省创新项目结题

项目编号 __07423___

福建省大学生创新性实验计划

项目结题表

项 目 名 称: 项 目 负 责 人: 所在学院、年级: 联 系 电 话: 电 子 邮 件: 指 导 教 师: 项 目 起 止 时 间: 填 表 日 期:

基于 MCU 的智能遥控小车的设计 黄晓生 电气工程与自动化学院 2005 级 [1**********] [email protected] 王武

起于:2007 止于:2009 年 10 月 年 6 月

二○○九 年 六 月 十 日

福州大学教务处制

填表说明

1、 《福州大学“福建省大学生创新性实验计划”项目结题表》由立项负责人根据项目实 施情况实事求是填写,并用 A4 纸打印,于左侧装订成册。 2、项目负责人填写完结题表后,必须请指导教师审核,并填写意见和签名。 3、项目结题后,将《福州大学“福建省大学生创新性实验计划”项目结题表》连同研究 论文(调研报告) 、成果(均一式两份) ,由立项负责人上交所在学院教学办,学院相关领导 小组签署意见后,一份留学院教学办,一份上报教务处实践教学管理办公室备案。 4、项目结题研究论文(调研报告)书写规范: ●纸张规格为 A4; ●题目:宋体,一号,加粗,居中; ●中文摘要,关键词:宋体、小四号;字符间距:标准;行距:20 磅; ●正文:宋体、小四号:字符间距:标准;行距:20 磅; ●参考文献:作者、题名、刊名、年、卷(期)、起始页码-结束页码; 5、 《福州大学“福建省大学生创新性实验计划”项目结题表》将作为项目评优的主要材 料之一。 6、 立项负责人要整合和凝炼项目创新点, 特色和应用等, 认真撰写附表一 《福州大学 “福 建省大学生创新性实验计划”项目研究成果综述》1000—1500 字,不附图表,学校将统一汇 编成册,以便学习与交流。 7、凡正式发表研究论文、申请专利等成果者,需上交复印件一份。 8、如填表有不明事宜,请与教务处实践教学管理办公室联系和咨询。 联系电话:22866853

项目名称 项目 负责 人 姓 名 学 号 010500226 010500215 010500206 项目 成员 010500227 年级 2005 2005 2005 2005 2005 所在学院、专业 联系电话 [1**********] [1**********] [1**********] [1**********] [1**********] 项目中分工 电路设计 编程 结构设计 遥控模块设计 器件选型 联 系 电 话

黄晓生

陈荣华

姓 名 指导 教师

010501222

电气工程与自动化学院 电气工程与自动化 电气工程与自动化学院 电气工程与自动化 电气工程与自动化学院 电气工程与自动化 电气工程与自动化学院 电气工程与自动化 电气工程与自动化学院 电气工程与自动化

所 在 学 院

职称/学位

成果形式 发表论文题目 发表期刊名称 期刊类别 项目 成果 作者排序 发表日期 专利名称 专利申请类

型 专利权人 专利申请日

□论文 □研究(调研)报告 □产品研制 □软件开发 □专利申请 □其他

□SCI 期刊

□EI 期刊

□ISTP 期刊

□其他期刊

专利号

一、项目研究内容简介、执行过程和完成情况: 内容简介: 通过功能的模块化设计, PIC 单片机作为核心控制, 用 实现了节能灯的智能化控制。 通过本项目的研究,解决了稳压电源的供电、传感器控制等功能性问题,并具有一 定的扩展性。 执行过程:在大学本科期间,学习专业知识的同时,成员们利用课余时间在电气工程与自动化 学院的创新实验室,相互讨论、确定本课题相关的模块功能的方案,并对如何实现 模块化进行了优化设计。 完成情况:通过项目阶段的研究和实践,本课题初步完成各模块的设计,但是它还有许多的需 要改进的地方,不过基本能够实现功能化与实验创新的设计要求。

总体设计方案框图如下:

单片机

应用本课题的相关成果,获得的情况有: 1. 2008 年福建省大学生电子设计竞赛一等奖(电源模块) 2. 2008 年福建省大学生电子设计竞赛二等奖(传感器模块) 3. 2008 年福建省大学生电子设计竞赛二等奖(传感器模块) 此外,项目的成果还运用于 SRTP 的相关课题,以及参与其它学科竞赛。

二、项目研究创新点与特色: 1、系统的模块化:系统的设计从研究的开始就重点考虑模块的可拆解与添加,以方便参 加不同类型的学科竞赛中。在本项目已制作出的模块有:电源模块、红外传感模块、智能调节 模块、液晶显示模块、无线通信模块。 2、人性化操作界面:设计一个图形化操作界面使灯光控制器更具人性化,如通过按键及 合理的程序设计,能够合理有效的进行灯的不同功能间的切换。 3、传感系统:通过红外传感器及光敏电阻进行环境的感应,使得灯的控制器能够根据外 部环境的不同情况进入预设的模式。 4、节能模块:智能灯光调节系统借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件,对不同 时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理,实现节能,而且还可以使家中整个照明系统 可以按照经济有效的最佳方式来准确运作,能够最大限度地节约能源,与传统的照明控制方式 相比较,可以节约电能 20%~30%。例如:人眼对光强的感受是非线性的,因此,就有可能将 亮度级别降低 10%以上,而人却觉察不到亮度的变化。这样,就可以节省将近 10%的电能。如 果将调光级别降低 50%,则可以节省约 40%的电能。 调光开关可将灯渐调到预设级别,这在第 一次开灯时尤其重要。将灯渐调到设定级别,也称为“软启动”,可以极大地延长灯泡的使用寿 命。使用

10%的调光级别可将灯的使用寿命延长两倍,而 50%的调光级别可延长 20 倍左右。

三、项目研究取得成果(成效)与应用: 通过项目阶段的研究和实践,本项目完成了设计目的的第一台样机,它还有许多的不足之 处。 但已基本能够实现模块化与实验创新的要求。 研究的智能遥控小车可以用于各类学科竞赛、 传感器及嵌入式系统的教学中,或者用于汽车部分功能的智能化。应用本项目的成果有: 1、2008 年福建省电子设计竞赛 参赛题目:智能车模型(C 题) 参赛者:马志远、黄晓生、庄宜铭 竞赛成绩:省一等奖

2、第二届盛群杯单片机设计大赛二等奖 参赛题目:烟雾报警自动灭火机器人 参赛者:林丽群、马志远、黄晓生、杨雅定 竞赛成绩:省二等奖

3、第三届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛优秀奖 参赛者:马志远、黄晓生、蔡艺芬 竞赛成绩:华南赛区优秀奖

4、毕业设计

设计题目:搜救机器人设计 学生:林啸诚 毕设成绩:良好

5、SRTP 项目应用 (1)项目名称:基于 CCD 视觉寻迹的智能车研究 项目负责人:蔡艺芬 项目结题:已经完成 (2)项目名称:关于智能车辅助驾驶的研究 项目负责人:汤龙飞 项目结题:已经完成 此外,项目的成果还被应用于全国机器人大赛的样机研究,以及其它学科竞赛的参与。

四、项目经费使用情况: (购置实验材料、试剂、药品、加工测试、资料、复印、调研、交通等开支数额) 电子元器件及车辆组成器件 印刷电路板加工 各种传感器 合 计 0.14 万元 0 .02 万元 0.04 万元 0.2 万元

五、项目组对完成课题的自我评价、心得、感悟与建议: (项目组成员另附各自的心得体会) 在本项目的研究中, 项目组按照各自的分工, 努力的完成了各自的任务, 在项目的进行中, 也遇到了许多的困难,入操作系统的移植,PCB 的绘制,接口的选择与定义等。但在项目组共 同的努力下,解决了大部分的问题。在本项目的进行过程中,项目组各成员培养了团队精神, 同时实践能力也有很大的提高。 在本项目的实施过程中,我们将初期得到的成果应用于学科竞赛,并取得了很好的成绩, 这有助于提高项目研究的兴趣,并大大增加了项目组成员研究实践的动力。

六、指导教师意见: (评价该成果的科学性、先进性、理论与实际意义并说明是否同意结题)

指导教师(签名) : 年 月 日

七、所在学院意见: (对本项目实施过程以及所获成果的评价意见)

学院领导(签名) : 年 月 日

八、答辩小组意见和成绩评定(优秀、良好、合格、不合格) :

答辩小组负责人(签名) : 年 月 日

九、学校意见

签名盖章: 年 月 日

附表一:

福州大学“福建省大学生创新性实验计划”项目研究成果综述

项目名称: 基于 MCU 的智能遥控小车的设计 项目负责人姓名: 黄晓生 学院 电气工程与自动化 年级 2005 专业 电气工程与自动化 项目参与成员姓名: 马志远 、 陈福 、 蔡艺芬 、 庄宜铭 指导教师姓名: 王武 职称 副教授 所在学院 电气工程与自动化学院 成果形式:论文、设计、产品研制、软件开发、专利申请和调研报告等: 成果发表:1.论文杂志名称 级别 时间 第几期 2.专利申请类型 专利号 授权时间 3.产品研制和软件开发鉴定机构 鉴定时间 应用范围 撰写项目研究主要内容与创新成果综述 1000---1500 文字,附正式发表论文等成果复印件) 研究的主要内容: 随着汽车工业的迅速发展, 其与电子信息产业的融合速度也显著提高, 汽车开始向电子化、 多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通 讯等多种功能。关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次 都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究,可见其研究意义很大。本 设计就是在这样的背景下提出的,为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求, 提出模块化智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单模块化智能化的简 易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道传感器综合控制的方法。设计的智能电动小 车具有自动寻迹功能、无线遥控功能、可控制行驶速度。本项目的主要工作内容有: 1. uCOS-Ⅱ操作系统的移植:通过在 MC9S12DG128 单片机移植入 uCOS-Ⅱ操作系统,实现 了智能小车的模块化设计。 本项目参考了一些前人移植的成果, 进行必要的修改, uCOS将 Ⅱ操作系统应用与本项目的设计当中。通过对任务优先级的合理安排与模块的故障检测功 能,实现系统稳定高效的运行。 2. 智能车模块的设计。通过项目的研究,解决了系统各模块热插拔与故障检测功能,并具有 一定得扩展性。借助 MC9S12 系列单片机 CAN 控制器,实现了各模块间的连接。研究的智 能遥控小车可以用于传感器及嵌入式系统的教学中,或者用于汽车部分功能的智能化。 3. 控制程序的设计.程序是智能汽车的“灵魂”,在本项目的研究过程中,由于使用了操作系 统,使得软件的设计十分方便。通过各模块的分别设计,加上监控部分程序的设计,使智 能车实现的模块化控制,并能高效的修改与维护程序。 创新成果: 智能汽车是一个很大的课题,本项目并不能完整的研究有关智

能车的所有内容。本项目的成果 主要应用与智能汽车的实验性研究与嵌入式教学实验平台的设计。通过本项目的研究成果,可 以用于以下几个方面: 1. 智能汽车的设计实验:通过本项目的模块,是智能汽车的实验性设计,各功能模块可以用于 智能化汽车可行性的研究与改进。 2. 嵌入式系统教学实验平台:与传统的试验箱不同,本项目的设计通过实际的应用设计,使得 对嵌入式系统开发的学习更加有趣,可以应用本项目的设计,特别是模块化设计的优势, 可以应用于对传感器相关课程与嵌入式编程等实验的教学。 3. 智能小车可以作为机器人的典型代表,并采用模块化设计。它主要分为五大组成部分:红外 传感模块、遥控和无线通讯模块、电机驱动模块、主板模块、电源模块等。这些独立的模

块,通过其它模块的扩充与组合,可以实现特定的功能。 4. 智能车各模块的可拆解和添加的特点, 使得它很容易的应用于各种学科竞赛中, 根据具体的 需要添加需要的模块, 然后更改相应的程序, 能够高效的完成各种设计需要。 应用本项目成果, 获得的奖项有:2008 年福建省电子设计竞赛一等奖;第二届盛群杯单片机设计大赛二等奖;第 三届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛优秀奖。 此外,项目的成果还被应用于全国机器人大赛的样机研究,以及其它学科竞赛的参与。


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