学生创新发展基金基础实验项目申请书智能小车

深圳大学学生创新发展基金项目申请书 项目类别: 基础实验项目 项目名称: 家庭睡眠监测仪 项目负责人: 负责人手机号码: 负责人电子邮箱: 填表日期: 深圳大学科学技术部2015年6月 填表说 明一、项目申报书各项内容，实事求是填写，表达明确、严谨。第一次出现的缩写词，需注明全称。二、 申请参加学生创新发展基金项目团队的人数（含负责人在内）一般不能超过5人。 三、项目申报书要按顺序逐项填写，空缺项要填“无”，要求一律用A4 纸双面打印，于左侧装订成册。 四、项目申报书可加页，但格式、内容、大小均须与原件一致。 电子版填表字体用小四号仿宋体，单倍行距，深圳大学学生创新发展基金基础实验项目申请书一式一份以教学实验中心为单位报送至实验与设备部。项目名称项目选题方式（请将英文字母编号填入括号中）A从开放实验项目库中选取 B项目组成员自主命题 C其它（请注明）（ B ）学科分类人文社科类 自然科学类研究领域单片机控制项目申请人姓名性别学号所学专业无所在学院信息工程学院导师姓名导师研究专长电子技术应用导师联系电话导师电子邮箱主要参加人姓名性别学号所在年级研究专长承担工作所在学院男大二单片机控制硬件设计信息工程学院女大二单片机控制硬件设计信息工程学院女大二单片机控制功能测试信息工程学院男大二单片机控制程序设计信息工程学院男大二单片机控制功能测试信息工程学院一、项目申请理由（包括：项目研究背景、现状、研究目的及意义等，不超过800字）如今人们生活节奏快，在家休息时间短，繁琐的家务活等会增加人们的负担，而扫地机器人就可以帮助人们减轻家务活的负担。随着国内生活水平的不断提高，原本一直在欧美市场销售的扫地机器人也逐步的走入平常百姓家，并且逐步的被越来越多的人接受，扫地机器人将在不久的将来像白色家电一样成为每个家庭必不可少的清洁帮手。产品也会由现在的初级智能向着更高程度的智能化程度发展，逐步取代人工清洁。另外，自动化现在已经成为时代的主流，自动化可以进入人们生活的方方面面，智能管家机器人在不久也可以问世，如今做扫地机器人可以给为管家机器人做准备，以后可以增加管家机器人的扫地模块，为管家机器人的行动测试记录数据。我们将以51单片机作为基础制作这款机器人。选择51单片机进行研究。单片机是是“单片微型计算机”的简称，对其内部结构的学习可以让我们了解计算机的工作机理。单片机原理与接口技术是很实用的一门学科。单片机作为可编程器件只能用汇编和C来编程，C语言由于可移植性好，方便易懂现在被广泛使用，渐渐取代汇编。学习51单片机的同时，也能锻炼我们的编程能力。这几年，ARM火爆，但51单片机作为大学里电子类专业必修的课程，仍然具有很高的学习意义。51单片机的优势在于小巧的内核，成熟的技术还有就是位操作。很多人的经验告诉我们，51单片机由于内核简单，很容易上手并容易深入了解。学习起来比较简单。熟练掌握了51，再学习其他的芯片，如ARM也是很简单的，因为所有的微控制器的功能结构框架都是一样的。深入了解会发现，ARM的位操作是通过移位、与或等操作之后实现的，而51单片机则有位寻址空间，是真正的位操作。对于初学者，51单片机的价格也是容易接受的。此外，51单片机由于历史悠久，学习资源十分丰富，学习起来更加方便。二、项目研究内容（包括：项目研究内容、基本思路和方法，不超过1000字）我们想设计一款基于51单片机、以智能小车为原型的扫地机器人。除了以51单片机作为控制芯片外，我们还会用到步进电机、红外、蓝牙、超声波等模块。我们设计目标是，扫地机器人除了能实现最基本的通过蓝牙进行人为控制运动方向，还可以实现扫地机器人自动避障，同时清扫地板。通过红外线感应，在靠近楼梯的时候能做出准确判断，调转前进方向，继续执行自己的任务。以下是我们的设计思维导图：结合芯片特点，我们可以通过调节PWM占空比来控制机器人的速度，实现机器人电机的驱动、调速，以保证在电量不同的时候仍以同一个速度行进，这同时需要测速模块获取到速度。遇到障碍物，通过控制L298N驱动模块控制机器人一边轮子停和转，实现左右转弯。利用内部定时器，定时定量读取超声波模块传入的数据，实现测距，通过算法来计算距离和速度，判断小车是否能及时壁障，若不能就通过减速或后退实现转弯壁障。最重要机器人的扫地功能的实现，其中的机械原理是：机器人扫地模块由两个圆形刷和中间的一个圆筒型刷组成。左刷顺时针扫，右刷逆时针扫，把垃圾扫到中间圆筒型刷的位置后，圆筒型刷再把扫到中间的垃圾扫上圆筒刷后面的垃圾筒内。另外使用者可以通过设置机器人自带的时钟和闹钟实现定时扫地的功能，这些功能我们可以使用芯片内部的定时器外加蜂鸣器、液晶1602显示屏等模块实现，使用者可以通过键盘对时钟和闹钟进行设置。在电源电量不足的时候会提醒使用者并停止工作，当占空比不断增大的时候机器人的速度仍然达不到需要的速度的时候，就说明小车的电源电量不足。我们的设计难点是，在遇到障碍物的时候，获取小车与障碍物的距离，并根据当前的速度判断和采取减速后退等措施进行转弯，从而避开相应的障碍物，同时在电源不同的时候的输入电压不同驱动的速度会发生变化，这需要我们通过算法和调试把速度控制在一定的范围内，这样可以稳定实现转弯和壁障。三、项目创新之处（不超过500字） 运动自如，且能自动避障。定时清洁，享受智能生活。四、项目拟利用资源（包括：实验室、设备、材料、场地等，不超过300字）序号场地设备材料1信工楼N106示波器、 电烙铁 、万用表、可调电源矩阵键盘、红外线模块、超声波模块、STC51单片机、电源、电机、L298N驱动模块、电刷、蓝牙模块、测速模块五、项目进度安排时间研究内容主要负责人2015.10智能小车的驱动部分罗鸿铭、杨泽凡2015.11蓝牙模块发送与接收信息林晶、柯婵2015.12手机蓝牙控制小车前后左右运动，且可以进行调速林希帆、杨泽凡、2016.1实现小车的初步自动避障林晶、罗鸿铭2016.2实现机器人扫地功能，并检测扫地效果罗鸿铭、杨泽凡、林希帆2016.3制作具有闹钟的时钟模块，并可以用键盘控制林希帆、杨泽凡2016.4最后的综合测试，技术文档整理并参加结题答辩。罗鸿铭、杨泽凡、林希帆、林晶、柯婵六、预期研究成果最终成果最终成果名称完成时间成果形式（研究报告、论文、成果实物、信息系统等）参加人智能扫地机器人2016.9成品实物 罗鸿铭、林希帆、林晶智能扫地机器人研究报告2016.10研究报告柯婵、杨泽凡七、经费预算（以人民币元为单位）预算支出科目支出金额（元）预算依据及理由设备费 无材料费 800（红外线模块、超声波模块、STC51单片机或STM32、电源、电机、L298N驱动模块、电刷、蓝牙模块）参照淘宝网上的价格，最后大概得出的费用小型会议费 无印刷、版面、专利申请费 无图书、资料费 200交通、差旅费 无劳务、咨询费 无其他经费 无合计1000八、导师意见（内容提示：申请书填写内容是