[路灯]第八届“创新杯”天津师范大学学生科技立项作品申报书173.docx

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1、编号： 第八届“创创新杯”天津师范范大学学生生科技立项项申 报 书 作作品名称： 基于AVVR单片机机的校园路路灯智能控控制系统 学学院全称： 物理与与电子信息息学院 申申报者姓名名 （集集体名称）： 1005工作室室 类类别： 自然科学类类学术论文文 哲学社会科科学类社会会调查报告告和学术论论文 科技发明制制作A类 科技发明制制作B类拟申报的立立项级别：重大立项项 重点立项 一般立项是否同意意向下调剂剂立项级别别说 明1.申报者者应在认真真阅读此说说明各项内内容后按要要求详细填填写。2.申报者者在填写申申报作品情情况时只需需根据个人人项目或集集体项目填填写A1或或A2表，根根据作品类类别（自

2、然然科学类学学术论文、哲哲学社会科科学类社会会调查报告告和学术论论文、科技技发明制作作A类和科科技发明BB类）分别别填写B11、B2、BB3表。所所有申报者者可根据情情况填写CC表。3.表内项项目填写时时一律用AA4纸打印印，凡签字字各项须用用钢笔填写写，此申报报书可复制制。4.申报立立项级别由由立项申报报人填写，批批准立项级级别由主办办单位根据据评定结果果填写。5学术论论文、社会会调查报告告及所附的的有关材料料必须是中中文（若是是外文，请请附中文本本），请以以四号楷体体打印在AA4纸上，附附于申报书书后，学术术论文及有有关材料在在80000字以内，社社会调查报报告在155000字字以内。6作

3、品申申报书须按按要求由学学院学生科科技协会或或学生会相相关部门统统一递送。7.作品须须有指导教教师两名，且且须手写指指导意见和和推荐材料料。8.其他参参赛事宜请请向学校竞竞赛组织协协调机构咨咨询。9.递送地地址：天津津师范大学学主校区224号楼二二楼2233室，校学学生科技协协会。联 系 人人：程程 张佳逸 樊德佳联系电话：2376667311手 机：13382155111332邮 箱：tjjnukxxmA2申报者者情况（集集体项目）说明：1必须由申申报者本人人按要求填填写；2申报者者代表必须须是作者中中学历最高高者，其余余作者按学学历高低排排列；3本表中中的学籍管管理部门签签章视为申申报者情

4、况况的确认。申报者代表表情况姓名岳崧性别男出生年月1990.10学院物理与电子子信息学院院系别、专业业、年级电子科学与与技术专业 099级学历本科在读学制四年入学时间2009.09作品名称基于AVRR单片机的的校园路灯灯智能控制制系统通讯地址天津师范大大学物理与电子子信息学院院邮政编码3003887办公电话1590002541177常住地通讯地址天津师范大大学主校区区学生公寓114号楼邮政编码3003887住宅电话1590002541177其他作者情情况姓 名性别年龄学历所在单位于健博男20本科在读天津师范大大学物电学学院张浩男21本科在读天津师范大大学物电学学院资格认定学院学籍管管理部门意意

5、见以上作者是是否为20007年9月后正正式注册在在校的全日日制非成人人教育、非非在职的高高等学校中中国籍专科科生、本科科生、硕士士研究生或或博士研究究生。是否 （学院院行政章）年 月 日学院负责人人或导师意意见本作品是否否为课外学学术科技或或社会实践践活动成果果是否 负责人人签名：年 月 日B3申申报作品情情况（科技技发明制作作）说明：1必须由申申报者本人人填写；2本部分分中的科研研管理部门门签章视为为对申报者者所填内容容的确认； 3本本表必须附附有可行性性研究报告告，并提供供图表、曲曲线、试验验数据、原原理结构图图、外观图图（照片），也也可附鉴定定证书和应应用证书； 4作作品分类请请按照作品

6、品发明点或或创新点所所在类别填填报。作品全称基于AVRR单片机的的校园路灯灯智能控制制系统作品分类（ B ）AA机械与与控制（包包括机械、仪仪器仪表、自自动化控 制、工工程、交通通、建筑等等） B信信息技术（包包括计算机机、电信、通通讯、电子子等） C数数理（包括括数学、物物理、地球球与空间科科学等） D生生命科学（包包括生物、农农学、药学学、医学、健健 康、卫卫生、食品品等） E能能源化工（包包括能源、材材料、石油油、化学、化化 工、生生态、环保保等）作品设计、发发明的目的的和基本思思路，创新新点，技术术关键和主主要技术指指标目的、思路路 照明系统统是城市建建设不可缺缺少的设施施，节约能能源

7、、提高高照明管理理水平和保保证城市夜夜间出行安安全等，已已经成为对对公共照明明系统的一一项基本要要求。本作作品以AVVR单片机机为工具，结结合光控系系统，通过过外界的光光照强度，自自动智能判判断和调整整路灯的亮亮灭乃至路路灯的亮度度，从而在在根本上解解决了由于于人为因素素造成的夜夜晚路灯不不能按时点点亮以及白白天路灯不不能按时熄熄灭的现象象，从最大大限度上节节省能源，也也在实质上上保障了交交通的安全全。创新点 通通过单片机机以及光控控系统实现现对路灯系系统的智能能监控。技术关键 光控系统统通过光照照强度对是是否需要点点亮或熄灭灭的判断；有效采光光位置的选选取；AVVR单片机机编程实现现上述监控

8、控系统功能能。技术指标 光照强度度，时间，路路灯系统电电流、电压压、功率，路路灯亮度作品的科学学性先进性性（必须说说明与现有有技术相比比、该作品品是否具有有突出的实实质性技术术特点和显显著进步。请请提供技术术性分析说说明和参考考文献资料料）在诸多的路路灯监控系系统中，以以人工手动动监控系统统居多。由由于人为因因素，路灯灯夜晚不亮亮，白天不不能按时关关闭的情况况时有发生生。本作品品的产生从从根本上解解决了这种种问题。该该做聘请采采用目前主主流AVRR单片机，具具有开发产产品周期短短、性能价价格比高、抗抗干扰能力力强、适应应性强等优优点，通过过光控的监监测手段，基本思想是通过光控和时控技术对双向可

9、控硅进行控制，检测到每条路段的亮灯率，实现城市路灯、节日灯和广场灯等的自动启闭，有效控制全夜或半夜灯；通过对电流和电压实时监控和测量，可对供电变压器线路短路或开路等突发事件进行即时报警；通过电力线载波技术来传输控制信号和状态信息，能对城市路灯进行智能监控和管理，以使系统稳定、可靠、经济且高效。根据光照强度通过AVR单片机智能控制路灯的亮灭乃至亮度，有效缓解能源压力，提高能源利用率。参考文献1关耀耀宗，胥布布工，基于于ZigBBee 网网络的道路路照明监控控及节能系系统J，自动化化与信息工工程，20007（4）：38-402邓庆庆， 程明霄，基基于PL22102 电力线载载波的路灯灯控制系统统J

10、, 单片机机与嵌入式式系统应用用，20007（7）：57-593向敏敏,徐洋,崔萍，基基于无线技技术的光控控路灯控制制器设计J, 自动化与与仪,20007(55)：41-4434 徐徐超群，高高明煜. 低压电力力载波通信信技术在城城市路灯远远程监控中中的应用J. 电讯技术术，20006(6)：145-1495 胡胡杰，刘坚坚. 分时段段控制在道道路照明中中的应用J. 光源与照照明，20006(22)：21-222总体思路概概述 摘摘要作品所处阶 段（D）A实实验室阶段段 B中中试阶段 C生产产阶段D 研研发阶段 （自填）技术转让方方式 许许可方式作品结题可可展示的形形式 实实物、产品品 模型

11、图纸 磁盘 现场演示示 图片 录像 样品使用说明及及该作品的的技术特点点和优势，提提供该作品品的适应范范围及推广广前景的技技术性说明明及市场分分析和经济济效益预测测随着时代的的发展，城城市现代化化建设步伐伐不断加快快，而能源源的供需矛矛盾也越来来越突出，节节电节能、绿绿色照明的的要求越来来越迫切。结结合以上路路灯控制方方案，提出出一种智能能路灯控制制系统方案案，系统框框图如图。通通过手动输输入，光控控和钟控结结合的方式式控制LEED 恒流流源的输出出电流来实实现路灯的的智能控制制。正常状状态下，单单片机控制制器通过已已写入其中的程程序，结合合光敏电阻阻控制LEDD 恒流源源的输出电电流值，从从

12、而达到控控制路灯亮亮灭的目的的。光控模模块对外界界环境变化化进行监测测，起主要要控制的作作用，管理理者也可手手动输入来来控制路灯灯的亮度。不论是从该该系统可根根据光照强强度自动智智能控制路路灯亮灭的的创新性，还还是从系统统有效节能能的符合世世界能源发发展的必然然要求的角角度来说，智智能路灯控控制系统都都有很强的的市场竞争争力和良好好的发展前前景。专利申报情情况提出专利利申报 申申报号 申申报日期 年 月 日已获专利利权批准 批批准号 批批准日期 年 月 日 未提出专专利申请成果形式产品科研管理部部门签 章 （学院行行政章） 年 月 日C.当前国国内外同类类课题研究究水平概述述 说说明：1.申报

13、者可可根据作品品类别和情情况填写； 2.填写此栏栏有助于评评审。照明系统是是城市建设设不可缺少少的公用设设施，照明明系统的维维护管理水水平是整个个城市经济济发展水平平的综合体体现。节约约能源、保保证灯具寿寿命、提高高照明管理理水平、美美化城市夜夜景和保证证城市夜间间出行安全全等，已经经成为对公公共照明系系统的一项项基本要求求。路灯控控制系统从从最初路灯灯开关控制制功能，逐逐渐演化到到监控节能能控制功能能。我们经常会会发现,在在校园内外外白天依然然路灯全亮亮或是晚上上路灯未开开的情况，一一方面带来来重大的交交通隐患，另另一方面这这种情况造造成了极大大的能源浪浪费，调查查发现，现现在校园内内使用的

14、路路灯，平均均功率为4400W，每每条街平均均有1000盏，若白白天多开三三小时则会会浪费掉1120度电电，这相当当于一个宿宿舍一个学学期的用电电量，造成成了极大的的浪费，为为了解决这这个问题，校校园路灯智智能控制系系统应运而而生。在国内外该该领域中，已已有部分企企业在开发发这种控制制系统，譬譬如江苏蓝蓝波电子有有限公司等等，但是，这这些公司所所做的系统统大都从整整个城市的的用电调度度上着手，没没有专门针针对校园的的设计系统统，这就造造成了成本本偏高的缺缺陷。为了了弥补这方方面的空缺缺，在节约约成本的前前提下，提提高能源利利用率，我我们初步设设计试想了了“基于AVVR单片机机的校园路路灯智能控

15、控制系统”。D.指导教教师情况及及对作品的的说明说明：1由指导教教师亲笔填填写； 2指指导教师必必须具有高高级专业技技术职称，并并是与申报报作品相同同或相关领领域的专家家学者或专专业技术人人员（教研研组集体推推荐亦可）； 3指指导教师填填写此部分分，即视为为同意推荐荐； 4指指导教师所所在单位签签章仅被视视为对指导导教师身份份的确认。指导教师情情况姓 名性别年龄职称工作单位通讯地址邮政编码单位电话住宅电话指导教师所所在单位签章（学院行政政章） 年年 月月 日日请对申报者者申报情况况的真实性性作出阐述述 请对作品品的意义、技技术水平、适适用范围及及推广前景景作出您的的评价指导教师签签字：其它说明

16、指导教师情情况姓 名性别年龄职称工作单位通讯地址邮政编码单位电话住宅电话指导教师所所在单位签章（学院行政政章） 年年 月月 日日请对申报者者申报情况况的真实性性作出阐述述 请对作品品的意义、技技术水平、适适用范围及及推广前景景作出您的的评价指导教师签签字：其它说明学院组织协协调机构确认并并盖章 （团委代代章） 年年 月月 日日 校级主办单单位确认盖章 （校学学生科协章章） 年年 月月 日日校级评委会会评审意见 评委签签名： 年 月 日作品最终批批准立项等级认认定重大立项项 重点立项 一般立项 不予立项 （校校团委签章章） 年 月 日E.项目所所需经费预预算电路所需元元器件费用用：3000元；厂

17、家PCBB板印制费费用：2000元；ATmegga1688/V单片片机开发板板购买费用用：2000元；路灯电力系系统相关书书籍购买费费用：1880元；单片机相关关书籍购买买费用：2230元；合计：11110元。注：请按项项目分别列列出所需经经费，并计计算经费总总数。F.科研进进度2010年年12月第第1周至22011年年1月第22周：立项选题，确确定研究方方向；2011年年2月第33周至第22周： 撰撰写并上交交立项申报报书；3月第3周周至4月第第2周：等待评审结结果发布；4月第3周周至6月第第1周：购买教材等等相关参考考书籍，学学习路灯电电力与单片片机技术；6月第2周周至6月第第4周：绘制P

18、CBB电路原理理图，进行行仿真调试试；7月第1周周至7月第第3周：将PCB图图交至厂家家制作电路路板；7月第3周周至8月第第4周：购买相关元元器件，焊焊接制作，调调试；9月第1周周至9月第第4周：提交中期报报告，对电电路设计不不足之处进进行进一步步改进；10月第11周至100月第2周周：将升级之后后的PCBB电路再次次交予厂家家印刷电路路板；10月第33周至100月第4周周： 完完成第二次次焊接、调调试；11月第11周至20012年11月第4周周：将电路调试试到最佳性性能，做好好结题相关关工作；2月第1周周至2月第第4周：撰写结题报报告；3月第1周周至3月第第4周: 立立项答辩，结结题；B3表

19、附录录可行性研究究报告一国内、国际际水平、现现状及发展展趋势照明系统是是城市建设设不可缺少少的公用设设施，照明明系统的维维护管理水水平是整个个城市经济济发展水平平的综合体体现。节约约能源、保保证灯具寿寿命、提高高照明管理理水平、美美化城市夜夜景和保证证城市夜间间出行安全全等，已经经成为对公公共照明系系统的一项项基本要求求。路灯控控制系统从从最初路灯灯开关控制制功能，逐逐渐演化到到监控节能能控制功能能。各种节节能技术融融合到路灯灯监控系统统中，路灯灯监控系统统的功能从从原来单一一监控功能能，发展到到集体监控控功能和节节能控制于于一体的新新型路灯监监控系统。目目前路灯主主要的控制制方法包括括PLC

20、控制制，电力载载波控制和和无线网络络控制。二立项必必要性随着时代的的发展，城城市现代化化建设步伐伐不断加快快，对城市市道路照明明及城市亮亮化工程需需求也更大大，而能源源的供需矛矛盾也越来来越突出，节节电节能、绿绿色照明的的要求越来来越迫切，越越来越高。本作品以AAVR单片片机为工具具，结合光光控系统，通通过外界的的光照强度度，自动智智能判断和和调整路灯灯的亮灭乃乃至路灯的的亮度，从从而在根本本上解决了了由于人为为因素造成成的夜晚路路灯不能按按时点亮以以及白天路路灯不能按按时熄灭的的现象，从从最大限度度上节省能能源，也在在实质上保保障了交通通的安全。不不论是从该该系统可根根据光照强强度自动智智能

21、控制路路灯亮灭的的创新性，还还是从系统统有效节能能的符合世世界能源发发展的必然然要求的角角度来说，智智能路灯控控制系统都都有很强的的市场竞争争力和良好好的发展前前景。三项目研研究的主要要内容及技技术关键 通通过单片机机以及光控控系统实现现对路灯系系统的智能能监控。技技术关键： 光控系系统通过光光照强度对对是否需要要点亮或熄熄灭的判断断；有效采采光位置的的选取；AAVR单片片机编程实实现上述监监控系统功功能。基本本思想是通通过光控和和时控技术术对双向可可控硅进行行控制，检检测到每条条路段的亮亮灯率，实实现城市路路灯、节日日灯和广场场灯等的自自动启闭，有有效控制全全夜或半夜夜灯；通过过对电流和和电压实时时监控和测测量，可对对供电变压压器线路短短路或开路路等突发事事件进行即即时报警；通过电力力线载波技技术来传输输控制信号号和状态信信息，能对对城市路灯灯进行智能能监控和管管理，以使使系统稳定定、经济且且高效。原理图见下下页：总体思路概概述框图：路灯控制系系统框图灯的控制：