最终版红外感应太阳能电子蜡烛

1、项目编号： 长春工业大学大学生创新创业训练计划项目申请书（创新训练项目） 项目名称 红外感应太阳能电子蜡烛 所属一级学科名称 控制科学与工程 所属二级学科名称 控制理论与控制工程 项目负责人 指导教师 教师所在单位 电气与电子工程学院 二一五年四月十六日5填 表 说 明1本申请书所列各项内容均须实事求是，认真填写，表达明确严谨，简明扼要。2申请人可以是个人，也可为团队，封面只填负责人。“项目编号”一栏不填。3本申请书统一要求A4纸型正反面打印，左侧装订成册。（装订要求：两钉装订法，位置分别为距离上、下页面边缘“7厘米”，距离左侧边缘“1厘米”附近处平行左侧边缘装订）4本申请书中除签字部分外，其

2、它一律不准手写。中文统一用“仿宋_GB2312”字体，数字字母统一用“Times New Roman”字体。除特殊说明外，字号大小统一用小四号字。5根据情况，可在申请书中自行加页，但格式、内容、大小均须与原件一致。6未按上述要求填写或装订申请书的项目，一律不予立项。一、项目基本情况创新实验项目名称 红外感应太阳能电子蜡烛项 目 起止 日 期 2015 年 05 月 2016 年 05 月申请人姓 名所在学院电气与电气工程学院班 级专 业自动化学 号联系电话每学期平均学分绩点第一学期2.985第二学期2.993第三学期2.882第四学期第五学期第六学期第七学期第八学期曾经参与的科研及获奖情况：

3、项目组成员 姓 名所在学院、专业班 级学 号所承担具体任务13030120130335软件调试电气与电子工程学院13030120130309电路焊接电气与电子工程学院14030320140789机械结构电气与电子工程学院13030120130318完成报告指导教师姓 名所在学院电气与电子工程学院职务/职称讲 师专 业/研究方向控制理论与控制工程联系电话电子邮箱主要成果 ：1、2014年省电子大赛优秀奖2、教研论文学分制下电气类专业选修课现状及对策, 浅析学分制下的电气专业选修现状及构想。3、教育部高校教改课题一项二、项目论证（一）研究目的： 随着社会的高速发展，电子产品已在科技领域发挥着不可缺

4、少的作用，而且在环境问题发生如此危变的时代，一款节能，环保，实用的产品无疑能够满足人们的需求跟社会的进步。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能具有可再生、分布地域广、使用清洁、经济效益高等优势,是理想的新能源，并且已成为人类使用能源的重要组成部分。本项目研究充分利用此条件，采用太阳能供电方式，并附有USB供电方式，加以红外传感器跟多变色LED灯的使用，实现操作的智能化，炫丽化和多样化。白天将其放置在有太阳光处，使用太阳能电池板对其进行充电，太阳能电子蜡烛以简约主义设计风格，突破传统蜡烛形态，明亮通透，使用方便安全，作为一种实用的艺术品其功能众多，可用于书桌，餐厅，卧室（方便儿童睡觉时的微弱取光要

5、求）等地方的照明与装饰使用，由于太阳能具有洁净、方便、无尽等优势，因此对本项目的研究具有非常重要的现实意义，在艺术装修领域发挥着极大的作用，并且其对太阳能的应用必将产生可观的环境效益、经济效益和社会效益（二）研究内容： 本项目研究通过红外传感器采集外部信息并加以分析转化为电信号传递给内部控制器来控制led灯的亮灭，以及变色效果。主要研究以下几个方面内容:外部显示模块信号转换模块红外传感器内部单片机控制模块1,设备电源部分:此部分采用双模式供电方式，一方面可以清洁，高效，便捷的太阳能通过太阳能电池板对其供电和内部充电电池进行充电，另一方面又配备USB接口对其供电充电，实现对此产品的永不断电。2,

6、输入端传感器模块:本项目对led灯变色采用红外线感应实施，装备在外围的红外线传感器检测到信号（人手在传感器附近晃一下）通过AD转换，将采集来的模拟信号转化成单片机能接收的数字信号，传输到下一级控制模块。3,内部控制器模块:控制器为系统的核心部分，链接上下两级的传输，通过单片机对AD信号的分析并输出相应的控制指令来控制外部显示模块产生预期要求的效果。4,输出端显示模块:以多色发光二极管为主导。（三）国内外研究现状和发展动态：研究现状：我国LED产业总体情况经过多年的发展，中国LED产业链已经日趋完善，企业遍布衬底、外延、芯片、封装、应用各产业环节。2006年，根据我国半导体照明产业的发展现状，有

7、关部门制定半导体照明产业发展计划和2006年技术发展路线图提出，对于LED芯片的投资将占LED产业投资的20%，研究重点将放在GaN芯片的生产以及功率芯片的研发上。我国LED产业正在由低端走向高端，向附加值更高、更具核心价值的芯片环节迈进。 20多年来，太阳能利用技术在研究开发，商业化生产，市场开拓都获得了长足发展，成为世界快速稳定发展的新型产业之一。国外在太阳能应用方面的研究起步较早，获得的技术成就也相对较多。而现在国内发展也比较成熟。但在太阳能与LED灯的联系发展有待提高。发展动态：目前市场上各种灯具层出不穷，光控，声控灯早已进入人们的视野，太阳能作为新型能源也很快被应用其中。随着社会的发

8、展，炫丽的灯光也被应用到各种娱乐场所，成为渲染气氛的神器。但市场上并没有一种同，具备太阳能充电，感应变色功能的电子蜡烛，根据这一现状，我们便想制作一款拥有太阳能与USB两种充电模式，又可以感应变色的新型电子蜡烛。它即可以作为小夜灯照明使用，同时又可以作为调节气氛的工具，为人们生活带来方便和新鲜感。（四）创新点与项目特色：创新点: 1,采用两种供电方式（太阳能+USB） 2,红外感应控制LED变色 3,外部信号基于单片机实现电子蜡烛人性化智能化控制项目特色: 1,改变传统蜡烛形态以电为主导安全环保，轻小便捷，作为艺术与装饰的最佳选择 2,以清洁，高效的太阳能和USB供电给可充电电池达到环保，高效

9、，便捷的要求。 3,本项研究中对多色变色灯的控制需要复杂的电路，采用单片机作为选择开关电路的核心可简化电路，便于控制。（五）技术路线、拟解决问题：太阳能USB外接可充电电池本设计采用单片机控制，使用红外传感器采集红外数据，通过AD转换送到单片机,实现对LED灯的预期控制。本项研究突出体现太阳能，USB两种外部电源充电方式，与LED灯的结合.红外传感器led显示外部信号内部单片机1，采用双模式供电方式，一方面可以清洁，高效，便捷的太阳能通过太阳能电池板对其供电和内部充电电池进行充电，另一方面又配备USB接口对其供电充电，实现对此产品的永不断电。2，本项目对led灯变色采用红外线感应实现，装备在外

10、围的红外线传感器检测到信号，通过AD转换，将采集来的模拟信号转化成单片机能接收的数字信号，传输到下一级控制模块。3，单片机控制器为系统的核心部分，链接上下两级的传输，通过单片机对AD信号的分析并输出相应的控制指令来控制外部显示模块产生预期要求的效果。4，以多色发光二极管为主导，驱动电路主要有串联，并联，混联三种方式，实际应用中串并组合为多。驱动形式有恒流驱动跟稳压驱动两种，恒流驱动电路采用恒流驱动集成电路或恒流二极管，有电流恒定，但输出电压随负载的不同发生变化的特点，led的使用数量也会受驱动电路的最大承受电压跟电流的限制；稳压驱动电路采用稳压集成电路或稳压二极管，其特点是电压稳定，输出电流也

11、会发生变化，led的亮度也会发生变化。（六）预期成果及形式： 1. 制成太阳能电子蜡烛成品一个。 2. 实现太阳能，外部电源双模式充电和红外感应变色效果。 3. 完成项目总结报告电子版，纸质版各一份。 4. 发表论文一篇或申请实用新型专利一项。（七）项目研究进度与安排：2015.062015.08 前期工作准备以及技术设计完善（包括学习有关知识）2015.082015.09 进行AD调试2015.092015.10 信号处理电路的设计与实验2015.102015.11 进行软件设计调试，2015.112015.12 开始制作相应的产品2016.012016.05 写有关产品的报告论文并完善其漏

12、洞，最终上交论文和产品。（八）已有基础：1与本项目有关的研究积累和已取得的成绩2已具备的条件、尚缺少的条件及解决方法本项目依托我校电气学院大学生创新创业实训基地。该实训基地具有功能丰富、开放性好的电子设计开发系统，各种电子调试设备示波器、信号发生器、可编程逻辑电源等设备齐全，是历年大学生电子设计大赛和生产实习的主要场地，是学生参与实践的主要场所。三、经费预算（下表请用五号大小字号填写）开支科目预算经费（元）主要用途预算经费总额100001业务费(1) 计算、分析、测试费500太阳能电池板，红外传感器测试(2) 图书、资料、印刷费500参考书，光盘，打印费(3) 会议、差旅费1000去沈阳或北京市场调研(5) 论文出版费2000专利申请或发表论文2原材料购置费3000电子元器件工具3实验装置试制费3000导线，电路板，实验装置制造4其它经费0合计金额（元）100001.申请学校专项基金：10000元；2.自筹经费：0 元注：项目经费不能用于购买生活用品，不能用于支付餐饮费、出租车费。四、