2015年第八届全国信息技术应用水平大赛.docx

2015年第八届全国信息技术应用水平大赛基于公交站点的多功能智能公共服务机 指导老师：柏俊杰 参赛队员 张 锐 冉陈思 金家伟 郭林峰 E-mailAddress: 日期：2015年3月24日 摘要随着生活水平的提高，人们对公共服务的要求也逐渐提高。本设计面对驻留人群（如，公交车站点、车站内外乘客、游客聚集区等），以服务大众、优化公共服务设施为目的，采用IAP15F2K61S2单片机为主控芯片，以公交站点为实例，开发出实现智能喷雾降温、供热取暖、来车提示、夜间照明、智能饮水、无线消息广播、咨询求助对话、广告滚屏、语音提示和应急充电等服务功能的服务平台。本作品填补了此类公共设施平台的空缺，为大众尽可能提供方便、人性、智能化的服务，具有广阔的推广前景。使用IAP15F2K61S2单片机作为智能服务平台检测单元和控制单元的主器件，与各模块间直接连接或采用继电器间接连接控制，实现单片机对各强弱电模块的控制。系统在无驻留人员时处待机状态，在有驻留人员时启动，启动后，会实时采集光照、温度与路人信息等，反馈于主控芯片，主控芯片根据采集的信息，作出相应操作和语音提示。节约了电力资源，实现了无人介入的智能化操作。关键词：IAP15F2K61S2公共服务智能化一、 前言 该作品的创作源于该生的亲身体会。每到节假日车站驻留的人特别多，买票后距发车时间甚久，由于节假日人太多，候车厅无座，我选择在室外广场等候。特别在夏季，环境温度很高，很想渴望有个降温的装置提供散热；夏季失水很快，渴望有个免费的取水点设施；室外候车，渴望有个户外广播和电话式咨询点；候车的时候爱玩电子设备，渴望有一处充电插头。如此多的渴望，让我萌生了创作此产品的想法，并结合更多实际情况，创作了这个节能型智能服务平台。联想开来，不仅汽车站内外需要这种服务平台，还可推广到公交站点、集会广场、旅游景点等拥有大量驻留人群的地方。这些地方驻留群众多，距离本部远，需要服务设备能主动智能的实施操作，不需工作人员介入。除了应用于夏季、白天外，还可应用于冬季、晚上，为了节约电力，还应在无人的时候自动待机。最后通过整合构思，以服务大众、优化公共服务设施为目的，采用了IAP15F2K61S2单片机为主控芯片，开发出实现智能喷雾降温、供热取暖、来车提示、夜间照明、智能饮水、无线广播、咨询求助对话、广告滚屏、语音提示和应急充电等服务功能的服务平台。服务平台内置人体释热红外传感器、温度传感器、光照传感器、红外对管传感器等监控器件用以检测周围环境；外置LCD、按键、LED提示灯、对话麦克风等外设，为外部人员提供人机交流中介；喷雾装置、暖风机、饮水器、照明灯、LED屏幕广告板、广播喇叭、充电接口等作为执行机构，为为大众尽可能提供方便、人性、智能化的服务。使用IAP15F2K61S2单片机作为智能服务平台检测单元和控制单元的主器件，与各模块间直接连接或采用继电器间接连接控制，实现单片机对各强弱电模块的控制。系统在无驻留人员时处待机状态，在有驻留人员时启动，启动后，会实时采集光照、温度与路人信息等，反馈于主控芯片，主控芯片根据采集的信息，作出相应操作和语音提示。节约了电力资源，实现了无人介入的智能化操作。二、工作原理2.1总体原理及功能概述系统输入电源为家用220V交流电，系统各模块需要的电压等级有220V、12V、5V，需要通过开关电源模块对220V电压进行间接或直接的变压转换。单片机主要分析外部传感器检测的环境信息，包括人员流动、温度、光照、是否按键按下、是否有水杯接入等，分析信息后，输出执行信号给继电器，通过继电器间接控制执行机构。人体释热红外传感器用于检测环境人员流动，温度传感器用于检测环境温度，光敏电阻传感器用于检测光照强度，红外对管传感器用于检测是否有饮水杯接入饮水点。系统开机后处于待机状态，当人体释热红外传感器检测到周围有人员流动时才真正开启整个系统，首先检测周围温度，若温度高于30，开启喷雾降温功能，若温度低于15则开启暖风机功能。当接收到来车信号，则播报来车信息。人体释热传感器采用可重复触发设置，每次触发计时30s执行时间，若中途再有触发信号，计时清零重新计时，即从外部看来，若持续有人员流动则持续执行相应操作，若人员流动现象消失，则装置执行30s后自动关闭。当光敏传感器感知环境黑暗，当有人路过时，会自动打开夜间照明。红外对管传感器用于检测是否有饮水杯接入饮水点，当饮水按键按下，且红外对管检测到阻挡信号，即辨别有杯子接入，则开启水阀放水，避免了按键或红外对管单方面的误触发，从而造成热水伤害。外设人机中介包括LCD、按键、LED提示灯、迷你麦克风、喇叭模块，LCD显示精准时间、环境温度、正在执行的操作等。按键包括冷和热饮水按键用以选择冷热饮水；求助按键用以咨询求助，LED提示灯用在咨询求助功能上，提示求助线路正在连线或正在对话中。迷你麦克风用于咨询求助功能中外部人员与工作人员的对话。喇叭模块用于播报广播信息和提示语，当咨询求助按键按下，咨询求助功能实施后，喇叭模块屏蔽广播信息和提示语，接入咨询求助室的对话语音。主要执行机构包括喷雾装置、暖风机、饮水器、LED点阵屏、照明灯、广播喇叭、充电接口，除充电接口外，所有机构都由继电器作为中介与单片机相接，喷雾装置有雾化喷头和风机，用于喷雾降温。暖风机有发热丝和风机，吹出热风。LED点阵屏用于播放广告和来车信息。饮水器包括热、冷饮水选择按钮，红外对管、电磁水阀和速热胆，当按下“冷水”键，有杯子挡住红外对管，打开电磁水阀，接入冷水；当按下“热水”键，有杯子挡住红外对管，打开