烟雾报警器。请参阅此链接以了解更多关于LDR传感器项目的信息。

触摸传感器项目

触摸传感器主要用于检测和记录物理触摸。触摸列表基于传感器的Arduino项目如下所示。

• 使用触摸传感器的变光开关电路
• 电容式和金属触摸传感器与Arduino Uno接口
• 使用Arduino通过触摸控制光线
• 基于FDC1004的非接触式电容式液位检测
• 使用Arduino和电容传感器的纸张控制器
• 使用Arduino Leonardo和电容触摸的键盘扩展
• 基于电容式触摸传感器的Arduino接近灯
• 使用电容式传感器和Arduino的栖息地
• 使用电容传感器的Arduino Synth
• 使用电容式触摸传感器的电网
• 由Arduino Uno和TTP29-BSF触摸板控制的MeArm
• 使用TTP223触摸传感器和Arduino UNO控制家用灯

基于PIR传感器的项目

像PIR这样的被动红外传感器是一种电子传感器，用于测量周围物体发出的红外光。下面列出了工程专业学生的PIR项目列表。

• 基于PIR传感器的手势和轻松动作检测
• 基于PIR传感器的安全系统
• 通过PIR传感器触发远程摄像机
• 通过开关和PIR触发的水槽照明
• 使用蓝牙的星际迷航LCARS安全系统
• 使用PIR传感器的报警抽头
• 由USB供电的马里奥蘑菇的唱歌和眨眼
• 使用PIR传感器的智能手机通知
• 超级马里奥兄弟的Arduino客房迎宾员
• 通过BS1和PIR的万圣节问候语
• 使用PIR传感器的屏幕取消保护程序

因此，这一切都是关于工程学生基于传感器的不同类型项目的概述，包括基于红外、基于超声波、基于温度传感器、接近度、湿度、LDR和触摸传感器。这里有一个问题要问你，物联网传感器的功能是什么？