師范大學(xué)學(xué)生科技立項(xiàng)作品申報(bào)書(shū).doc

編號(hào)： 第八屆“創(chuàng)新杯”天津師范大學(xué)學(xué)生科技立項(xiàng)申 報(bào) 書(shū) 作品名稱(chēng)： 基于AVR單片機(jī)的校園路燈智能控制系統(tǒng) 學(xué)院全稱(chēng)： 物理與電子信息學(xué)院 申報(bào)者姓名 （集體名稱(chēng)）： 105工作室 類(lèi)別： 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文 哲學(xué)社會(huì)科學(xué)類(lèi)社會(huì)調(diào)查報(bào)告和學(xué)術(shù)論文 科技發(fā)明制作A類(lèi) 科技發(fā)明制作B類(lèi)擬申報(bào)的立項(xiàng)級(jí)別：15 / 15重大立項(xiàng) 重點(diǎn)立項(xiàng) 一般立項(xiàng)是否同意向下調(diào)劑立項(xiàng)級(jí)別說(shuō) 明1.申報(bào)者應(yīng)在認(rèn)真閱讀此說(shuō)明各項(xiàng)內(nèi)容后按要求詳細(xì)填寫(xiě)。2.申報(bào)者在填寫(xiě)申報(bào)作品情況時(shí)只需根據(jù)個(gè)人項(xiàng)目或集體項(xiàng)目填寫(xiě)A1或A2表，根據(jù)作品類(lèi)別（自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文、哲學(xué)社會(huì)科學(xué)類(lèi)社會(huì)調(diào)查報(bào)告和學(xué)術(shù)論文、科技發(fā)明制作A類(lèi)和科技發(fā)明B類(lèi)）分別填寫(xiě)B(tài)1、B2、B3表。所有申報(bào)者可根據(jù)情況填寫(xiě)C表。3.表內(nèi)項(xiàng)目填寫(xiě)時(shí)一律用A4紙打印，凡簽字各項(xiàng)須用鋼筆填寫(xiě)，此申報(bào)書(shū)可復(fù)制。4.申報(bào)立項(xiàng)級(jí)別由立項(xiàng)申報(bào)人填寫(xiě)，批準(zhǔn)立項(xiàng)級(jí)別由主辦單位根據(jù)評(píng)定結(jié)果填寫(xiě)。5學(xué)術(shù)論文、社會(huì)調(diào)查報(bào)告及所附的有關(guān)材料必須是中文（若是外文，請(qǐng)附中文本），請(qǐng)以四號(hào)楷體打印在A4紙上，附于申報(bào)書(shū)后，學(xué)術(shù)論文及有關(guān)材料在8000字以?xún)?nèi)，社會(huì)調(diào)查報(bào)告在15000字以?xún)?nèi)。6作品申報(bào)書(shū)須按要求由學(xué)院學(xué)生科技協(xié)會(huì)或?qū)W生會(huì)相關(guān)部門(mén)統(tǒng)一遞送。7.作品須有指導(dǎo)教師兩名，且須手寫(xiě)指導(dǎo)意見(jiàn)和推薦材料。8.其他參賽事宜請(qǐng)向?qū)W校競(jìng)賽組織協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)咨詢(xún)。9.遞送地址：天津師范大學(xué)主校區(qū)24號(hào)樓二樓223室，校學(xué)生科技協(xié)會(huì)。聯(lián) 系 人：程程 張佳逸 樊德佳聯(lián)系電話：23766731手 機(jī) 箱：A2申報(bào)者情況（集體項(xiàng)目）說(shuō)明：1必須由申報(bào)者本人按要求填寫(xiě)；2申報(bào)者代表必須是作者中學(xué)歷最高者，其余作者按學(xué)歷高低排列；3本表中的學(xué)籍管理部門(mén)簽章視為申報(bào)者情況的確認(rèn)。申報(bào)者代表情況姓名岳崧性別男出生年月1990.10學(xué)院物理與電子信息學(xué)院系別、專(zhuān)業(yè)、年級(jí)電子科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè) 09級(jí)學(xué)歷本科在讀學(xué)制四年入學(xué)時(shí)間2009.09作品名稱(chēng)基于AVR單片機(jī)的校園路燈智能控制系統(tǒng)通訊地址天津師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院郵政編碼300387辦公電住地通訊地址天津師范大學(xué)主校區(qū)學(xué)生公寓14號(hào)樓郵政編碼300387住宅電他作者情況姓 名性別年齡學(xué)歷所在單位于健博男20本科在讀天津師范大學(xué)物電學(xué)院張浩男21本科在讀天津師范大學(xué)物電學(xué)院資格認(rèn)定學(xué)院學(xué)籍管理部門(mén)意見(jiàn)以上作者是否為2007年9月后正式注冊(cè)在校的全日制非成人教育、非在職的高等學(xué)校中國(guó)籍專(zhuān)科生、本科生、碩士研究生或博士研究生。是否 （學(xué)院行政章）年 月 日學(xué)院負(fù)責(zé)人或?qū)熞庖?jiàn)本作品是否為課外學(xué)術(shù)科技或社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)成果是否 負(fù)責(zé)人簽名：年 月 日B3申報(bào)作品情況（科技發(fā)明制作）說(shuō)明：1必須由申報(bào)者本人填寫(xiě)；2本部分中的科研管理部門(mén)簽章視為對(duì)申報(bào)者所填內(nèi)容的確認(rèn)； 3本表必須附有可行性研究報(bào)告，并提供圖表、曲線、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、原理結(jié)構(gòu)圖、外觀圖（照片），也可附鑒定證書(shū)和應(yīng)用證書(shū)； 4作品分類(lèi)請(qǐng)按照作品發(fā)明點(diǎn)或創(chuàng)新點(diǎn)所在類(lèi)別填報(bào)。作品全稱(chēng)基于AVR單片機(jī)的校園路燈智能控制系統(tǒng)作品分類(lèi)（ B ）A機(jī)械與控制（包括機(jī)械、儀器儀表、自動(dòng)化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技術(shù)（包括計(jì)算機(jī)、電信、通訊、電子等） C數(shù)理（包括數(shù)學(xué)、物理、地球與空間科學(xué)等） D生命科學(xué)（包括生物、農(nóng)學(xué)、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、健 康、衛(wèi)生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化學(xué)、化 工、生態(tài)、環(huán)保等）作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路，創(chuàng)新點(diǎn)，技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)目的、思路 照明系統(tǒng)是城市建設(shè)不可缺少的設(shè)施，節(jié)約能源、提高照明管理水平和保證城市夜間出行安全等，已經(jīng)成為對(duì)公共照明系統(tǒng)的一項(xiàng)基本要求。本作品以AVR單片機(jī)為工具，結(jié)合光控系統(tǒng)，通過(guò)外界的光照強(qiáng)度，自動(dòng)智能判斷和調(diào)整路燈的亮滅乃至路燈的亮度，從而在根本上解決了由于人為因素造成的夜晚路燈不能按時(shí)點(diǎn)亮以及白天路燈不能按時(shí)熄滅的現(xiàn)象，從最大限度上節(jié)省能源，也在實(shí)質(zhì)上保障了交通的安全。創(chuàng)新點(diǎn) 通過(guò)單片機(jī)以及光控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈系統(tǒng)的智能監(jiān)控。技術(shù)關(guān)鍵 光控系統(tǒng)通過(guò)光照強(qiáng)度對(duì)是否需要點(diǎn)亮或熄滅的判斷；有效采光位置的選??；AVR單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)上述監(jiān)控系統(tǒng)功能。技術(shù)指標(biāo) 光照強(qiáng)度，時(shí)間，路燈系統(tǒng)電流、電壓、功率，路燈亮度作品的科學(xué)性先進(jìn)性（必須說(shuō)明與現(xiàn)有技術(shù)相比、該作品是否具有突出的實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)和顯著進(jìn)步。請(qǐng)?zhí)峁┘夹g(shù)性分析說(shuō)明和參考文獻(xiàn)資料）在諸多的路燈監(jiān)控系統(tǒng)中，以人工手動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)居多。由于人為因素，路燈夜晚不亮，白天不能按時(shí)關(guān)閉的情況時(shí)有發(fā)生。本作品的產(chǎn)生從根本上解決了這種問(wèn)題。該做聘請(qǐng)采用目前主流AVR單片機(jī)，具有開(kāi)發(fā)產(chǎn)品周期短、性能價(jià)格比高、抗干擾能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)光控的監(jiān)測(cè)手段，基本思想是通過(guò)光控和時(shí)控技術(shù)對(duì)雙向可控硅進(jìn)行控制，檢測(cè)到每條路段的亮燈率，實(shí)現(xiàn)城市路燈、節(jié)日燈和廣場(chǎng)燈等的自動(dòng)啟閉，有效控制全夜或半夜燈；通過(guò)對(duì)電流和電壓實(shí)時(shí)監(jiān)控和測(cè)量，可對(duì)供電變壓器線路短路或開(kāi)路等突發(fā)事件進(jìn)行即時(shí)報(bào)警；通過(guò)電力線載波技術(shù)來(lái)傳輸控制信號(hào)和狀態(tài)信息，能對(duì)城市路燈進(jìn)行智能監(jiān)控和管理，以使系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)且高效。根據(jù)光照強(qiáng)度通過(guò)AVR單片機(jī)智能控制路燈的亮滅乃至亮度，有效緩解能源壓力，提高能源利用率。參考文獻(xiàn)1關(guān)耀宗，胥布工，基于ZigBee 網(wǎng)絡(luò)的道路照明監(jiān)控及節(jié)能系統(tǒng)J，自動(dòng)化與信息工程，2007（4）：38-402鄧慶， 程明霄，基于PL2102 電力線載波的路燈控制系統(tǒng)J, 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2007（7）：57-593向敏,徐洋,崔萍，基于無(wú)線技術(shù)的光控路燈控制器設(shè)計(jì)J, 自動(dòng)化與儀,2007(5)：41-434 徐超群，高明煜. 低壓電力載波通信技術(shù)在城市路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用J. 電訊技術(shù)，2006(6)：145-1495 胡杰，劉堅(jiān). 分時(shí)段控制在道路照明中的應(yīng)用J. 光源與照明，2006(2)：21-22總體思路概述 摘要作品所處階 段（D）A實(shí)驗(yàn)室階段 B中試階段 C生產(chǎn)階段D 研發(fā)階段 （自填）技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式 許可方式作品結(jié)題可展示的形式 實(shí)物、產(chǎn)品 模型 圖紙 磁盤(pán) 現(xiàn)場(chǎng)演示 圖片 錄像 樣品使用說(shuō)明及該作品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，提供該作品的適應(yīng)范圍及推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明及市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)隨著時(shí)代的發(fā)展，城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐不斷加快，而能源的供需矛盾也越來(lái)越突出，節(jié)電節(jié)能、綠色照明的要求越來(lái)越迫切。結(jié)合以上路燈控制方案，提出一種智能路燈控制系統(tǒng)方案，系統(tǒng)框圖如圖。通過(guò)手動(dòng)輸入，光控和鐘控結(jié)合的方式控制LED 恒流源的輸出電流來(lái)實(shí)現(xiàn)路燈的智能控制。正常狀態(tài)下，單片機(jī)控制器通過(guò)已寫(xiě)入其中的程序，結(jié)合光敏電阻控制LED 恒流源的輸出電流值，從而達(dá)到控制路燈亮滅的目的。光控模塊對(duì)外界環(huán)境變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，起主要控制的作用，管理者也可手動(dòng)輸入來(lái)控制路燈的亮度。不論是從該系統(tǒng)可根據(jù)光照強(qiáng)度自動(dòng)智能控制路燈亮滅的創(chuàng)新性，還是從系統(tǒng)有效節(jié)能的符合世界能源發(fā)展的必然要求的角度來(lái)說(shuō)，智能路燈控制系統(tǒng)都有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和良好的發(fā)展前景。專(zhuān)利申報(bào)情況提出專(zhuān)利申報(bào) 申報(bào)號(hào) 申報(bào)日期 年 月 日已獲專(zhuān)利權(quán)批準(zhǔn) 批準(zhǔn)號(hào) 批準(zhǔn)日期 年 月 日 未提出專(zhuān)利申請(qǐng)成果形式產(chǎn)品科研管理部門(mén)簽 章 （學(xué)院行政章） 年 月 日C.當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類(lèi)課題研究水平概述 說(shuō)明：1.申報(bào)者可根據(jù)作品類(lèi)別和情況填寫(xiě)； 2.填寫(xiě)此欄有助于評(píng)審。照明系統(tǒng)是城市建設(shè)不可缺少的公用設(shè)施，照明系統(tǒng)的維護(hù)管理水平是整個(gè)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的綜合體現(xiàn)。節(jié)約能源、保證燈具壽命、提高照明管理水平、美化城市夜景和保證城市夜間出行安全等，已經(jīng)成為對(duì)公共照明系統(tǒng)的一項(xiàng)基本要求。路燈控制系統(tǒng)從最初路燈開(kāi)關(guān)控制功能，逐漸演化到監(jiān)控節(jié)能控制功能。我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn),在校園內(nèi)外白天依然路燈全亮或是晚上路燈未開(kāi)的情況，一方面帶來(lái)重大的交通隱患，另一方面這種情況造成了極大的能源浪費(fèi)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在校園內(nèi)使用的路燈，平均功率為400W，每條街平均有100盞，若白天多開(kāi)三小時(shí)則會(huì)浪費(fèi)掉120度電，這相當(dāng)于一個(gè)宿舍一個(gè)學(xué)期的用電量，造成了極大的浪費(fèi)，為了解決這個(gè)問(wèn)題，校園路燈智能控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。在國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域中，已有部分企業(yè)在開(kāi)發(fā)這種控制系統(tǒng)，譬如江蘇藍(lán)波電子有限公司等，但是，這些公司所做的系統(tǒng)大都從整個(gè)城市的用電調(diào)度上著手，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)校園的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，這就造成了成本偏高的缺陷。為了彌補(bǔ)這方面的空缺，在節(jié)約成本的前提下，提高能源利用率，我們初步設(shè)計(jì)試想了“基于AVR單片機(jī)的校園路燈智能控制系統(tǒng)”。D.指導(dǎo)教師情況及對(duì)作品的說(shuō)明說(shuō)明：1由指導(dǎo)教師親筆填寫(xiě)； 2指導(dǎo)教師必須具有高級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)職稱(chēng)，并是與申報(bào)作品相同或相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者或?qū)I(yè)技術(shù)人員（教研組集體推薦亦可）； 3指導(dǎo)教師填寫(xiě)此部分，即視為同意推薦； 4指導(dǎo)教師所在單位簽章僅被視為對(duì)指導(dǎo)教師身份的確認(rèn)。指導(dǎo)教師情況姓 名性別年齡職稱(chēng)工作單位通訊地址郵政編碼單位電話住宅電話指導(dǎo)教師所在單位簽章（學(xué)院行政章） 年 月 日請(qǐng)對(duì)申報(bào)者申報(bào)情況的真實(shí)性作出闡述 請(qǐng)對(duì)作品的意義、技術(shù)水平、適用范圍及推廣前景作出您的評(píng)價(jià)指導(dǎo)教師簽字：其它說(shuō)明指導(dǎo)教師情況姓 名性別年齡職稱(chēng)工作單位通訊地址郵政編碼單位電話住宅電話指導(dǎo)教師所在單位簽章（學(xué)院行政章） 年 月 日請(qǐng)對(duì)申報(bào)者申報(bào)情況的真實(shí)性作出闡述 請(qǐng)對(duì)作品的意義、技術(shù)水平、適用范圍及推廣前景作出您的評(píng)價(jià)指導(dǎo)教師簽字：其它說(shuō)明學(xué)院組織協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)確認(rèn)并蓋章 （團(tuán)委代章） 年 月 日 校級(jí)主辦單位確認(rèn)蓋章 （校學(xué)生科協(xié)章） 年 月 日校級(jí)評(píng)委會(huì)評(píng)審意見(jiàn) 評(píng)委簽名： 年 月 日作品最終批準(zhǔn)立項(xiàng)等級(jí)認(rèn)定重大立項(xiàng) 重點(diǎn)立項(xiàng) 一般立項(xiàng) 不予立項(xiàng) （校團(tuán)委簽章） 年 月 日E.項(xiàng)目所需經(jīng)費(fèi)預(yù)算電路所需元器件費(fèi)用：300元；廠家PCB板印制費(fèi)用：200元；ATmega168/V單片機(jī)開(kāi)發(fā)板購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用：200元；路燈電力系統(tǒng)相關(guān)書(shū)籍購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用：180元；單片機(jī)相關(guān)書(shū)籍購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用：230元；合計(jì)：1110元。注：請(qǐng)按項(xiàng)目分別列出所需經(jīng)費(fèi)，并計(jì)算經(jīng)費(fèi)總數(shù)。F.科研進(jìn)度2010年12月第1周至2011年1月第2周：立項(xiàng)選題，確定研究方向；2011年2月第3周至第2周： 撰寫(xiě)并上交立項(xiàng)申報(bào)書(shū)；3月第3周至4月第2周：等待評(píng)審結(jié)果發(fā)布；4月第3周至6月第1周：購(gòu)買(mǎi)教材等相關(guān)參考書(shū)籍，學(xué)習(xí)路燈電力與單片機(jī)技術(shù)；6月第2周至6月第4周：繪制PCB電路原理圖，進(jìn)行仿真調(diào)試；7月第1周至7月第3周：將PCB圖交至廠家制作電路板；7月第3周至8月第4周：購(gòu)買(mǎi)相關(guān)元器件，焊接制作，調(diào)試；9月第1周至9月第4周：提交中期報(bào)告，對(duì)電路設(shè)計(jì)不足之處進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)；10月第1周至10月第2周：將升級(jí)之后的PCB電路再次交予廠家印刷電路板；10月第3周至10月第4周： 完成第二次焊接、調(diào)試；11月第1周至2012年1月第4周：將電路調(diào)試到最佳性能，做好結(jié)題相關(guān)工作；2月第1周至2月第4周：撰寫(xiě)結(jié)題報(bào)告；3月第1周至3月第4周: 立項(xiàng)答辯，結(jié)題；B3表附錄可行性研究報(bào)告一國(guó)內(nèi)、國(guó)際水平、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)照明系統(tǒng)是城市建設(shè)不可缺少的公用設(shè)施，照明系統(tǒng)的維護(hù)管理水平是整個(gè)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的綜合體現(xiàn)。節(jié)約能源、保證燈具壽命、提高照明管理水平、美化城市夜景和保證城市夜間出行安全等，已經(jīng)成為對(duì)公共照明系統(tǒng)的一項(xiàng)基本要求。路燈控制系統(tǒng)從最初路燈開(kāi)關(guān)控制功能，逐漸演化到監(jiān)控節(jié)能控制功能。各種節(jié)能技術(shù)融合到路燈監(jiān)控系統(tǒng)中，路燈監(jiān)控系統(tǒng)的功能從原來(lái)單一監(jiān)控功能，發(fā)展到集體監(jiān)控功能和節(jié)能控制于一體的新型路燈監(jiān)控系統(tǒng)。目前路燈主要的控制方法包括PLC控制，電力載波控制和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制。二立項(xiàng)必要性隨著時(shí)代的發(fā)展，城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐不斷加快，對(duì)城市道路照明及城市亮化工程需求也更大，而能源的供需矛盾也越來(lái)越突出，節(jié)電節(jié)能、綠色照明的要求越來(lái)越迫切，越來(lái)越高。本作品以AVR單片機(jī)為工具，結(jié)合光控系統(tǒng)，通過(guò)外界的光照強(qiáng)度，自動(dòng)智能判斷和調(diào)整路燈的亮滅乃至路燈的亮度，從而在根本上解決了由于人為因素造成的夜晚路燈不能按時(shí)點(diǎn)亮以及白天路燈不能按時(shí)熄滅的現(xiàn)象，從最大限度上節(jié)省能源，也在實(shí)質(zhì)上保障了交通的安全。不論是從該系統(tǒng)可根據(jù)光照強(qiáng)度自動(dòng)智能控制路燈亮滅的創(chuàng)新性，還是從系統(tǒng)有效節(jié)能的符合世界能源發(fā)展的必然要求的角度來(lái)說(shuō)，智能路燈控制系統(tǒng)都有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和良好的發(fā)展前景。三項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容及技術(shù)關(guān)鍵 通過(guò)單片機(jī)