基于AVR的路灯智能控制和故障灯监测系统研究.doc

湖北文理学院2016年大学生创新创业训练项目申报书项 目 名 称基于AVR的路灯智能控制和故障灯监测系统研究项 目 类 型（）创新训练项目（）创业训练项目（）创业实践项目项 目 负 责 人指 导 教 师申 报 日 期2016年3月湖北文理学院教务处二一五年四月 湖北文理学院2016年大学生创新创业训练项目申报书项目名称基于AVR的路灯智能控制和故障灯监测系统研究项目起止时间 2016 年 3 月 至 2017 年 3 月负责人姓名年级学院学号联系电话E-mail物理与电子工程学院项目组成员物理与电子工程学院物理与电子工程学院指导教师姓名胡安正职务/职称教授所在单位物理与电子工程学院联系电话校外导师姓名无职务/职称无所在单位无联系电话无E-mail无一、项目简介（200字左右）本系统以AVR低功耗单片机系列ATMEGA16L为核心组成支路控制系统，采用专用时钟芯片实现精确的时钟功能，设定并显示开关灯时间。该控制系统能根据环境明暗变化自动开灯和关灯，以达到节能要求。ATMEGA16L是一款高性能、低功耗的8位AVR微处理器，使系统在低功耗的状态下稳定工作。系统采用线路简单、体积小的专用时钟芯片DS1302，DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。使用DS1302不但使电路功耗降低，而且节省IO口资源。采用低功耗的字符型液晶作为显示器件，显示更为直观。 使用光敏电阻来检测环境明暗的变化，光敏电阻在不同光强下电阻值会发生明显变化，单片机内部AD采集电阻值的变化量达到检测目的。采用对射式收发一体光电传感器检测物体的运动，使用灵敏光电传感器更有效地实现在物体运动过程中路灯的自动控制，达到节能的要求。当路灯电路出现故障时，单片机采集路灯电路采样点的电压后处理采集到的数据，实现自动报警功能。该系统基于可靠的硬件设计和稳定的软件算法实现题目基本要求。2、 申请理由（包括自身/团队具备的知识、条件、特长、兴趣、前期准备等） 1、自身及团队具备的知识:通过课堂学习、实验室探究和实践训练，我们具备了一定的专业知识：硬件方面：我们系统的学习了电路分析、模拟和数字电子技术基础、微机原理及其应用，利用课余时间学习了传感器原理及其应用、远程自动控制等课程；软件方面：我们学习并掌握了汇编语言、C语言等多种计算机语言，并在编程基础上学习了STC89C51单片机、以Cortex-M3为内核的STM32单片机等芯片。本团队成员都经过了一定的培训，心态平稳，擅长与人交流合作、管理安排，每个成员思想独特，极具创新精神，参加过校级比赛并取得优异成绩。2、自身及团队具备的条件: 本项目依托物电学院的国家创新人才培养基地、省级电工电子实验教学示范中心、物电学院创新创业中心、物理探索实验室，进行实验探究。已有数字化实验室及创新实验室，数字化实验室可以进行计算机控制系统的CAD设计、Matlab仿真及虚拟仪器LabView仿真，可以进行专题研究性实验和大学生科研项目。 本项目组三名成员，团队成员各有所长，容易沟通合作，一名擅长器械方面的设计和制作电路硬件的设计制作；一名擅长程序的开发与调试和与人沟通热爱市场调研和管理工作。 本项目组具有丰富科研能力和实践经验的导师指导，每个成员极具创业激情，学习能力很强，理论知识过硬、实践经验丰富，参加过校级比赛并取得优异成绩。3、自身及团队的特长:本团队成员都经过了一定的培训。在专业技能方面，一个擅长器械方面的设计和制作，其所制作的器械装置性能稳定成本低廉；熟悉模拟、数字电路的分析与设计，设计制作过大量的电路，其设计的电路工作稳定可靠。另一个擅长程序的开发与调试，其开发的程序性能稳定；善于与人沟通，有较好的语言表达能力和文字处理能力；并热爱市场调研和管理工作。4、自身及团队的兴趣:实践探索与研究、电子产品DIY制作、单片机开发与应用。5、前期准备：（1）本项目总体设计分为传感器模块，ATMEGA16L控制模块，无线传输模块；（2）网上查找资料，设定多套方案；（3）现实中实验，选择合适的传感器；（4）重点学习ATMEGA16L 、红外传感器模块的运用；（5）了解现实中路灯的控制方式和常见的问题，对方案进行改进。 3、 项目方案（计划、技术路线、人员分工等）计划：1.进一步查阅有关资料，选择最成熟、稳定的制作方案。2.制作出一套完整的装置，并实地测验。4.整理数据，总结经验。5.制作该装置的最终版本。项目方案设计1.利用红外对管传感器，当物体在移动的过程中看是否有电压的变化2.利用时钟模块的处理，检测是否能够控制电路3.利用LCD1602显示各个路灯的状况，检测显示是否正常4.利用光敏电阻检测环境对整个系统的变化模块分配：12864显示屏ATMEGA16L主控制器 蓝牙发射模块ATMEGA16L主控制器 上位机12864显示屏光敏传感器按键模块语音报警红外传感器时钟模块蓝牙接收模块 整体方案设计：四、项目特色与创新点特色： 此系统采用的是AVR低功耗单片机系列ATMEGA16L，这款芯片低功耗，而且整个路灯控制系统的检测芯片完全可以接受，这个体现出了低成本，低耗能的理念这个系统分成六个模块，结构非常清晰，可以完整的反馈整个路灯的运行情况，而且可以随时远程调试，减少了人力的运行成本 五、项目进度安排l 2016.32016.4 项目考察、调研、资料收集，拟定初步研究方向；l 2016.52015.7 确定系统采用的技术方案，制作出完整的系统；l 2016.82015.9 调试系统，并加以改进，撰写申报专利；l 2016.102016.11 对系统进行实地测试，记录测试数据。制作系统的最终版本；l 2016.122017.1 总结研发成果，发表论文；l 2017.12017.3 成果鉴定、推广，整理数据，撰写项目结题报告。六、项目经费使用计划（要求说明项目经费）用途费用调研与研学4000元材料费3000元设备费3000元硬、软件研发费3000元测试、安装、调试费3000元合计1.6万元七、项