序號：編碼：揚州大學(xué)大學(xué)生學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新基金項目申請書學(xué)科門類：自 動 化 項目名稱：基于熱釋紅外傳感器遠程報警的智能汽車研究申 請 人：朱曉麗所在學(xué)院：信息工程學(xué)院 指導(dǎo)教師：謝 勇申報日期： 2009 年 2 月 24日揚州大學(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、填寫申請書前，請認真查閱揚州大學(xué)“大學(xué)生科技創(chuàng)新基金”管理辦法（試行）及補充規(guī)定（詳見校團委網(wǎng)站特別專題大學(xué)生科技創(chuàng)新基金），申請書各項內(nèi)容應(yīng)實事求是，認真填寫，表達要明確、嚴謹。2、序號、編碼由揚州大學(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”填寫該項目所屬的一級學(xué)科。4、“項目名稱”應(yīng)簡潔明了，字數(shù)一般不超過25個字。5、研究時間原則上不超過1年。6、申請書一律用A4紙打印，左側(cè)裝訂，一式四份。集體項目簡表（申請集體項目的填寫、打印此表）項目概況項目名稱基于熱釋紅外傳感器遠程報警的智能汽車研究學(xué)科門類自動化申請經(jīng)費3800元預(yù)期成果類別自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文哲學(xué)社會科學(xué)類社會調(diào)查報告和學(xué)術(shù)論文科技發(fā)明制作A類科技發(fā)明制作B類項目成果提交形式文本材料實物、產(chǎn)品 樣品、模型圖紙、圖片磁盤、光盤 其他：起止年限 2009 年3月至 2010年2月申請人姓名朱曉麗性別女出生年月198707學(xué)院信息工程學(xué)院專業(yè)自動化入學(xué)時間2006.09學(xué)歷本科學(xué)制4年通訊地址揚州大學(xué)信息工程學(xué)院45#信箱 225009 項目組姓名性別年齡學(xué)歷所在學(xué)院、專業(yè)、班級吳志龍男22本科信息工程、自動化、自動0601秦 曄女23本科信息工程、自動化、自動0601沈 紅女23本科信息工程、自動化、自動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，通過傳感器實現(xiàn)遠程報警。在汽車模型中安裝單片機，利用車輪周長以及電機轉(zhuǎn)速，用指令通過改變計數(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，其專門用于探測人體輻射的紅外線；在遠程報警設(shè)計中，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，使得報警靈敏度高，可靠性好，傳輸距離遠。關(guān)鍵詞（23個）智能汽車 熱釋電紅外線傳感器 遠程報警一、立項依據(jù)（包括項目研究意義，當(dāng)前研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢，并附主要參考文獻及出處）基于感測人體并能自動遠程報警的智能車，利用了智能車的基本功能，在倉庫、博物館、展覽館等場所能夠往返自如，但是，裝備了人體紅外檢測裝置以及遠程無線報警系統(tǒng)，智能車搖身變成了智能“巡邏小衛(wèi)士”。它集自動控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、傳感器原理、遠程控制等多項技術(shù)于一體，是計算機科學(xué)、智能控制、自動檢測和通信技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物，也是衡量一個國家科研實力和創(chuàng)新能里的一個重要標志，在國防和國民經(jīng)濟領(lǐng)域具有廣闊的前景。這項研究可能指引未來報警器的發(fā)展方向，這項技術(shù)的改進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警器到現(xiàn)在的無線防盜報警器，報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警器，但是這些報警器存在一些以下不足之處：1、報警器檢測裝置固定在建筑物的某個地方，不夠靈活。2、紅外報警器檢測角度受限，導(dǎo)致整體檢測范圍有限。3、由于報警器的隱蔽性不夠，安全性有所減低。4、報警時立刻發(fā)出聲響，會讓小偷有時間逃脫。而智能“巡邏小衛(wèi)士”行動方便，盡管同樣是熱釋紅外線傳感器，但是隨著小車的運動，遍及的檢測范圍明顯增大。由于它是在夜間進行巡邏，隱蔽性好，在檢測到有人進入戒備區(qū)，很快的向遠處發(fā)出無線信號，不易被小偷察覺，等到警衛(wèi)人員到達現(xiàn)場時，小偷已無時間逃脫。 參考文獻：實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警器陳振宮、陳宏威 國防工業(yè)出版社電子防盜報警器電路大全 陳國華 電子工業(yè)出版社國內(nèi)外最新常用傳感器的敏感元器件性能數(shù)據(jù)手冊 趙負國 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社二、研究目標、研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題研究目標：智能車在行進過程中，通過內(nèi)部單片機的編程控制實現(xiàn)其往返運動，同時利用熱釋電紅外線傳感器探測人體輻射的紅外線，將檢測到的信號進行數(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，具有報警靈敏度高，可靠性好，并且能實現(xiàn)遠距離報警。研究內(nèi)容：1、小車運動：組裝成形的小車配置上單片機，測出車輪的直徑X，在電動機的轉(zhuǎn)子突出部分安裝一個光波發(fā)射器，在發(fā)動機轉(zhuǎn)子平行側(cè)安裝一個光波接收器，每轉(zhuǎn)一圈接受一次，在單片機中用計數(shù)器編程，令CX=Y，則小車的行進距離S=X*Y。根據(jù)實際場地設(shè)置初值X，Y，實現(xiàn)距離自主設(shè)定。到達指定地點后，根據(jù)指令返回。2、紅外探測：每個探測器內(nèi)裝入一個或兩個探測元件，并將兩個探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應(yīng)管放大后向外輸出。為了提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離，一般在探測器的前方裝設(shè)一個菲涅爾透鏡，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，可將信號放大70分貝以上，這樣就可以測出10-20米范圍內(nèi)人的行動。人體輻射的紅外線中心波長為910-um，而探測元件的波長靈敏度在0.220-um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為710-um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收。3、遠程報警：在小車上安裝報警分機，接受到紅外線脈沖轉(zhuǎn)變的電信號后，經(jīng)過一系列通信專用集成電路轉(zhuǎn)換后，變成音頻信號，并由專用天線向外發(fā)射。接受總機通過天線接收到信號后，通過內(nèi)部一系列轉(zhuǎn)變后，觸發(fā)報警電路，推動喇叭發(fā)出聲音報警。關(guān)鍵問題：1、小車的直線運動如何保證2、如何使紅外檢測時的干擾降到最低3、遠程報警時，電信號與音頻信號之間的轉(zhuǎn)換4、小車組裝過程中，各部件之間的協(xié)調(diào)合作三、項目的研究方法、技術(shù)路線、實驗方案及可行性分析（哲學(xué)社會科學(xué)類項目填寫本研究項目的基本思路和方法、主要觀點）1、 運動小車的制作參考學(xué)院在上屆飛思卡爾比賽中獲獎的智能車，并讓老師作指導(dǎo)，實現(xiàn)其直線往返運動有保證。2、 紅外探測部件，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人體識別的要求，其中的菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測器前方產(chǎn)生一個交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測接收靈敏度。當(dāng)有人從透鏡前走過時，人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的脈沖形式輸入，從而強其能量幅度。3、 遠程報警部件，在參考資料中已經(jīng)找到相關(guān)器件的性能及指標，并且對于報警分機和接受總機的電路圖設(shè)計，我們運用已經(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)、計算機網(wǎng)絡(luò)等其他專業(yè)課中知識，在借助一些文獻和網(wǎng)絡(luò)知識應(yīng)該可以設(shè)計出來。4、 對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”終會成功。四、項目研究工作的總體安排和進度2009年3-4月：進行資料、文獻的收集于閱讀2009年5-6月：方案設(shè)計及論證2009年7-8月：小車的軟、硬件制作及調(diào)試2009年9-11月：紅外探測和遠程報警的硬件制作與調(diào)試2009年12月-2010年1月：整機的組裝和協(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地上直線運動并能探測一定警戒范圍內(nèi)的人體出現(xiàn)，實現(xiàn)向遠處報警的功能。提交形式：樣品、模型六、完成項目研究的條件和保證1、電工電子中心、創(chuàng)新實驗室擁有項目所要求的各種設(shè)備2、有充裕的時間保證3、項目中所要求的專業(yè)知識已經(jīng)學(xué)完或是正在學(xué)習(xí)，有知識保證4、指導(dǎo)老師擁有豐富的項目指導(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，不會化太多時間摸索。七、項目經(jīng)費使用計劃（單位：元）支出科目金額計算根據(jù)及理由小車元器件2500車模套件800元，單片機開發(fā)套件500元其他元器件1200元紅外探測器件300熱釋紅外傳感器100元，其他元器件200元遠程報警器件1000無線遠程報警器800元，其他元器件200元合 計3800八、項目是否產(chǎn)生知識產(chǎn)權(quán)，有無知識產(chǎn)權(quán)保護計劃 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)計和新型需申請專利保護的，其專利申請權(quán)歸學(xué)校，專利申請被批準后，專利權(quán)屬學(xué)校所有。專利發(fā)明人或設(shè)計人應(yīng)積極配合學(xué)校做好專利的開發(fā)和轉(zhuǎn)讓工作，對專利實施過程中的技術(shù)問題予以指導(dǎo)。九、申請人承諾申請人保證上述內(nèi)容的真實性。如獲資助，保證遵守揚州大學(xué)“大學(xué)生科技創(chuàng)新基金”管理辦法（試行）及補充規(guī)定的有關(guān)規(guī)定。申請人簽名：年月日十、指導(dǎo)教師簡介（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)院自動化專業(yè)謝勇教授，長期從事電子技術(shù)領(lǐng)域的科研與教學(xué)工作，承擔(dān)過多項省教育廳項目和橫向科技開發(fā)項目，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目：高強度氣體放電燈控制與驅(qū)動電路研究 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 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)動電路 電力電子技術(shù) 2008 V0l.41 No.10 第一作者十一、項目指導(dǎo)計劃1、資料收集，文獻閱讀2、電路設(shè)計3、硬件制作4、軟件編程5、系統(tǒng)調(diào)試6、撰寫報告指導(dǎo)教師簽名： 十二、項目擔(dān)保學(xué)院（團委）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