I.はじめに
この記事では、さまざまなマイクロコントローラー (51 個のマイクロコントローラーと STM32) に基づいて設計された 28 個のソフトウェアおよびハードウェア プロジェクトをまとめています。これらのプロジェクトは、電卓、携帯電話、アルコール検知器、周囲温度と湿度の検知装置、勤怠管理システム、アクセス管理カメラ、人間の健康検知器、デジタルフォトアルバム、太陽熱温水器、デジタル温水器、スマートエアコンなどの多くの分野をカバーしています。
これらのプロジェクトは、さまざまな分野でのマイクロコントローラーの応用を実証します。これらのプロジェクトを通じて、マイクロコントローラーベースのハードウェアおよびソフトウェア システムを設計および開発する方法を学ぶことができます。その中で、51 個のマイクロコントローラーと STM32 に基づくプロジェクトには、電卓、携帯電話、アルコール検知器、周囲温度と湿度の検知装置、勤怠管理システム、アクセス制御カメラ、人間の健康検知器、デジタル フォト アルバム、太陽熱温水器、デジタル温水器、スマート デバイスが含まれます。エアコンをはじめ、さまざまな分野で活躍します。これらのプロジェクトは、マイクロコントローラーの能力を実証するだけでなく、実際のアプリケーションの例や参考資料も提供します。初心者も経験豊富な開発者も、これらのプロジェクトから貴重な知識と経験を得ることができ、マイクロコントローラー開発の分野での能力をさらに広げることができます。
2. プロジェクト例
【1】51マイコンをベースに設計された計算機
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0294123917169144002-1-1.html
このプロジェクトでは、マイクロコントローラーの IO ポート、タイマー、LCD1602 ディスプレイなどの技術原理が使用されています。このうち、IO ポートはマトリックス キーボード、ブザー、LCD1602 表示画面などの周辺機器の制御に使用され、タイマーはキー入力を正確に捕捉できるようにキーボード スキャンに使用され、LCD1602 表示画面は表示画面に使用されます。入力した数値と計算結果。
設計思想は主にキーボードのスキャン、電卓の操作、LCD1602 の表示の 3 つの部分に分かれています。キーボードスキャン部では、タイマ割り込みによりキーボードをスキャンしてキーが押されたかどうかを判断し、キーに対応する番号をバッファ領域に保存します。電卓演算部では、スタックのデータ構造を利用して電卓の演算を行い、演算記号が押されると、直前に入力された数値をスタックにプッシュして次の入力を待ちます。「=」を押すと、スタックから数値が取得されて計算され、結果がスタックに保存されます。最後に、結果がスタックから取り出され、LCD1602 ディスプレイに表示されます。LCD1602の表示部では、LCD1602のコマンドやデータを設定することで、LCD1602上に数字や演算記号を表示することができます。
【2】STM32に基づいて設計されたシンプルな携帯電話
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0263123994373975012-1-1.html
STM32に基づいて設計されたシンプルな携帯電話は、高齢者や子供が着用しやすいスマートウォッチモデルとして開発できます。このプロジェクトは主に、操作の難しさや複雑な機能など、高齢者や子供がスマートウォッチを使用する際に遭遇する可能性のある問題を解決することを目的としています。
このプロジェクトでは、STM32F103RCT6 メイン制御チップと SIM800C GSM モジュールを使用して、テキスト メッセージの送信や通話の発着信などの基本機能を実現し、さらに、呼び出し、応答、切断、テキスト メッセージのプリセットなどの機能を追加しました。新たな着信を検知するとブザーで通知し、通話への応答や切断もボタンで行えるため、操作がよりシンプルで分かりやすくなりました。この電話機には、4 つのプリセット テキスト メッセージを事前に指定した連絡先に送信するための 4 つのボタンもあり、より便利で高速です。
【3】STM32に基づいて設計されたアルコール検知器
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0206124075204259015-1-1.html
社会の発展と生活水準の向上に伴い、人々の安全運転や家族の安全に対する要求はますます高まっており、次のような問題が発生しています。飲酒運転もますます顕著になっているため、STM32に基づくアルコール検知器が開発され、アルコール濃度を検知し、その結果をリアルタイムに表示して警報することで、飲酒運転による安全上の危険を効果的に回避できます。
【4】51マイコン＋SHT30をベースに設計された周囲温湿度検出装置（IICシミュレーションタイミング）
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0204124163899131015-1-1.html
今回の記事では、51 マイクロコントローラーと SHT30 センサーに基づいて設計された周囲温度と湿度の検出装置を紹介します。このデバイスは、環境の温度と湿度をリアルタイムで監視し、LCD ディスプレイを通じてデータを表示できる IIC アナログタイミング通信プロトコルを採用しており、屋内環境監視、気象観測、農業温室監視などに広く使用できます。田畑。
このプロジェクトでは、51 マイクロコントローラーがメイン制御チップとして使用され、SHT30 センサーが温度および湿度センサーとして使用され、LCD ディスプレイがデータ表示モジュールとして使用されます。IIC 通信プロトコルは、51 マイクロコントローラーの GPIO ポートを通じてシミュレートされ、SHT30 センサーとのデータ通信を実現します。
【5】STM32+SHT30をベースに設計された周囲温湿度検出システム（IICシミュレーションタイミング）
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0206124252665477025-1-1.html
この記事では現在、STM32F103ZCT6 チップ設計に基づく周囲温度および湿度検出システムの設計プロセスを紹介しています。現在のシステムは、SHT30 温度および湿度センサーを通じて周囲の温度および湿度データを収集し、そのデータをアナログ IIC タイミング プロトコルを通じて STM32 チップに送信します。次に、STM32 チップがこれらのデータを処理して 0.91 インチ OLED ディスプレイに表示するため、ユーザーは周囲の温度と湿度の変化を簡単に観察できます。
システムのメイン制御チップには、さまざまなアプリケーションのニーズを満たす豊富なペリフェラルとメモリ リソースを備えた高性能 32 ビット ARM Cortex-M3 マイクロコントローラである STM32F103ZCT6 が使用されています。温湿度検知センサーには、高速応答、低消費電力、高信頼性を特徴とする高精度デジタル温湿度センサーSHT30を採用しています。
【6】Qtはkingbaseデータベースを使用してデータを保存します（勤怠システムデータの完全な追加、削除、変更、チェック）
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0263124333891139035-1-1.html
現在、教室出席システム ソフトウェアは Qt (C++) に基づいて開発されており、主にデータの保存と管理に Kingbase データベースを使用しています。
完成した具体的な機能は次のとおりです。
(1) 充実した機能：学生、教員、管理者のログインと登録がソフトウェア上で完結し、教員は授業情報や出欠情報の公開、学生は自分の授業情報や出欠記録の閲覧、管理者は教師や学生の情報管理が可能です。 。データの可視化機能などを備えており、管理者が指導状況を直感的に把握できるようになっています。
(2) 効率的かつ安定: Kingbase データベースを使用してデータを保存することで、データ ストレージの信頼性と一貫性が保証され、システム パフォーマンスと応答速度も向上します。プログラム設計に関しては、MVC モデルを採用してプログラム ロジックをインターフェイスから分離することで、プログラム構造が明確になり、保守と拡張が容易になります。
(3) ユーザーフレンドリー: 人間化された操作インターフェイスと対話方法を採用しており、ユーザーはコースや出席記録を簡単に閲覧、管理できます。ソフトウェアのセキュリティを考慮し、ユーザーのパスワードを保護するためにハッシュ暗号化アルゴリズムが使用されています。
【7】C言語における変数のライフサイクル
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-02105124419303744002-1-1.html
C言語における変数のライフサイクルとは、変数が存在する期間を指します 変数のメモリ解放タイミングを理解するプログラムの設計に役立ち、問題が少なくなります。
プログラムの実行中、変数は次の 3 つの段階を経ます。
(1) 定義段階 (変数の定義): 変数を定義するとき、コンパイラは変数にメモリ空間を割り当てます。この時点では、変数の値は未定義です。
(2) 使用フェーズ（代入、変数の読み込み）：プログラム実行中に変数の代入や読み込みが可能です。このとき変数の値が決定され、プログラムの実行の進行とともに変化します。
(3) 破棄フェーズ（変数の破棄）：変数のスコープが終了すると、変数は破棄されます。このプロセス中に、コンパイラは変数によって占められていたメモリ空間を自動的に解放します。
【8】SQLiteデータベースでデータの追加、削除、変更、クエリが完了
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0298124507395724005-1-1.html
今回の記事で紹介した設計の主な機能は、SQLite データベースを使用してペット フィーダーによってアップロードされたデータを保存し、データの追加、削除、変更、クエリ操作をサポートすることです。このうち、ペットフィーダーによってアップロードされるデータには、給餌間隔、水温、残体重などのパラメータが含まれます。
実装機能:
- ペット フィーダーによってアップロードされたデータを保存する SQLite データベース テーブルを作成します。
- データベース テーブルへのデータの挿入操作を実装します。つまり、ペット フィーダーから受信したデータをデータベースに保存します。
- データベーステーブル内のデータに対してクエリ操作を実装します。これには、給餌間隔、水温、残量などのパラメータに応じたフィルタリングが含まれ、ユーザーは特定の範囲内のデータ情報を表示できます。
- データベース テーブル内のデータの変更操作を実装します。つまり、ペット フィーダーによってアップロードされた保存データを変更できます。
- データベース テーブル内のデータの削除操作を実装します。つまり、ペット フィーダーによってアップロードされた保存されたデータを削除できます。
【9】STM32に基づいて設計されたアクセス制御カメラ
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-02108124592769233003-1-1.html
現在の記事では、STM32 に基づいて設計されたアクセス制御カメラを紹介しています。このプロジェクトは、よりインテリジェントで安全かつ便利なアクセス制御ソリューションを提供します。アクセス制御カメラは、メイン制御チップとして STM32F103ZET6 MCU を使用し、2.8 インチ LCD ディスプレイ、OV7725 デジタル カメラ、SD カード、アナログ ドアベル ボタンなどの周辺モジュールと連携して、カメラ画像、ドアベルのリアルタイム表示を実現します。トリガーされた写真撮影と画像の保存。
このアクセスカメラを使用すると、訪問者はドアホンのボタンを押すだけで、カメラが自動的に写真を撮影し、SD カードに保存します。同時に、ユーザーはLCD画面を通じて時刻調整やローカル画像の閲覧などの操作を行うことができ、アクセス制御システムの操作性とユーザーエクスペリエンスが向上します。
アクセス制御カメラは、アクセス制御システムのセキュリティとインテリジェンスを向上させ、従来のアクセス制御システムに存在する多くの問題を解決するように設計されています。従来のキャッツアイの代わりにデジタルカメラを使用し、自動写真撮影と保存機能を実現することで、入退室管理システムのセキュリティが効果的に向上します。同時に、時刻調整やローカル画像の閲覧などの操作が LCD 画面を通じて実行されるため、アクセス制御システムのインテリジェンスが実現され、ユーザー エクスペリエンスが向上します。
【10】STM32に基づいて設計された人の健康検知器
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0275124679969756005-1-1.html
現在の記事では、STM32 に基づいて設計された人間の健康検出器を紹介します。このデバイスは、メイン制御チップとしてSTM32シリーズMCUを使用し、血中酸素濃度センサー(MAX30102血中酸素濃度検出センサーを使用)、OLEDスクリーン、バッテリー電源などの周辺モジュールを備えています。医療、健康などの分野で幅広くご利用いただけます。医師や患者が状態の変化をより深く理解し、治療効果と生活の質を向上させるのに役立ちます。また、健康管理やスポーツモニタリングなどにも活用でき、ユーザーの体調把握や健康的なライフスタイルの維持に役立ちます。
このプロジェクトでは、KEIL が開発プラットフォームおよびツールとして使用され、血中酸素モジュールを通じて人体の心拍数と血中酸素濃度のパラメーターを収集し、OLED スクリーンを通じて現在の心拍数と血中酸素濃度を表示しました。同時に指標分析により、収集したデータを通常の指標と比較し、検査対象者の健康状態を分析します。収集したデータはBluetoothまたはWIFI経由で携帯電話APPに転送して処理できるため、ユーザーはいつでも自分の体調を把握できます。
この設計では、STM32 をメイン制御チップとして使用し、血中酸素濃度センサーと OLED スクリーンを組み合わせて人間の健康データを収集および表示し、収集されたデータを分析して検査対象者の健康状態を判断します。同時に、Bluetooth または WiFi を使用して、収集されたデータをモバイル APP に転送して処理する設計です。
【11】STM32をベースにデザインされたデジタルフォトアルバム
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-02108124967477379010-1-1.html
プロジェクトは、STM32 に基づいて設計されたデジタル フォト アルバムです。LCD ディスプレイを通じて主流の写真をデコードして表示でき、bmp、jpg をサポートしています。 、gif、その他の形式。ボタンやタッチスクリーンで画像を切り替えたり、ディスプレイを回転したり、表示を中央に配置したりすることができ、小さいサイズの画像は中央に表示され、大きいサイズの画像は自動的に縮小して表示されます（画面範囲外） 。写真はSDカードから取得されます。
【12】STM32に基づいて設計された太陽熱温水器
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0218125111816332002-1-1.html
このプロジェクトでは、STM32F103C8T6 マイクロコントローラーをコアプロセッサとして使用し、複数のセンサーとアクチュエーターと組み合わせて、太陽熱温水器の自動制御を実現します。光、温度、水位などのさまざまなパラメータを監視・分析することで、給水ポンプや電磁弁などの機器を自動制御し、太陽熱温水器の効率的かつ安全・確実な運転を実現します。
【13】STM32に基づいて設計されたデジタル給湯器
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0296125025587823020-1-1.html
現在導入されているプロジェクトは、STM32F103ZET6 シリーズ MCU に基づいて設計されたデジタル給湯器で、給湯器の温度と動作状態は表示画面を通じて表示され、給湯器の温度変化は PT100 センサーを通じて検出され、加熱が行われます。このプロセスは、給湯器の温度制御の目的を達成するために、電気加熱プレートを通じて実現されます。
【14】STM32に基づいて設計されたスマートエアコン
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0218125198043493007-1-1.html
人々の生活水準が向上し続けるにつれて、快適な生活環境に対する要求もますます高くなっています。エアコンは重要な家電製品として、現代の家庭に欠かせないものとなっています。この記事では、周囲の温度に応じて温度を自動的に調整できる、STM32 に基づくスマートな空調設計を紹介します。
[15] GTK 経由で libvlc を呼び出し、(Linux) ubuntu でビデオ プレーヤーを開発します。
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0260120987830294095-1-1.html
このプロジェクトは、GTK と libvlc に基づいたビデオ プレーヤーを実装します。GTK を使用して GUI インターフェイスを作成し、libvlc を使用してビデオを再生します。ユーザーはビデオ ファイルを選択し、プレーヤーを起動することでビデオを視聴できます。VLC は、ほぼすべての一般的なオーディオおよびビデオ形式の再生をサポートする、無料のオープンソースのクロスプラットフォーム メディア プレーヤーです。元々は 2001 年にフランスの学生によって開発され、Windows、macOS、Linux などの複数のオペレーティング システムで利用できる非常に人気のあるメディア プレーヤーになりました。
libvlc は、VLC メディア プレーヤーで使用されるコア ライブラリの 1 つです。開発者が VLC のようなメディア再生機能を独自のアプリケーションに簡単に組み込めるようにする一連のアプリケーション プログラミング インターフェイス (API) を提供します。libvlc は、さまざまなプログラミング言語やフレームワーク (C、C++、Python、Java、.NET など) と統合できるため、さまざまなメディア関連プロジェクトで広く使用されています。
【16】STM32に基づくスマート穀倉システム設計
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0251121310318982005-1-1.html
穀物の品質要件の改善と保管方法の変化に伴い、穀物環境の監視と制御がますます重要になっています。従来の管理、換気、防湿などの作業は定期的な手作業が必要であり、精度も効率も低かった。組み込み技術とインテリジェントな制御アルゴリズムを監視および制御に使用することで、環境の変化をリアルタイムに把握するだけでなく、迅速な対応が可能になります。
このプロジェクトでは、メイン制御チップとして STM32F103RCT6 を選択し、データ収集には DHT11 温度および湿度センサーと MQ9 可燃性ガス検出モジュールを使用し、それをリアルタイムでローカルのディスプレイに表示します。WiFiモジュールは、携帯電話とのデータ通信や遠隔制御を実現するために使用され、ユーザーはいつでも穀倉の環境条件を把握し、対応する操作を行うことができます。同時に換気ファンやブザー警報を制御するリレーを接続することで、インテリジェントな温湿度検知や可燃性ガス濃度検知を実現します。
【17】STC89C52+DS18B20により周囲温度検出を実現（デジタル管温度表示）
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0243121316881177004-1-1.html
温度検出は、産業オートメーションや生産ラインなどの多くの分野で一般的なアプリケーション シナリオの 1 つであり、タイムリーで正確な温度監視は、生産の安全性を確保し、生産効率を向上させる上で非常に重要な役割を果たします。現代の電子機器製造業界では、温度検出用のマイクロコントローラーやセンサーなどの電子コンポーネントの使用は、比較的成熟した技術ソリューションになっています。
このプロジェクトでは、STC89C52 マイクロコントローラーと DS18B20 デジタル温度センサーを選択し、センサーが出力する温度値を読み取り、計算および処理し、結果をデジタル管に表示することで、周囲温度のリアルタイム監視と表示を実現します。その中で、STC89C52 マイクロコントローラーはメイン制御チップであり、デジタル温度センサーからのデータを受信して処理し、デジタル チューブを介して温度値を表示します。
[18] STC89C52+PulseSensor心拍数センサーに基づく心拍数検出のリアルタイム表示
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0265121330233011005-1-1.html
現在、心拍数検出器は、STC89C52 マイクロコントローラーと PCF8591、PulseSensor 心拍数センサー、SSD1306 OLED ディスプレイ、その他のコンポーネントに基づいて実装されています。検出器は心拍数センサーから出力されたアナログ信号を収集し、AD 変換後にリアルタイムの心拍数値を計算し、IIC プロトコルを介して心拍数値を OLED ディスプレイに送信して表示できます。ユーザーは心拍数センサーを身体に固定し、心拍数検出器を起動するだけで、リアルタイムで心拍数を簡単に監視できます。
このプロジェクトは応用範囲が広く、健康管理、フィットネス運動、医療などの分野で活用できます。家庭では、人々はこの心拍数モニターを使用して自分の心拍数をタイムリーに監視し、健康を効果的に管理および制御できます。ジムやフィットネス コーチング センターでは、コーチがこの心拍数モニターを使用してアスリートの心拍数の変化を監視できます。目標に合わせてトレーニング計画を調整し、トレーニング効果を向上させることができます。医療機関では、医療スタッフが心拍数モニターを使用して患者の心拍数を監視し、異常を適時に検出し、患者に強力な根拠と参考情報を提供できます。処理。
【19】STM32に基づく重力感知自動販売機システム設計
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0265121395891313007-1-1.html
スマートIoTテクノロジーの継続的な発展に伴い、人々のライフスタイルや消費習慣も変化しています。最近では、オンライン ショッピングやセルフサービス ショッピングなどの新しい消費モデルに慣れている人が増えているため、スマート小売店のセルフサービス キャビネットが登場しています。
このプロジェクトは、STM32 メイン制御チップに基づいたスマート小売セルフサービス キャビネットを設計および開発し、重力センサーを通じてコンテナ内の商品の重量変化を監視し、WiFi 通信モジュールを通じて携帯電話と通信します。ユーザーがアカウントのパスワードを入力すると、キャビネットのドアが自動的に開きます。ユーザーが商品を受け取った後、キャビネットのドアを閉めてロックします。ユーザーが受け取った商品を重量の変化に基づいてシステムが判断し、自動的に差し引かれます。口座からの手数料。同時に携帯電話から消費フローや商品在庫を確認し、補充やチャージなどの操作も行えます。
スマート小売セルフサービス キャビネットには幅広いアプリケーション シナリオがあり、ショッピング モール、スーパーマーケット、ホテル、空港、駅などのさまざまなシナリオで使用できます。セルフサービスのショッピングを通じて、消費者の消費体験とショッピングの効率が向上すると同時に、加盟店の人件費や物流コストも削減できます。
【20】OpenCV(C++) 画像作成、グラフィックス(四角形、円、文字、線分など)の描画
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0243121483718019010-1-1.html
OpenCV は、オープン ソース ライセンスに基づくクロスプラットフォームのコンピューター ビジョン ライブラリであり、豊富で広範な画像処理およびコンピューター ビジョン アルゴリズムのセットを提供します。OpenCV は、C++、Python、Java などを含むさまざまなプログラミング言語をサポートし、Linux、Windows、Mac OS およびその他のプラットフォームで実行できます。
OpenCV は、画像上にさまざまな幾何学的形状、テキスト、曲線を描画したり、画像の調整、トリミング、回転を行うことができ、これらの機能は画像の分析と処理に役立ちます。
OpenCV で画像を描画できるアプリケーションをいくつか示します。
(1) 画像アノテーション: 画像に注釈や注釈を追加します。たとえば、ターゲット検出または画像分類タスクにおいて、検出されたターゲットは、画像上にボックス、ラベル、およびその他の情報を描画することによってマークされます。
（２）処理後の表示：例えば、画像処理中に、処理前後の画像上に比較表を描画し、画像処理の効果を視覚的に表示することができる。
(3) リアルタイム表示: ビデオ処理で処理されたビデオ ストリームを出力し、それをリアルタイムで画面上にレンダリングするなど、画面上に継続的に描画することにより、リアルタイム表示効果が実現されます。
【21】51マイクロコントローラに基づいて設計された電気自動車コントローラ
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0230121569022841003-1-1.html
社会経済の急速な発展に伴い、省エネや環境保護に対する人々の要求はますます高まっており、無公害、低騒音、低使用コストなどの利点を備えた電気自動車が徐々に市場の注目を集めています。同時に、科学技術の継続的な進歩と応用に伴い、電気自動車の技術レベルも向上し続けています。
市場の需要と技術進歩の要件をより適切に満たすために、このプロジェクトは 51 マイクロコントローラーに基づいて電気自動車コントローラーを設計します。これには主に、電気自動車の制御と駆動という 2 つの重要な部分が含まれています。このうち制御部は51個のマイクロコントローラーを制御コアとしており、電気自動車は前後進、左右操舵、加速などの操作をプログラミングで実現できる。駆動部はL298Nドライバーチップを使用してDCモーターを駆動します。現在設計されている電気自動車は、リチウム電池電源をサポートし、電気自動車の前後進、左右ステアリング、加速などの操作を実現するボタンをサポートしており、モーターにはDCモーター、ドライバーチップにはL298Nを使用しています。
【22】51マイクロコントローラーをベースに設計された赤外線リモコン
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0265121655118767005-1-1.html
リモコンは現代生活に欠かせない電子製品の一つであり、現在では幅広い用途に対応した多種多様なリモコンが市販されています。NECの赤外線リモコンプロトコルは現在最も広く使われているプロトコルの一つで、テレビやエアコンなどのほとんどの家電製品がこのプロトコルに対応しています。
このプロジェクトは、51 マイクロコントローラーに基づいて、NEC プロトコルをサポートし、受信、デコード、送信機能を実装する赤外線リモコンを設計します。ユーザーが対応するボタンを押すことで信号を送信すると、赤外線発光ダイオードが赤外線信号を発し、制御対象機器は赤外線受信ヘッドを介して信号を受信し、デコードして対応する動作を実行します。
【23】51マイクロコントローラーに基づいて設計された呼吸ライト
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0263121739989142011-1-1.html
呼吸光は、人間の呼吸の変化をシミュレートし、光をより柔らかく、より自然に見せることができる一般的な LED 照明効果です。51 マイクロコントローラーは、小型、低消費電力、低コストという利点を備え、広く使用されているマイクロコントローラーであり、LED ブリージング ライトの制御に非常に適しています。このプロジェクトの呼吸光は、PWM (パルス幅変調) 技術を使用して LED の明るさを制御し、呼吸光の効果を実現します。
このプロジェクトでは、51 マイクロコントローラーがメインコントローラーとして使用され、プログラミングを通じて呼吸光を制御します。コードは C で記述され、Keil C51 統合開発環境を使用してコンパイルおよびデバッグされます。回路設計とシミュレーションには Proteus シミュレーション ソフトウェアを使用して、回路の正確さと安定性を確保します。
【24】51マイクロコントローラー設計に基づくフラワーウォーターランプ設計
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0278121828581585008-1-1.html
流れる水のライトは一般的な LED 照明効果であり、ステージ パフォーマンス、お祭りのお祝い、パーティー パフォーマンスなどの機会に広く使用されています。現代のスマートホームや電子製品では、派手なランニングライトも広く使用されており、点灯と消灯の順序と時間を調整することで、さまざまなクールな照明効果を実現し、ユーザーエクスペリエンスを向上させることができます。一般的な組み込み開発プラットフォームとして、51 マイクロコントローラーは小型、低消費電力、強力なプログラマビリティという利点を備えており、派手なランニング ライトやその他の組み込みアプリケーションの開発に非常に適しています。
ウォーターランプは、次のシナリオで広く使用されています。
ステージパフォーマンス: 流れるライトは、ステージの背景や音楽 MV などで使用され、音楽やダンスと連動してクールでダイナミックな視覚効果を生み出すことができます。お祭りのお祝い：春祭り、中秋祭りなどの伝統的な祭りでは、柄のある水提灯を提灯、提灯、その他の装飾に使用して、祭りにお祭りの雰囲気を加えます。パーティーパフォーマンス：さまざまなイブニングパーティー、パーティー、集会やその他の行事で、派手なウォーターライトは舞台効果、音楽、ライトショーなどに使用でき、イベント全体の雰囲気と楽しさを高めることができます。スマートホーム：流水ランプを家庭の照明制御に使用して、リモコン、タイマー切り替え、自動調整などの機能を実現し、生活環境のテクノロジー感と人間味を高めます。
【25】51マイクロコントローラーをベースに設計された地下ガス監視システム
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0257121913134531009-1-1.html
地下ガス監視システムは、炭鉱生産の安全にとって非常に重要な部分であり、地下ガス爆発事故を防止し、炭鉱労働者の安全を確保します。地下という特殊な環境のため、ガス濃度などの重要な指標をリアルタイムで監視し、警報を適時に監視して対策を講じるための特別な監視システムが必要です。
バイオガスとしても知られるメタンガスは、主成分がメタン (CH4) であり、少量のエタン、プロパンなども含む軽質炭化水素ガスです。地下の炭層や泥岩などの岩石中の石炭の微生物の作用や化学反応によって形成されます。炭鉱などの地下プロジェクトではガスは危険なガスであることが多く、対応を誤るとガス爆発事故が発生する可能性があります。
51マイクロコントローラーをベースにした地下ガス監視システムは、センサーを通じてガス濃度を検出し、検出したデータをAD変換してマイクロコントローラーに送信して処理し、LCDディスプレイに表示します。ガス濃度があらかじめ設定したしきい値を超えると、システムは自動的に警報装置を作動させて警告します。同時に、このシステムは幅広い用途、低コスト、高信頼性という特徴を備えています。
環境意識の高まりを背景に、石炭企業や政府による地下ガス監視システムの需要が高まっており、このシステムの市場潜在力は非常に大きいです。
【26】51マイクロコントローラー設計に基づくサーミスター温度測定システム
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0257121999877180011-1-1.html
今回の記事では、51 マイクロコントローラーをベースとしたサーミスタ温度測定システムの設計プロセスを紹介します。このシステムは、周囲温度をリアルタイムで監視し、温度が事前設定されたしきい値を超えた場合に警報を発するために使用されます。サーミスタによる温度測定技術を採用しているため、外部に温度センサーが不要で、構造が簡単で低コストです。
メイン制御チップには安定性と信頼性に優れたSTC89C52を採用しており、産業用制御などの分野でのアプリケーションニーズに適しています。ADC 取得モジュールには PCF8591 モジュールが使用されており、サーミスター温度データを簡単に変換して収集できるため、システムの精度と実用性が向上します。
4桁のデジタル管で温度値を表示し、ボタンで温度の上限閾値を設定し、温度が閾値を超えるとブザーで警告し、周囲温度の変化に注意するよう注意を促します。
このプロジェクトでは、主にサーミスタと PCF8591 モジュールが使用されます。
サーミスタ（Thermistor）は、温度の変化に応じて抵抗値が変化する材料ベースの抵抗素子です。通常、サーミスタの抵抗値は温度が高くなると小さくなり、逆に温度が低くなると抵抗値が大きくなり、この特性を負温度係数(NTC)または正温度係数(PTC)といいます。
サーミスタの動作原理は、材料の温度に敏感な特性に基づいています。サーミスタの中には導電性粒子が多く存在しており、温度が上昇すると導電性粒子や材料中のイオンの励起度が増し、導電性粒子の数が増加して抵抗値が減少します。温度が下がると導電性粒子の数が減り、抵抗値が大きくなります。
【27】51マイクロコントローラー設計に基づくデジタル温度計
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-0278122087157540015-1-1.html
デジタル温度計は、周囲の温度を検出し、デジタル信号に変換して表示する電子計測器で、日常生活から産業まで幅広く使用されています。現代技術の発展に伴い、デジタル体温計は徐々に従来の水銀体温計やその他の方法に取って代わり、高速応答、高精度、携帯性の利点を備えています。
51個のマイコンに基づいて設計されたデジタル温度計は、温度調節器、オーブン温度調節器、食品加工、工業炉などの製造業の温度検出に特化して使用されています。温度は DS18B20 などのデジタル温度センサーを通じて収集されます。STC89C52 などの一般的に使用されるマイクロコントローラー制御チップを使用して、4 ビット共通陽極デジタル管で温度データを表示します。上限温度しきい値はボタンで設定します。温度がしきい値を超えると、システムの警報プロンプトに対してブザーが作動し、正確な温度制御と安全性が確保されます。
DS18B20 は、Maxim Integrated が製造するデジタル温度センサーです。1-Wire バス インターフェイスを使用すると、1 本のデータ ラインだけでデータ伝送と電源供給を同時に実現できます。高精度、高速応答、小型、低価格が特長で、さまざまな温度測定シーンで幅広く使用されています。
DS18B20が測定できる温度範囲は-55℃ +125℃、精度は±0.5℃( -10℃+85℃の範囲内)です。温度センサー、A/Dコンバーター、デジタル信号処理回路を内蔵しており、デジタル温度値を直接出力できます。
DS18B20の動作原理は、半導体材料の抵抗値に対する温度の影響を利用し、温度を抵抗値に変換し、その抵抗値をA/Dコンバータを通じてデジタル信号出力に変換することです。1-Wire バス インターフェイスは、複数の DS18B20 センサーの直列接続を実現でき、複数のセンサーの温度データを同時に読み取るために必要なコントローラーは 1 つだけです。
サーミスタ温度測定システムでは、DS18B20 センサーを使用して周囲温度を測定し、温度値をコントローラに送信して処理および表示できます。
【28】51マイクロコントローラーに基づいて設計されたバスLEDスクリーン
https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-02116122174305668002-1-1.html
バス停情報のリアルタイム性と正確性を向上させるために、乗客はバスの到着情報をタイムリーに知ることができ、バス旅行の利便性と快適性が向上します。従来のバスの到着案内は、手動アナウンスや静的な停止標識によって行われており、情報がタイムリーで不正確、不便であるなどの問題がありました。現在の設計はSTC89C52マイクロコントローラとMAX7219ドットマトリックスLEDドライバモジュールに基づいており、バスLEDスクリーンはSYN6288を使用して到着情報を音声でブロードキャストし、到着情報をより正確に表示し、バス旅行の効率と利便性を向上させることができます。
STC89C52マイクロコントローラは、MAX7219ドットマトリックスLEDドライバモジュールを制御して表示する情報をドットマトリックス画像に変換し、MAX7219ドットマトリックスLEDドライバモジュールを通じて2*8 LED表示画面を制御して表示します。同時に、SYN6288 音声モジュールを通じて、乗客の便宜のために到着情報が音声アナウンスに変換されます。これにより、乗客は到着情報を見るだけでなく音声アナウンスも聞くことができるため、情報のリアルタイム性と正確性が向上し、乗客はバスの到着情報をタイムリーに理解することが容易になります。