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序號(hào)： 編碼： 揚(yáng)州大學(xué)大學(xué)生學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新基金 項(xiàng)目申請(qǐng)書 學(xué)科門類：　　　　　自 動(dòng) 化　　　 　　　　 項(xiàng)目名稱： 基于熱釋紅外傳感器遠(yuǎn)程報(bào)警的 　　　　　　　　　 智能汽車研究　　　　　　 申 請(qǐng) 人： 朱曉麗 所在學(xué)院： 信息工程學(xué)院 指導(dǎo)教師： 謝 勇 申報(bào)日期： 　 2009 年 2 月 24 日　　　　　 揚(yáng)州大學(xué)大學(xué)生學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新基金管理辦公室制 填 表 說 明 1、填寫申請(qǐng)書前，請(qǐng)認(rèn)真查閱《揚(yáng)州大學(xué)“大學(xué)生科技創(chuàng)新基金”管理辦法（試行）》及補(bǔ)充規(guī)定（詳見校團(tuán)委網(wǎng)站－特別專題－大學(xué)生科技創(chuàng)新基金），申請(qǐng)書各項(xiàng)內(nèi)容應(yīng)實(shí)事求是，認(rèn)真填寫，表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)。 2、序號(hào)、編碼由揚(yáng)州大學(xué)大學(xué)生學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新基金管理辦公室填寫。 3、封面上的“學(xué)科門類”填寫該項(xiàng)目所屬的一級(jí)學(xué)科。 4、“項(xiàng)目名稱”應(yīng)簡(jiǎn)潔明了，字?jǐn)?shù)一般不超過25個(gè)字。 5、研究時(shí)間原則上不超過1年。 6、申請(qǐng)書一律用A4紙打印，左側(cè)裝訂，一式四份。 集體項(xiàng)目簡(jiǎn)表（申請(qǐng)集體項(xiàng)目的填寫、打印此表） 項(xiàng) 目 概 況 項(xiàng)目名稱 基于熱釋紅外傳感器遠(yuǎn)程報(bào)警的智能汽車研究 學(xué)科門類 自動(dòng)化 申請(qǐng)經(jīng)費(fèi) 3800元 預(yù)期成果類別 ［　］自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文　 ［?。菡軐W(xué)社會(huì)科學(xué)類社會(huì)調(diào)查報(bào)告和學(xué)術(shù)論文 ［?。菘萍及l(fā)明制作A類　　　［√］科技發(fā)明制作B類 項(xiàng)目成果提交形式 ［?。菸谋静牧稀。邸。輰?shí)物、產(chǎn)品 ［√］樣品、模型 ［?。輬D紙、圖片［　］磁盤、光盤 ［?。萜渌骸　　　? 起止年限 2009 年　3　月　至 2010　年　2　月 申 請(qǐng) 人 姓　　名 朱曉麗 性別 女 出生年月 1987．07 學(xué)　　院 信息工程學(xué)院 專業(yè) 自動(dòng)化 入學(xué)時(shí)間 2006.09 學(xué)歷 本科　　 學(xué)制 4　年 通訊地址 揚(yáng)州大學(xué)信息工程學(xué)院 45#信箱 郵編 225009 電話 15952710279 項(xiàng) 目 組 姓　名 性別 年齡 學(xué)歷 所在學(xué)院、專業(yè)、班級(jí) 吳志龍 男 22 本科 信息工程、自動(dòng)化、自動(dòng)0601 秦 曄 女 23 本科 信息工程、自動(dòng)化、自動(dòng)0601 沈 紅 女 23 本科 信息工程、自動(dòng)化、自動(dòng)0601 主 要 研 究 內(nèi) 容 在汽車模型上安裝人體紅外感應(yīng)裝置，通過傳感器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。在汽車模型中安裝單片機(jī)，利用車輪周長(zhǎng)以及電機(jī)轉(zhuǎn)速，用指令通過改變計(jì)數(shù)器來控制汽車的往返距離；在人體紅外感應(yīng)裝置中使用熱釋電紅外線傳感器，其專門用于探測(cè)人體輻射的紅外線；在遠(yuǎn)程報(bào)警設(shè)計(jì)中，利用專用的編譯碼電路和音頻雙重編碼，無線發(fā)射和接收采用通信專用集成電路，使得報(bào)警靈敏度高，可靠性好，傳輸距離遠(yuǎn)。 關(guān)鍵詞（2－3個(gè)） 智能汽車 熱釋電紅外線傳感器 遠(yuǎn)程報(bào)警 一、立項(xiàng)依據(jù)（包括項(xiàng)目研究意義，當(dāng)前研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)，并附主要參考文獻(xiàn)及出處） 基于感測(cè)人體并能自動(dòng)遠(yuǎn)程報(bào)警的智能車，利用了智能車的基本功能，在倉庫、博物館、展覽館等場(chǎng)所能夠往返自如，但是，裝備了人體紅外檢測(cè)裝置以及遠(yuǎn)程無線報(bào)警系統(tǒng)，智能車搖身變成了智能“巡邏小衛(wèi)士”。它集自動(dòng)控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、傳感器原理、遠(yuǎn)程控制等多項(xiàng)技術(shù)于一體，是計(jì)算機(jī)科學(xué)、智能控制、自動(dòng)檢測(cè)和通信技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物，也是衡量一個(gè)國(guó)家科研實(shí)力和創(chuàng)新能里的一個(gè)重要標(biāo)志，在國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域具有廣闊的前景。這項(xiàng)研究可能指引未來報(bào)警器的發(fā)展方向，這項(xiàng)技術(shù)的改進(jìn)體也有可能改變未來陸地作戰(zhàn)的方式。 從最初的有線防盜報(bào)警器到現(xiàn)在的無線防盜報(bào)警器，報(bào)警器也從最初的新生事物,變成了現(xiàn)在居家和商用安全防范的必需品。而目前最常用的就是無線聲光防盜報(bào)警器，但是這些報(bào)警器存在一些以下不足之處： 1、報(bào)警器檢測(cè)裝置固定在建筑物的某個(gè)地方，不夠靈活。 2、紅外報(bào)警器檢測(cè)角度受限，導(dǎo)致整體檢測(cè)范圍有限。 3、由于報(bào)警器的隱蔽性不夠，安全性有所減低。 4、報(bào)警時(shí)立刻發(fā)出聲響，會(huì)讓小偷有時(shí)間逃脫。 而智能“巡邏小衛(wèi)士”行動(dòng)方便，盡管同樣是熱釋紅外線傳感器，但是隨著小車的運(yùn)動(dòng)，遍及的檢測(cè)范圍明顯增大。由于它是在夜間進(jìn)行巡邏，隱蔽性好，在檢測(cè)到有人進(jìn)入戒備區(qū)，很快的向遠(yuǎn)處發(fā)出無線信號(hào)，不易被小偷察覺，等到警衛(wèi)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，小偷已無時(shí)間逃脫。 參考文獻(xiàn)： 《實(shí)用聲光控制電子裝置制作》 陳爾紹 人民郵電出版社 《新穎高效聲光報(bào)警器》陳振宮、陳宏威 國(guó)防工業(yè)出版社 《電子防盜報(bào)警器電路大全》 陳國(guó)華 電子工業(yè)出版社 《國(guó)內(nèi)外最新常用傳感器的敏感元器件性能數(shù)據(jù)手冊(cè)》 趙負(fù)國(guó) 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 二、研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題 研究目標(biāo)： 智能車在行進(jìn)過程中，通過內(nèi)部單片機(jī)的編程控制實(shí)現(xiàn)其往返運(yùn)動(dòng)，同時(shí)利用熱釋電紅外線傳感器探測(cè)人體輻射的紅外線，將檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再利用專用的編譯碼電路和音頻雙重編碼，無線發(fā)射和接收信號(hào)，具有報(bào)警靈敏度高，可靠性好，并且能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離報(bào)警。 研究?jī)?nèi)容： 1、小車運(yùn)動(dòng)：組裝成形的小車配置上單片機(jī)，測(cè)出車輪的直徑X，在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子突出部分安裝一個(gè)光波發(fā)射器，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子平行側(cè)安裝一個(gè)光波接收器，每轉(zhuǎn)一圈接受一次，在單片機(jī)中用計(jì)數(shù)器編程，令CX=Y，則小車的行進(jìn)距離S=X*Y。根據(jù)實(shí)際場(chǎng)地設(shè)置初值X，Y，實(shí)現(xiàn)距離自主設(shè)定。到達(dá)指定地點(diǎn)后，根據(jù)指令返回。 2、紅外探測(cè)：每個(gè)探測(cè)器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測(cè)元件，并將兩個(gè)探測(cè)元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測(cè)元件將探測(cè)并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)管放大后向外輸出。為了提高探測(cè)器的探測(cè)靈敏度以增大探測(cè)距離，一般在探測(cè)器的前方裝設(shè)一個(gè)菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學(xué)系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號(hào)放大70分貝以上，這樣就可以測(cè)出10-20米范圍內(nèi)人的行動(dòng)。 人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為9~10--um，而探測(cè)元件的波長(zhǎng)靈敏度在0.2~20--um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過光的波長(zhǎng)范圍為7~10--um，正好適合于人體紅外輻射的探測(cè)，而對(duì)其它波長(zhǎng)的紅外線由濾光片予以吸收。 3、遠(yuǎn)程報(bào)警：在小車上安裝報(bào)警分機(jī)，接受到紅外線脈沖轉(zhuǎn)變的電信號(hào)后，經(jīng)過一系列通信專用集成電路轉(zhuǎn)換后，變成音頻信號(hào)，并由專用天線向外發(fā)射。接受總機(jī)通過天線接收到信號(hào)后，通過內(nèi)部一系列轉(zhuǎn)變后，觸發(fā)報(bào)警電路，推動(dòng)喇叭發(fā)出聲音報(bào)警。 關(guān)鍵問題： 1、小車的直線運(yùn)動(dòng)如何保證 2、如何使紅外檢測(cè)時(shí)的干擾降到最低 3、遠(yuǎn)程報(bào)警時(shí)，電信號(hào)與音頻信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換 4、小車組裝過程中，各部件之間的協(xié)調(diào)合作 三、項(xiàng)目的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)類項(xiàng)目填寫本研究項(xiàng)目的基本思路和方法、主要觀點(diǎn)） 1、 運(yùn)動(dòng)小車的制作參考學(xué)院在上屆飛思卡爾比賽中獲獎(jiǎng)的智能車，并讓老師作指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)其直線往返運(yùn)動(dòng)有保證。 2、 紅外探測(cè)部件，通過資料搜集于閱讀，發(fā)現(xiàn)一種叫做熱釋電紅外線傳感器的器件滿足我們需要的對(duì)人體識(shí)別的要求，其中的菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測(cè)器前方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測(cè)接收靈敏度。當(dāng)有人從透鏡前走過時(shí)，人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入，從而強(qiáng)其能量幅度。 3、 遠(yuǎn)程報(bào)警部件，在參考資料中已經(jīng)找到相關(guān)器件的性能及指標(biāo)，并且對(duì)于報(bào)警分機(jī)和接受總機(jī)的電路圖設(shè)計(jì)，我們運(yùn)用已經(jīng)學(xué)過的《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》等其他專業(yè)課中知識(shí)，在借助一些文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)知識(shí)應(yīng)該可以設(shè)計(jì)出來。 4、 對(duì)于整體部件的組裝及協(xié)調(diào)，我們分工合作，在加上經(jīng)驗(yàn)豐富的老師在旁指導(dǎo)，解決我們有可能遇到的難題，相信智能“巡邏小衛(wèi)士”終會(huì)成功。 四、項(xiàng)目研究工作的總體安排和進(jìn)度 2009年3-4月：進(jìn)行資料、文獻(xiàn)的收集于閱讀 2009年5-6月：方案設(shè)計(jì)及論證 2009年7-8月：小車的軟、硬件制作及調(diào)試 2009年9-11月：紅外探測(cè)和遠(yuǎn)程報(bào)警的硬件制作與調(diào)試 2009年12月-2010年1月：整機(jī)的組裝和協(xié)調(diào) 2010年2月： 完善系統(tǒng) 五、研究工作的預(yù)期成果及成果提交形式 預(yù)期成果：小車能夠按要求在場(chǎng)地上直線運(yùn)動(dòng)并能探測(cè)一定警戒范圍內(nèi)的人體出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)向遠(yuǎn)處報(bào)警的功能。 提交形式：樣品、模型 六、完成項(xiàng)目研究的條件和保證 1、電工電子中心、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室擁有項(xiàng)目所要求的各種設(shè)備 2、有充裕的時(shí)間保證 3、項(xiàng)目中所要求的專業(yè)知識(shí)已經(jīng)學(xué)完或是正在學(xué)習(xí)，有知識(shí)保證 4、指導(dǎo)老師擁有豐富的項(xiàng)目指導(dǎo)能力 5、關(guān)于小車制作，我院在這方面技術(shù)較為成熟，有參考性，不會(huì)化太多時(shí)間摸索。 七、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)使用計(jì)劃（單位：元） 支出科目 金額 計(jì)算根據(jù)及理由 小車元器件 2500 車模套件800元，單片機(jī)開發(fā)套件500元 其他元器件1200元 紅外探測(cè)器件 300 熱釋紅外傳感器100元，其他元器件200元 遠(yuǎn)程報(bào)警器件 1000 無線遠(yuǎn)程報(bào)警器800元，其他元器件200元 合 計(jì) 3800 八、項(xiàng)目是否產(chǎn)生知識(shí)產(chǎn)權(quán)，有無知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)計(jì)劃 校大學(xué)生科技創(chuàng)新基金資助的所有課題成果產(chǎn)生的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸學(xué)校所有。 受校大學(xué)生科技創(chuàng)新基金資助所完成的發(fā)明創(chuàng)造、外觀設(shè)計(jì)和新型需申請(qǐng)專利保護(hù)的，其專利申請(qǐng)權(quán)歸學(xué)校，專利申請(qǐng)被批準(zhǔn)后，專利權(quán)屬學(xué)校所有。 專利發(fā)明人或設(shè)計(jì)人應(yīng)積極配合學(xué)校做好專利的開發(fā)和轉(zhuǎn)讓工作，對(duì)專利實(shí)施過程中的技術(shù)問題予以指導(dǎo)。 九、申請(qǐng)人承諾 　　申請(qǐng)人保證上述內(nèi)容的真實(shí)性。如獲資助，保證遵守《揚(yáng)州大學(xué)“大學(xué)生科技創(chuàng)新基金”管理辦法（試行）》及補(bǔ)充規(guī)定的有關(guān)規(guī)定。 　　　　　　　　　　　申請(qǐng)人簽名：　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年　　月　　日 十、指導(dǎo)教師簡(jiǎn)介（職稱、學(xué)歷、研究領(lǐng)域、主要成果等） 指導(dǎo)教師為信息工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)謝勇教授，長(zhǎng)期從事電子技術(shù)領(lǐng)域的科研與教學(xué)工作，承擔(dān)過多項(xiàng)省教育廳項(xiàng)目和橫向科技開發(fā)項(xiàng)目，發(fā)表研究論文數(shù)十篇，近幾年主要部分成果有： 1、主持省教育廳基金項(xiàng)目：高強(qiáng)度氣體放電燈控制與驅(qū)動(dòng)電路研究 2005年12月已結(jié)題 2、倍流整流三電平零電壓軟開關(guān)三相高功率因數(shù)整流器 電工技術(shù)學(xué)報(bào) 2005年第7期 vol.20 第一作者 3、一種新型熒光燈控制與驅(qū)動(dòng)電路 電力電子技術(shù)，2005 年vol.39 No.4 第一作者 4、A Novel Charge Pump High Power Factor AC/AC Converter 2005 Twentieth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference 5、HID燈的控制與驅(qū)動(dòng)電路 電力電子技術(shù) 2008 V0l.41 No.10 第一作者 十一、項(xiàng)目指導(dǎo)計(jì)劃 1、資料收集，文獻(xiàn)閱讀 2、電路設(shè)計(jì) 3、硬件制作 4、軟件編程 5、系統(tǒng)調(diào)試 6、撰寫報(bào)告 　　　　　　　　　　　　　　指導(dǎo)教師簽名： 十二、項(xiàng)目擔(dān)保學(xué)院（團(tuán)委）意見 （蓋章） 年 月 日 十三、專家審核意見 　　　　 　 專家簽名： 年 月 日 十四、校大學(xué)生學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新基金管理辦公室意見 　　　　　　　（蓋章） 　　　　　　　　　　　　年　　月　　日