大學(xué)生創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目(新型全自動(dòng)節(jié)能照明系統(tǒng)自動(dòng))單片機(jī)控制!

1、工程 編號(hào) *大學(xué)“大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”工程 結(jié)項(xiàng)報(bào)告 工程名稱:新型全自動(dòng)節(jié)能照明系統(tǒng) 工程類別：重點(diǎn) 工程負(fù)責(zé)人：程威 學(xué)院年級(jí)專業(yè)07電子信息、 聯(lián)系電話： 指導(dǎo)教師:* 指導(dǎo)教師所在單位：信息工程學(xué)院 填表日期:2010-11-22 填表說明 、此表由工程負(fù)責(zé)人填寫，填寫內(nèi)容必須實(shí)事求是，表達(dá)明確嚴(yán) 謹(jǐn)?？杖表?xiàng)要填“無” 二、格式要求：表格中的字體應(yīng)為小四號(hào)宋體，單倍行距；除簽字部 分外一律用計(jì)算機(jī)輸入打印，需簽字部分由相關(guān)人員以黑色鋼筆或水筆簽 名。均用 A4 紙雙面打印，于左側(cè)裝訂成冊(cè)。 三、工程結(jié)項(xiàng)報(bào)告的正文字?jǐn)?shù)一般在 5000 字左右，直接附在表格 后；書寫規(guī)范為： 題目：黑體

2、，二號(hào)，居中 中文摘要、關(guān)鍵詞：宋體，五號(hào)；字符間距：標(biāo)準(zhǔn)；行距： 20 磅 正文：宋體，小四號(hào)；字符間距：標(biāo)準(zhǔn)；行距： 20 磅；頁碼：居 中；論文涉及到的專題、圖表原則上直接列入論文正文，不再另附； 參考文獻(xiàn)：全部作者，題名，刊名，年，卷（期），起始頁碼結(jié) 束頁碼； 四、如填表有不明事宜，請(qǐng)與河南師范大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中心聯(lián)系 （電話： 3326192 ；電子郵箱： ）咨詢。 2 研究工作總結(jié)研究工作總結(jié)是全面反映本工程研究工作的學(xué)術(shù)性總結(jié)報(bào)告。請(qǐng)按 照下列提綱撰寫，要求簡(jiǎn)明扼要，實(shí)事求是，字?jǐn)?shù)控制在2000字左右。如需要，可另 加頁。 （1）主要研究?jī)?nèi)容及研究方法 通過所學(xué)理論知識(shí)在導(dǎo)師

3、的指引下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)計(jì)算分析和電子線路板的合成。 主要涉及方法： 一、制作光電檢測(cè)控制裝置。 二、制作智能計(jì)數(shù)系統(tǒng)。 三、改進(jìn)現(xiàn)有照明系統(tǒng)。 四、制作程序控制系統(tǒng)。 五、進(jìn)行以上幾種控制系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。 六、對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的預(yù)期效果進(jìn)行前期測(cè)試，并作進(jìn)一步的改進(jìn)。 七、進(jìn)行產(chǎn)品的后期制作調(diào)試 （2）主要研究成果，主要結(jié)論，特別要說明主要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新之處，并列出具 體的內(nèi)容和必要的數(shù)據(jù)； 該系統(tǒng)通過紅外檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)類似校園自習(xí)教室等公共場(chǎng)合的人數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路照明系統(tǒng)的 智能控制，使照明系統(tǒng)本著人多多用，人少少用（例如人員進(jìn)入教室，照明系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。對(duì)能容納 60人的場(chǎng)所里，當(dāng)實(shí)際室內(nèi)

4、人數(shù)少于20人時(shí)只智能開放 A區(qū)照明系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)間人數(shù)處于20到40人 之間時(shí)只智能開放 AB區(qū)，當(dāng)達(dá)到 40以上時(shí)，開放 ABC三區(qū)。當(dāng)教室人數(shù)少于10人時(shí)，將進(jìn)行語 音提示，提醒大家都集中到A區(qū)就坐，當(dāng)所有人離去時(shí)，照明系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉）的原則，達(dá)到節(jié)能目 的；另一方面其特有的智能系統(tǒng)省去了人們進(jìn)出教室時(shí)手動(dòng)開關(guān)燈的麻煩，達(dá)到便捷的目的?，F(xiàn)在許 多類似大學(xué)自習(xí)教室一樣的公共場(chǎng)合，電能浪費(fèi)現(xiàn)象較為普遍，許多公共場(chǎng)合碩大的空間里整個(gè)照明 系統(tǒng)為單獨(dú)的幾個(gè)人開放，同時(shí)一些同學(xué)出教室忘記關(guān)燈，長(zhǎng)時(shí)間的照明系統(tǒng)處于無作為，空損耗的 狀態(tài)，必然導(dǎo)致大量電能的浪費(fèi)。因此對(duì)于自習(xí)教室眾多的大學(xué)而言，該系統(tǒng)的應(yīng)用

5、對(duì)于節(jié)能節(jié)電必 將起到積極的效用。 現(xiàn)在的比較普遍的節(jié)能系統(tǒng)是通過控時(shí)或控聲的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)照明系統(tǒng)的節(jié)能控制，市場(chǎng)上還少見這 種依據(jù)室內(nèi)人數(shù)確定供電系統(tǒng)工作狀態(tài)的裝置。 科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新之處，并列出具體的內(nèi)容和必要的數(shù)據(jù); 圖1是常規(guī)的220V原理圖，圖2是110V經(jīng)過倍壓的原理圖。圖 3為110V雙諧振電 容直接驅(qū)動(dòng)原理圖，圖 4是雙諧振電容與燈絲交叉的直接驅(qū)動(dòng)原理圖。 圖1不適宜用在110電路當(dāng)中，何解？是因?yàn)橐S持確定的功率，輸出電感L2必須 選得很小，要符合上式，諧振電容 C6將要選取得很大，而 C6不能選取得太大，因?yàn)樘?大了，啟動(dòng)電壓將降低。原因是：設(shè)有一高頻電流流過燈絲，C6增大，

6、等效于C6的電 阻減小，C6兩端的電壓便下降，輸出電感和燈絲的壓降便上升，C6兩端的電壓下降，等 于燈管電壓下降，便很容易出現(xiàn)前文所述的高溫不能啟動(dòng)問題。 圖2中增加了補(bǔ)償電容C0,可有效的符合諧振公式（式 1），令效率提高了很多， 啟動(dòng)性能也大為提高，是較為理想的直接驅(qū)動(dòng)電路。此電路的磁環(huán)材料宜選用BS溫度曲 線較為平坦的2K或2.5K材料。三極管的集電極電流Ic和放大倍數(shù)B宜大些。此電路也 有一個(gè)較大的缺點(diǎn)，就是當(dāng)燈工作了一定時(shí)間后，燈管陰極完全老化，燈絲開路，EB電 路因C0的接入仍然構(gòu)成串聯(lián)諧振正反饋電路，線路仍然工作，線路功率會(huì)比正常時(shí)大一 倍，若此時(shí)EB不損壞，燈管兩端發(fā)紅，溫度很

7、高，足可以將固定燈管的塑料件溶掉。 電解電容的選取，必須保證燈的電流波峰系數(shù)小于1.7，保證這個(gè)參數(shù)的前提條件是 增大電解電容的容量，增大電解電容的容量以后會(huì)導(dǎo)致輸入電流總諧波的提高，有些國(guó) 家或地區(qū)是對(duì)電流總諧波有要求的，例如我國(guó)的臺(tái)灣地區(qū)，節(jié)能燈的輸入電流總諧波不 能高于120%有時(shí)為了使兩者都符合要求，一般在電源輸入端串聯(lián)一個(gè)3-10 Q的大功率 線繞電阻，提高阻性負(fù)載來降低電流總諧波，此電阻的阻值不宜過大，以免過高的功耗而 使其嚴(yán)重發(fā)熱。還有，不能選用炭膜電阻，因?yàn)樘磕る娮杩闺娏鳑_擊的能力并不是那么 理想的。 三紅外計(jì)數(shù)系統(tǒng) 工作原理：紅外光電反射式計(jì)數(shù)器電路原理框圖如圖1所示，其原理

8、圖如圖2所示。555 構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生約 330赫茲的方波信號(hào)，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管VD1發(fā)射紅外線脈沖。 當(dāng)有手阻擋時(shí)，紅外線脈沖即被反射回來，由VD2接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，因出現(xiàn) 50赫茲 燈光干擾，經(jīng)高通濾波濾除，再經(jīng) LM324構(gòu)成的同相放大器放大，再經(jīng)LM324構(gòu)成的電 壓比較器整形為方波信號(hào)，包絡(luò)檢波后由LM324構(gòu)成的電壓比較器整形為幅值較大的信 號(hào)，得到的方波信號(hào)經(jīng) 555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器延時(shí)整形，再經(jīng)非門后得到的信號(hào)作為 觸發(fā)脈沖接到集成同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160的CP端，計(jì)數(shù)由CD4511驅(qū)動(dòng)的七段LED 數(shù)碼管顯示。整個(gè)電路均使用 5V直流穩(wěn)壓電源為各單元電路供電。 主

9、要單元電路分析： (1) 555多謝振蕩器：用555時(shí)基電路構(gòu)成的多諧振蕩器電路是一種將模擬電路和數(shù)字 閨2紅夕喘電辰射式計(jì)歡器電路1臣理框圖 EJis Tn COMT II rm. ri. S 3匚育管即坯列圉* 電路結(jié)合在一起的混合集成電路，由于具有寬范圍的單電源電壓，可輸入模擬電平，輸 出驅(qū)動(dòng)功率較大、定時(shí)準(zhǔn)確等特點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。發(fā)射紅外線去控制相應(yīng)的受控裝置 時(shí)，其 控制的 距離與 發(fā)射功 率成正 比。為 了增加 紅外線 的控制 距離， 紅外發(fā) 光二極 管工作 于脈沖 狀態(tài)， 因?yàn)槊} 動(dòng)光 (調(diào)制 光)的 有效傳 送距離 與脈沖 的峰值電流成正比，只需盡量提高峰值Ip，就能增加紅外光

10、的發(fā)射距離。提高Ip的方 法是減小脈沖占空比，即壓縮脈沖的寬度T，本設(shè)計(jì)電路采用產(chǎn)生占空比 20%頻率越 為330HZ的多諧振蕩電路，充電回路為經(jīng)、對(duì)C充電，時(shí)間常數(shù)為 C。放電回路為C 經(jīng)、和放電管V放電，時(shí)間常數(shù)為 C。0.7 C0.7 C 則占空比 q=振蕩頻率因此參數(shù)選定如下：=10=33C=0.1 。 （2）紅外檢測(cè)電路：采用脈沖式主動(dòng)紅外線檢測(cè)電路，由紅外發(fā)射二極管VD1和紅外接 收二極管VD2等組成。VD1在多諧振蕩器驅(qū)動(dòng)下發(fā)射 332HZ的方波脈沖調(diào)制的紅外線脈 沖。由于在結(jié)構(gòu)上 VD1與VD2平行安裝，指向相同，因此 VD2并不能直接接收到 VD1發(fā) 出的紅外線脈沖。只有當(dāng)手

11、阻擋時(shí)，將VD1發(fā)出的紅外線脈沖反射回去，VD2才能接收 到。采用方波脈沖調(diào)制發(fā)射的紅外信號(hào)，有利于提高檢測(cè)電路的靈敏度和抗干擾能力， 并能夠降低發(fā)射電路的功耗。是VD1的限流電阻。是VD2的負(fù)載電阻。（3）隔直及高 通濾波：接收到的信號(hào)可能存在直流干擾，故采用的電解電容進(jìn)行隔直處理，隔直電容 與 又構(gòu)成高濾波電路， 為濾除50HZ的干擾波， 應(yīng)大于50,小于332HZ,取2K。 （4）LM324構(gòu)成的放大整形電路：LM324采用5V單電源供電，放大電路為同向放大， 放大約16.5倍，輸出信號(hào)送入另一運(yùn)放的同向端，給反向端提供約0.8V基準(zhǔn)電壓，進(jìn) 行電壓比較，當(dāng)輸入電壓大于 0.8V時(shí)，輸出

12、高電平，反之，輸出低電平。因此參數(shù)設(shè)定 如下：（5）峰值檢波電路及整形：峰值檢波電路由二極管VD3和 低通濾波串聯(lián)而成。 整形電路為324構(gòu)成的電壓比較器，其作用是將整形電路輸出的方波信號(hào)變成觸發(fā)脈 沖。峰值檢波電路的要點(diǎn)是阻容元件的時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于輸入信號(hào)的脈寬。（6）555單 穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：延時(shí)驅(qū)動(dòng)電路采用 555時(shí)基電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，輸出脈沖的寬度tw 等于暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間tw等于電容電壓在充電過程中，從 0上升到 所需要的時(shí)間， 以此延遲消除毛刺。參數(shù)設(shè)定如下：，（7）計(jì)數(shù)顯示電路：由集成同步十進(jìn)制 74LS160實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)，CD4511驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管 【組裝調(diào)試】脈沖驅(qū)動(dòng)紅外檢測(cè)，可以使

13、用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器檢測(cè)、脈沖檢波等方案。 組裝焊接：在結(jié)構(gòu)上，VD1和VD2應(yīng)并列平行安裝，按照電路圖以此焊接，注意布局美 觀，最好做到無交叉線，在萬能板周邊先布地線。 【設(shè)計(jì)總結(jié)】設(shè)計(jì)過程中常見的問題及解決辦法：1、用包絡(luò)檢波與波形比較之后，產(chǎn)生毛刺太多， 導(dǎo)致計(jì)數(shù)脈沖多次觸發(fā)，故我們組用了555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，對(duì)電路進(jìn)行延時(shí)處理2、紅 外線反射管工作時(shí)引入強(qiáng)烈的 50Hz交流電干擾：用高通濾波電路對(duì) 50Hz交流信號(hào)濾 除。3、多諧振蕩器產(chǎn)生的方波的占空比過大：采用加二極管將555構(gòu)成多諧振蕩器（因 為不加二極管的多諧振蕩器占空比不小于1/2 ）。4、為防止沒有物體經(jīng)過時(shí)使黑管接收 信號(hào)，用擋板

14、將發(fā)射與接收管隔離。 四紅外線接收頭原理分析 1.8位LED數(shù)碼管：可以實(shí)驗(yàn)和仿真各種計(jì)數(shù)器、數(shù)字顯示、以及用單片機(jī)做電子鐘等 仿真。比如計(jì)數(shù)器、秒表、電子鐘等等。 2.32路LED:可以顯示32個(gè)P 口的狀態(tài)，以及實(shí)驗(yàn)和仿真各種 LED實(shí)驗(yàn)。比如正反流 水燈，交通指示等等。 3. 音樂輸出小喇叭：可以完成各種奏樂、報(bào)警等發(fā)聲音類實(shí)驗(yàn)。 4. 繼電器實(shí)驗(yàn)：有了它我們就可以知道怎么來做一個(gè)以弱控強(qiáng)的系統(tǒng)；以弱控強(qiáng)器件， 工控最常用器件之一，與其他驅(qū)動(dòng)器件相比明顯的優(yōu)點(diǎn)是：抗過載能力強(qiáng)，強(qiáng)弱端隔離 能力強(qiáng)。 5.I2C串行EEPROM 24C02:這個(gè)我想就不用多說了，平凡老師的教程正好和這個(gè)配

15、套。如果你實(shí)驗(yàn)仿真的是 SST89C54一類的芯片，這個(gè)24C02就用不上了，因?yàn)?SST89C54一類芯片內(nèi)部已經(jīng)含有 24C02同樣功能的單獨(dú)存儲(chǔ)空間。 6.1602液晶屏：2行每行16個(gè)字符。自帶字符庫、帶背光，經(jīng)典的液晶顯示器件通過液 晶屏顯示你想要的信息，比發(fā)光管、數(shù)碼管顯示更為漂亮，專業(yè)化。 7.12864圖形液晶接口：常見的128*64標(biāo)準(zhǔn)液晶模塊。 8、紅外線接收頭，可以做紅外線解碼實(shí)驗(yàn)，紅外線遙控器等等。紅外線接收頭 配合遙控 器完成遙控解碼及紅外遙控實(shí)驗(yàn)。如：按遙控器的數(shù)字鍵1-8，即可點(diǎn)亮實(shí)驗(yàn)板上的第 一個(gè)發(fā)光管至第八個(gè)發(fā)光管。當(dāng)然，你也可以通過改動(dòng)程序來達(dá)到紅外遙控其它

16、資源的 目的。 9、所有芯片管腳都接有外擴(kuò)排針，有利于外擴(kuò)更多的功能，外擴(kuò)實(shí)驗(yàn)的功能沒有限制， 完全由用戶決定。 10、雙面紅色工藝PCB板，彩色跳線，做工精細(xì)，看上去極是漂亮。 11、PC817光電耦合器：光電耦合器中的經(jīng)典型號(hào)，讓初學(xué)者可以了解電氣隔離系統(tǒng)的 控制原理和作用。 12、 串行時(shí)鐘芯片DS1302 種比較常見的SPI串行時(shí)鐘芯片 13、ADC0832 :“模擬信號(hào) 數(shù)字信號(hào)”轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)，一個(gè) 8位串行AD轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)類型實(shí) 驗(yàn)。 14、 溫度傳感器DS18B20通過這個(gè)接口連好18B20后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的高精確測(cè) 量，通過多個(gè)DS18B20傳感器也可以做一個(gè)多點(diǎn)的溫度采集系統(tǒng)，它屬

17、于工業(yè)環(huán)境中常 見的一種高精度溫度傳感器。 15、串口通訊電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)和 PC電腦完成聯(lián)機(jī)通訊的接口，這個(gè)就不需要多說了吧。 其他用于升級(jí)和外擴(kuò)的接口 ：板載2個(gè)不同類型的仿真、外擴(kuò)接口以及 1個(gè)ISP外擴(kuò)接 口，為日后做更多的外擴(kuò)實(shí)驗(yàn)，ISP外擴(kuò)接口主要是用來燒寫已經(jīng)固化在其他電路板上 的具有ISP功能的51和AVR芯片。 16、步進(jìn)電機(jī)：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，配接實(shí)驗(yàn)步進(jìn)電機(jī) 17、 PS/2鍵盤接口： PS接口的104鍵標(biāo)準(zhǔn)鍵盤，連接 PC鍵盤進(jìn)行單片機(jī)與鍵盤的通 訊實(shí)驗(yàn)。 18、4x4矩陣鍵盤：共16個(gè)鍵位。窗體頂端 節(jié)電智能開關(guān)簡(jiǎn)介：紅外智能節(jié)電開關(guān)是基于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制產(chǎn)品，當(dāng)有人

18、進(jìn)入感應(yīng)范圍 時(shí)，專用傳感器探測(cè)到人體紅外光譜的變化，自動(dòng)接通負(fù)載，人不離開感應(yīng)范圍，將持續(xù)接通；人離 開后，延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載。人到燈亮，人離燈熄，親切方便，安全節(jié)能，更顯示出人性化關(guān)懷。紅外 智能節(jié)電開關(guān)是基于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制產(chǎn)品，當(dāng)有人進(jìn)入感應(yīng)范圍時(shí)，專用傳感器探測(cè)到人體紅 外光譜的變化，自動(dòng)接通負(fù)載，人不離開感應(yīng)范圍，將持續(xù)接通；人離開后，延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載。人 到燈亮，人離燈熄，親切方便，安全節(jié)能，更顯示出人性化關(guān)懷。 紅外智能節(jié)電開關(guān)由于觸發(fā)的時(shí)候不需要人發(fā)出任何聲音，而是人走過時(shí)身體向外界散發(fā)紅外熱 量最終控制燈具的開啟，當(dāng)人離開后，經(jīng)過一定時(shí)間的延時(shí)，自動(dòng)熄滅。因?yàn)椴煌诼暪饪?/p>

19、燈，不需 要聲音和開關(guān)控制，從而避免了聲控噪音的侵?jǐn)_，同時(shí)因?yàn)樗歉袘?yīng)人體熱量控制開關(guān)，所以避免了 無 效 電 能 的 損 耗， 達(dá) 到 節(jié) 能 效 果。 現(xiàn)在的公共場(chǎng)所照明（比如公共走廊及樓梯間）應(yīng)用最多的還是幾年前出現(xiàn)的聲光控延時(shí)燈具和開 關(guān)。這種燈具和開關(guān)的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了人來燈亮，人走燈滅，目前已成為公共場(chǎng)所照明開關(guān)的主流產(chǎn) 品。當(dāng)然，這種產(chǎn)品在某種程度上說確實(shí)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的，但同時(shí)也給人們的生存環(huán)境造成了一定 的破壞。由于產(chǎn)品本身性能的限制，這種聲光控?zé)艟吆烷_關(guān)自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)需要（超過60分貝）聲 音的配合，這就給大眾需要的安靜環(huán)境造成一定的噪聲污染。 隨著社會(huì)的發(fā)展和人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的

20、重視，這種聲光控?zé)艟吆烷_關(guān)已慢慢不能滿足人們的需要， 這就要求更加節(jié)能和環(huán)保的自動(dòng)照明控制產(chǎn)品的出現(xiàn)，以滿足人們對(duì)高質(zhì)量生活的需求。 紅外智能節(jié)電開關(guān)是以成熟的紅外感應(yīng)技術(shù)為平臺(tái)，加入更多的高新技術(shù)元素而形成的一種具有 廣闊市場(chǎng)前景的高科技產(chǎn)品，它的出現(xiàn)彌補(bǔ)了聲光控技術(shù)的缺陷，它的自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)不需要聲音和 其他會(huì)給環(huán)境造成影響的條件的配合，而是人走過時(shí)身體向外界散發(fā)紅外熱量最終實(shí)現(xiàn)它的自動(dòng)控制 功 臺(tái)匕 冃匕 能， 。 更環(huán)保。 同時(shí)， 由于它融 入了更 多更 先進(jìn)的 高科技元素 ,更節(jié) 主 要 技 術(shù) 指 標(biāo) 1 、 適 用 電 壓 : AC180V-250V(50/60Hz) 2 、 負(fù)

21、 載 特 性 : 全 兼 容 負(fù) 載 功 率 : 25W-200W 3、 感 應(yīng) 范圍 : 1200 圓 錐 角 5 6m 以內(nèi) 4、照 明控制 : 250LUX 自動(dòng) 熄滅 v 120LUX 自 動(dòng)開 啟 （室 內(nèi) 有人） 5 、 關(guān) 閉 延 時(shí) : 9 min+30s 6 、 接 法 : 三 線 串 接 型 7 、 自 身 功 耗 小 于 10MW 8 、 工 作 溫 度 : -20 C +50C 紅外智能節(jié)電開關(guān)利用人體紅外線感應(yīng)原理，采用先進(jìn)的集成電路和精密電子元件多重組合，它 具有以 下 顯著 特 占 八、 1、 采用先進(jìn)成熟 的集成 電路高倍節(jié)能， 年耗電僅 2 3 度 2、利用人

22、體紅外線感應(yīng)原理，輔之高精密傳感器，無需聲音和開關(guān)控制，人來燈亮，人走燈滅， 白天不亮，晚上亮（由于白天光線強(qiáng)，感應(yīng)器自動(dòng)關(guān)閉），從而有力保證了樓宇內(nèi)生活空間的安靜. 3、精密的電子元件多重組合，避免了燈具在觸發(fā)的瞬間產(chǎn)生的強(qiáng)電流（聲光控?zé)魰?huì)在觸發(fā)的瞬間 產(chǎn)生強(qiáng)電流），這大大延長(zhǎng)了普通燈泡的使用壽命（5倍以上），產(chǎn)品壽命可達(dá)8年以上，避免了長(zhǎng) 科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新之處，并列出具體的內(nèi)容和必要 期更換燈泡之苦，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的。 的數(shù)據(jù)； （3）研究成果的科學(xué)意義和應(yīng)用前景; 本工程的科學(xué)意義： 相對(duì)于以往的照明系統(tǒng)采用光控或聲控的單一控制模式本裝置能將光控實(shí)際測(cè)數(shù)，數(shù)據(jù)分析等 諸多單元融為一體

23、，進(jìn)行綜合分析處理運(yùn)用。實(shí)現(xiàn)了照明系統(tǒng)的合理自動(dòng)方便節(jié)能的控制。 本工程主要有兩大擬解決核心技術(shù)： 1、通過安裝在出入口的計(jì)數(shù)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)人數(shù)的統(tǒng)計(jì)，關(guān)鍵在于對(duì)人數(shù)有一個(gè)較為準(zhǔn)確的記 數(shù)，要求對(duì)同一個(gè)出入口，出入有兩種不同計(jì)數(shù)故對(duì)出入口的紅外裝置的安裝要有合理的設(shè)計(jì)安裝。 2、對(duì)數(shù)據(jù)接收，處理，分析，作出命令指示的邏輯控制器，它主要有以單片機(jī)組成，由于單片 機(jī)內(nèi)可輸入不同的程序，根據(jù)程序來作出分析、判斷，所以根據(jù)不同的場(chǎng)所要求，編制不同的程序， 所以具有很大的靈活性，故核心主要是解決單片機(jī)，編程等技術(shù)問題 本工程的前景分析： 本工程的主要特色在于裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)捷、安裝方便，具有對(duì)數(shù)據(jù)分析、處理

24、的能力，從而實(shí)現(xiàn)了 控制的智能化。此外本裝置對(duì)不同的室內(nèi)具體情況，能進(jìn)行合理的分析，作出智能的判斷，來控制照 明系統(tǒng)的運(yùn)作，使照明場(chǎng)所的照明燈適時(shí)的工作，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，節(jié)能化。 1、節(jié) 能 性 : 本 裝 置 采 用 智 能 化 控 制 依 據(jù) 室 內(nèi) 具 /、 體 人 數(shù) 控 制 工 作 光 源 的 具 /、 體 數(shù) 量 既 保 圈2紅夕喘電戻射式計(jì)魏黠電路原理框圖 t 1 I 1 t 1 I 1 I B 7| 證了人多燈源多，人少燈源少，無人無燈源，從而實(shí)現(xiàn)了最大限度的節(jié)能。 2、自動(dòng)性：由于系統(tǒng)是采用諸多單元有機(jī)結(jié)合的方法研制，是數(shù)據(jù)分析更為精準(zhǔn)。處理更為合理。 使整個(gè)裝置的運(yùn)作顯得合

25、理簡(jiǎn)便，達(dá)到無人自動(dòng)化管理的效果。 3、實(shí)用性：由于本裝置的設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng)，智能程度高。既節(jié)能，又無需人為操作，各單元系統(tǒng)簡(jiǎn)易 且成本低廉。使之更易于大范圍的推廣。 特有的智能系統(tǒng)省去了人們進(jìn)出教室時(shí)手動(dòng)開關(guān)燈的麻煩，達(dá)到便捷的目的?，F(xiàn)在許多類似大學(xué) 自習(xí)教室一樣的公共場(chǎng)合，電能浪費(fèi)現(xiàn)象較為普遍，許多公共場(chǎng)合碩大的空間里整個(gè)照明系統(tǒng)為單獨(dú) 的幾個(gè)人開放，同時(shí)一些同學(xué)出教室忘記關(guān)燈，長(zhǎng)時(shí)間的照明系統(tǒng)處于無作為，空損耗的狀態(tài)，必然 導(dǎo)致大量電能的浪費(fèi)。因此對(duì)于自習(xí)教室眾多的大學(xué)而言，該系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)于節(jié)能節(jié)電必將起到積極 的效用。 (4) 工程實(shí)施心得，介紹工程組成員在實(shí)施工程過程中的心得體會(huì)，著重描

26、述其對(duì) 于培養(yǎng)自身研究能力和創(chuàng)新能力的感受； 通過此次大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃工程的實(shí)踐參與，小組各成員感到受益頗多，主要心得體會(huì) 如下幾個(gè)方面： 1 各組成員加深了對(duì)課內(nèi)知識(shí)的理解與鞏固，通過課外活動(dòng)實(shí)驗(yàn)，大大豐富了我們的感性 認(rèn)識(shí)，在實(shí)踐中弄清了研究對(duì)象和研究過程，深化和活化了已掌握的電子科技知識(shí)，使課外創(chuàng)新 實(shí)踐活動(dòng)成為課堂理論的有效延伸和補(bǔ)充。 2 小組各成員有效的開闊了科學(xué)視野，豐富了理論知識(shí)，因?yàn)閯?chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動(dòng)不受教材的限 制，可以適時(shí)的與現(xiàn)代科技前沿相結(jié)合，使大家較快的接受了新信息，從而開闊眼界，活躍思 維。 3. 通過實(shí)踐動(dòng)手操作，有效地提升了小組各成員學(xué)習(xí)的興趣，在相互協(xié)作中張揚(yáng)個(gè)

27、性，創(chuàng) 新實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的內(nèi)容是靈活多樣，生動(dòng)有趣的，這極大地激發(fā)了大家的探索熱情。 4. 在團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)工程的過程中，小組各成員的組織管理和經(jīng)營(yíng)管理能力都有提升， 團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神得到了充分體現(xiàn)，其次，在團(tuán)隊(duì)活動(dòng)中的分工合作與組織協(xié)調(diào)也培養(yǎng)了小組成員的 人際交往能力和組織能力。 5. 在實(shí)踐操作中，小組成員的思想素質(zhì)和心理素質(zhì)也有大幅提升，通過實(shí)驗(yàn)逐步養(yǎng)成了嚴(yán) 格遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程的習(xí)慣，樹立了尊重科學(xué)的實(shí)事求是的態(tài)度，形成了理論指導(dǎo)實(shí)踐的觀點(diǎn)。 在心里素質(zhì)方面，小組成員通過親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，有效地克服了對(duì)實(shí)驗(yàn)的膽怯畏懼心理和依賴心 理，逐步培養(yǎng)了對(duì)科學(xué)實(shí)踐研究的興趣。在進(jìn)行有條理，有層次的實(shí)踐過程中

28、，養(yǎng)成了良好的動(dòng) 手動(dòng)腦，愛護(hù)儀器，遵守嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)規(guī)程，逐步學(xué)會(huì)用科學(xué)的方法處理問題。 (5 )經(jīng)費(fèi)使用情況； 紅外感應(yīng)系統(tǒng)的相關(guān)零部件600 計(jì)數(shù)系統(tǒng)的相關(guān)零部件400 輔助元件 300 其他額外支出200 (6 )預(yù)期計(jì)劃(如有變動(dòng)，須說明)的完成情況與存在的問題。 本小組預(yù)期的具體時(shí)間安排如下： 一、2008年10月到2009年1月利用平時(shí)空余時(shí)間開始廣泛搜集有關(guān)資料，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下先進(jìn)行 整個(gè)系統(tǒng)的大致規(guī)劃。 二、2009年1月到2月，小組成員利用寒假期間進(jìn)行電子線路的設(shè)計(jì)，進(jìn)行相關(guān)課題的攻關(guān) 三、2009年2月到10月利用平時(shí)空余時(shí)間多和導(dǎo)師溝通，并進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用知識(shí)的自主學(xué)習(xí)探究，并

29、 完成電路計(jì)劃圖紙的設(shè)計(jì)。同時(shí)有計(jì)劃的購(gòu)買相應(yīng)元器件和實(shí)驗(yàn)性組裝 四、 充分的利用2009年7月到9月暑假的時(shí)間進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)工作，包括自主的進(jìn)行深入的理論學(xué) 習(xí)，同時(shí)在導(dǎo)師的指導(dǎo)和帶領(lǐng)下進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)算工作，禾U用已有元器件進(jìn)行初步的產(chǎn)品合成 五、利用2009年10月到2010年7月期間進(jìn)行產(chǎn)品的最后調(diào)試工作，并完成最終產(chǎn)品制作、 六、2010年8月到9月進(jìn)行相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的驗(yàn)證，進(jìn)一步完善產(chǎn)品的功能。 3 研究成果（已發(fā)表的論文、獲得的獎(jiǎng)勵(lì)、專利等） 發(fā) 表 論 文 作者 （按順序填寫全部作 者名稱） 論文題目 發(fā)表刊物名稱 年，卷（期）、 起止頁 論文級(jí)別 （SCI、El、CSSCI、

30、國(guó)內(nèi)核心、 CN） 獎(jiǎng) 勵(lì) 完成人 （按順序填寫全部作 者名稱） 名稱 獲獎(jiǎng)種類和等級(jí) 獲獎(jiǎng)時(shí)間 授獎(jiǎng)部門 專 利 專利權(quán)人 專利名稱 專利發(fā)明人 （填寫全部人員） 批準(zhǔn)時(shí)間 專利證號(hào) 4 資助經(jīng)費(fèi)具體使用情況 工程 金額（元） 紅外感應(yīng)系統(tǒng)的相關(guān)零部件 600 計(jì)數(shù)系統(tǒng)的相關(guān)零部件 400 輔助兀件 300 其他額外支出 200 合計(jì) 1300 經(jīng)費(fèi)結(jié)余 5 指導(dǎo)教師評(píng)語 （請(qǐng)?jiān)u價(jià)該成果的科學(xué)性、創(chuàng)新性、理 論與實(shí)際意 義并說 明是否同意 結(jié) 題。） 指導(dǎo)教師： 6 評(píng)審意見表（校級(jí)一般工程由學(xué)院根據(jù)評(píng)審意見確定結(jié)題等級(jí)，國(guó)家和 校級(jí)重點(diǎn)工程由學(xué)校根據(jù)專家委員會(huì)意見給出結(jié)題等級(jí)） 學(xué)院評(píng) 審

31、意見 負(fù)責(zé)人簽字（公章）： 年 月曰 學(xué)校 審查 意見 負(fù)責(zé)人簽字（公章）： 年 月 日 結(jié)題 等級(jí) 優(yōu)秀合格不合格 7 附件：工程結(jié)項(xiàng)報(bào)告（5000字以上）總結(jié)報(bào)告 指導(dǎo)思想 作為電子信息工程專業(yè)的學(xué)生，對(duì)電子電路的設(shè)計(jì)裝配自然有一定基礎(chǔ)，而且對(duì)此方 面的研究也有著極大的興趣。通過閱讀多種有關(guān)的科技書籍和網(wǎng)上查閱，對(duì)本工程的 研究設(shè)計(jì)方案已形成。小組成員具有維修組裝收音機(jī)臺(tái)燈手表等經(jīng)驗(yàn)，喜歡親自動(dòng) 手做此方面的實(shí)驗(yàn)和鉆研新型節(jié)能產(chǎn)品的研究，積極響應(yīng)創(chuàng)新發(fā)展的時(shí)代口號(hào)。 在實(shí)驗(yàn)過程中我們始終堅(jiān)持自主創(chuàng)新原則同時(shí)兼顧前人經(jīng)驗(yàn)。要擺脫經(jīng)驗(yàn)習(xí)慣的束 縛禁錮，樹立勇于改革、大膽實(shí)踐的觀念。要正確看待經(jīng)

32、驗(yàn)和習(xí)慣，就不能一味地把 過去的成功經(jīng)驗(yàn)當(dāng)做靈丹妙藥，自縛手腳，要勇于跳出經(jīng)驗(yàn)的束縛，樹立銳意進(jìn)取、 改革創(chuàng)新的思想，用新眼光看待新事物，用新觀念分析新情況，用新辦法解決新問 題，不斷在實(shí)踐中創(chuàng)造出超越前人的新經(jīng)驗(yàn)。大膽引進(jìn)和借鑒他人的智慧，巧借他山 之石”來 攻玉”追求工作成效的卓越，在借鑒中創(chuàng)新。 為此我們翻閱了大量相關(guān)資料具體包括：數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版 閻石 高等 教育出版社 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第三版 華成英 童詩白 高等教育出版社 MCS-51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用第四版東南大學(xué)出版社 工程數(shù)學(xué)積分變換南京工學(xué)院第三版高等教育出版社 電路 第四版 邱關(guān)源 高等教育出版社 微型計(jì)算機(jī)

33、原理及其應(yīng)用朱金鈞等人機(jī)械工業(yè)出版社 現(xiàn)代通信系統(tǒng)原理王秉鈞等人天津大學(xué)出版社 在汲取現(xiàn)代科技成果中創(chuàng)新?？茖W(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和普及運(yùn)用，正日益 改變著人們的生產(chǎn)、生活方式和思想道德觀念。在新一輪的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新中，我 們要敢于“學(xué)習(xí)借鑒一切反映時(shí)代要求的科學(xué)有益的東西”。這也是我們一 貫堅(jiān)持的創(chuàng)新原則。要在實(shí)際工作實(shí)踐中，廣泛吸取現(xiàn)代科技成果，充分發(fā) 揮科技優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)我們工作的針對(duì)性和有效性。 為此我們對(duì)產(chǎn)品反復(fù)審查，一起日臻完善 組織機(jī)構(gòu) 河南師范大學(xué)物理與信息工程學(xué)院 三、工程實(shí)施 1、工程來源情況 現(xiàn)在許多類似大學(xué)自習(xí)教室一樣的公共場(chǎng)合，電能浪費(fèi)現(xiàn)象較為普遍，許多公共 場(chǎng)合碩大的空間里整個(gè)照明

34、系統(tǒng)為單獨(dú)的幾個(gè)人開放，同時(shí)一些同學(xué)出教室忘記關(guān) 燈，長(zhǎng)時(shí)間的照明系統(tǒng)處于無作為，空損耗的狀態(tài)，必然導(dǎo)致大量電能的浪費(fèi)。因此 對(duì)于自習(xí)教室眾多的大學(xué)而言，節(jié)能系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)于節(jié)能節(jié)電必將起到積極的效用。 該系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用一方面能通過紅外檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)類似校園自習(xí)教室等公共場(chǎng)合的人數(shù) 實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路照明系統(tǒng)的智能控制，使照明系統(tǒng)本著人多多用，人少少用。 同時(shí)系統(tǒng)中還添加了和緩的語音提示了功能，使操作更加趨于人性化。目前國(guó)內(nèi)外紅 外感性系統(tǒng)已相當(dāng)成熟，電子計(jì)數(shù)器已有成品，組裝相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出具體的電路模擬 圖，使之相連接，配以已經(jīng)編譯好的邏輯控制元件，就可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期設(shè)想的功能。此 外，后期進(jìn)行調(diào)研報(bào)

35、告重心圍繞實(shí)際利用效果，及市場(chǎng)需求進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，實(shí)現(xiàn) 產(chǎn)品研制開發(fā)的合理規(guī)劃；研制產(chǎn)品成本低廉，實(shí)用方便，智能化強(qiáng)，技術(shù)準(zhǔn)，能夠 保證照明系統(tǒng)的智能化運(yùn)作。契合時(shí)代節(jié)能主題，達(dá)到節(jié)電高效，方便應(yīng)用的目的。 2、指導(dǎo)教師 河南師范大學(xué)物理與信息工程學(xué)院 楊豪強(qiáng)老師 科研成果： 差分 GPS 水下地形測(cè)繪關(guān)鍵技術(shù)研究 ,全球定位系統(tǒng) 電子技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)踐網(wǎng)絡(luò)課程 MPEG-4視頻編碼DSP算法的研究 3 、過程管理： 中期檢查之后我們認(rèn)真對(duì)我們的研究進(jìn)度和各方面細(xì)節(jié)做了 具體評(píng)估，并以此為契機(jī)，找出不足，特別是知識(shí)儲(chǔ)備方面的問題，為此我們采取了 更為合理的分工該方案。是后續(xù)研究工作更為更好更快的進(jìn)行。 4、交流平臺(tái) 在比較長(zhǎng)的時(shí)間里，我們和楊老師有著直接的交流，特別是在我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前 的準(zhǔn)備工作和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之后。我們一般以小組討論的形式進(jìn)行系統(tǒng)分析，然后找出問 題所在，最后有老師加以總結(jié)，并加以改進(jìn)，同時(shí)提出新的問題和主張，有待我們?cè)?實(shí)驗(yàn)中去探索和發(fā)現(xiàn)。這種直接面對(duì)面的方式讓我們與老師距離更近，同時(shí)也加深了 我們對(duì)于科研創(chuàng)新的深入認(rèn)識(shí)。 5、實(shí)施效果： 中期檢查之后我們對(duì)隊(duì)伍分工，隊(duì)伍建設(shè)作了進(jìn)一步的調(diào)