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1、5 校校 级大学生创新性实验计划项目级大学生创新性实验计划项目申 报 书项目名称 汽车防撞安全器申 请 者 谢 波 所在学院 计算机与信息学院专业年级 电子信息工程 09-2 班指导教师 张 海 燕项目起止时间 2011 年 9 月 19 日到 2012 年 11 月 30日联系电话 13866796760电子信箱 合肥工业大学创新学院填 表 须 知一、 合肥工业大学大学生创新性实验计划项目申报书 （注明国家级或校级）要按顺序逐项填写，内容要实事求是，表达要明确、严谨。空缺项要填“无”。要求一律用 A4 纸打印，于左侧装订成册。 二、申请参加合肥工业大学大学生创新性实验计划项目团队人数不得超过
2、 5 人（1 人为立项负责人，参与合作研究者 1-4 人） 。三、 合肥工业大学大学生创新性实验计划项目申请表由申报学生所在学院初审，签署意见后，一式一份报送创新学院。四、如填表有不明事宜，请与创新学院联系和咨询。 （联系电话：2901856）申请者情况姓 名谢 波性 别男出生年月1989.10所在院（系）计算机与信息学院专业年级电子信息工程 09-2学 号20092880项目组成员情况姓 名性 别出生年月专业年级分 工韦 妮女1989.11电信工 09-2测速与测距部分林孟萍女1992.03电信工 09-2传感器与安装器件葛凯悦 女1991.10电信工 09-2报警与显示部分李玉萍 女199
3、0.09电信工 09-2芯片功能的编程指导教师情况姓 名张海燕职 称副教授学历/学位硕士讲授课程数字电视 测量技术基础研究方向信号测量与处理所在院（系） 计算机与信息学院E-mail 地址电 话13514980508课题来源：科研 教学 设计 工程 自选 其他（ 科研 ）一、申请理由（知识条件，特长、兴趣，相关经历等）1、知识条件（1）在过去两年间，我们学习过模拟电子线路、数字电路、电磁场与电磁波、信号与系统等相关专业课程。（2） 暑假期间在大学生电子创新实验室参加一个月的单片机等相关的知识培训，在此期间通过实践对单片机等的基础知识有了较深的认识。（3）从本学期开始我们将会渐渐的学习高频电子电
4、路、嵌入式系统等相关专业课程,为这次设计打好了文化知识基础。2、成员特长（1）本组成员比较擅长及爱好电子方面的产品及制作。在大一期间进行了一个学期的金工实习并且成功做出很多小物品，在大二期间又进行了电子设计自动化的训练以及之后还自己动手制作收音机并取得优秀成绩。我们平时爱好研究并亲手制作一些小物品，且动手能力较强。我们对这次的项目很有兴趣，希望通过自己的努力来完成这个项目。（2）在两年的专业知识学习，本组成员都具备了各自擅长的方面：谢波：本组负责人，擅长运用单片机实现实时控制及数据控制，并且也擅长数字电路相关设计。韦妮：在模电数电的学习中严格要求自己，在考试中也取得了优秀的成绩，具备了项目设计
5、的理论知识。林孟萍：在传感器技术方面有着浓厚的兴趣，阅读过很多相关书籍并有较强的动手能力。李玉萍：擅长编写程序，具有较强的逻辑思维能力。葛凯悦：创新意识较强，善于总结和分析。3、兴趣在过去两年的学习中，我们对模电、数电、信号与系统等相关的知识与课题产生了浓厚的兴趣。并对本学期刚接触到的传感技术以及单片机也具有浓厚的兴趣，也很愿意深入的了解及运用。相信通过这个课题的制作，我们的实践能力将会有很大的提高。4、相关经历在大三开学的第一个月中我们分别成功设计出小功率可调直流稳压电源、测量放大器、精密整流器、电压比较器、顺序密码锁、兵乓球游戏机、交通灯控制器、十进制加法器以及多功能加法器。二、项目研究内
6、容（目前研究的现状、研究方法、实验方案、解决的关键技术和创新点等）1、目前研究的现状：随着现代生活节奏的加快，经济的发展以及生活水平的不断提高，汽车数量逐年增长，交通事故发生的频率也在增加，使人们的生命和财产安全都受到了巨大的威胁。安全驾驶成为大家关注的焦点。这种情况下，各种汽车安全辅助工具应运而生，汽车防撞安全器也是其中之一。汽车防撞安全器是国家 8.5 期间重点开发的科技项目之一。以往的安全器一般有三种：滴滴声加闪光、音乐声加闪光、语音声加闪光。但是这些警报器都无法准确提示报警避免事故发生。2、研究方法：采用了单片机的实时控制及数据处理功能与超声波测距技术、传感器技术相结合。可检测汽车运行
7、中后方障碍物与汽车的距离及汽车车速，通过数显装置显示距离，并由发生电路根据距离远近情况发出警告声。3、实验方案：该设计主要可分为三个模块，即数据提取模块、数据处理模块、报警显示模块。（1）数据提取模块主要有测距和测速：测距部分通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射超声波和接收超声波的时间差，从而根据公式算出距离。测速部分通过霍尔集成传感器来实现。将装有永久磁铁的转盘的输入轴与车轮的转轴相连，当车轮转动时，转盘随之转动，此时，转盘上的永久磁铁会经过霍尔集成传感器，从而在霍尔集成传感器的输入端得到一个磁信号，若转盘不停转动，霍尔集成传感器会输出转速信号。（2）数据处理模块主要
8、是系统控制：这部分主要由单片机完成程序的执行、数据的处理和对外电路的实时控制。利用控制软件完成系统的初始化，控制触发脉冲信号的发射与接收，根据定时时间计算障碍物的距离，根据技术频率计算汽车车速，判断所测距离是否在车速所对应的安全范围内，并根据计算和判断结果产生 BCD 码和响应频率的脉冲信号，以驱动显示电路和发声电路。（3）报警显示模块由以下两部分组成：数码显示装置利用单片机不断的对显示进行控制，它由数码管以及驱动电路组成。报警部分利用单片机作为报警装置的控制器以及运用扬声器发出提示声音。可用如下流程图表示整个过程。开 始数据处理发射超声波参数初始化收到回波否？Y4、解决的关键技术：（1）测距
9、以及测速的准确性和实时性（2）超声波、传感器以及单片机之间的协调工作（3）报警的及时性、显示的正确性距离小于某参数 K报警显示距离车速小于某参数 X1车速小于 X2距离小于 K1距离小于 K2Y YNYNNYNY5、创新点：汽车防撞安全器能以报警以及数字显示更直观的显示告知司机周围障碍物的情况。并且它是通过数码管实时动态显示距离。这样解除了司机在快速开车、泊车、倒车和启动车辆的时周围探视所引起的困扰，并帮助司机扫除了视线死角和视线模糊的缺陷，提高安全性。我们的项目在制作技术方面是采用最新的传感技术与单片机控制技术以及数码显示相结合而制成；在警报方面，我们的项目除了传统的倒车提示音外还具备显示车
10、与障碍物之间距离的功能，并在汽车高速行驶时通过警报提醒司机可能存在的安全隐患。6、项目意义：我们在校外经常遇见一些司机，他们因为要再一个狭窄的区域内倒车而不得不请其他人协助倒车，这给司机们带来了很多不便。并且我们经常在电视上看到很多交通事故是因车速过快造成的。为了尽量减少交通事故的发生，汽车安全器的开发就必不可少了。在这个项目中我们利用传感器技术，单片机以及其他相关技术实现提示司机在倒车时距离其他障碍物的距离，以及在高速行驶时及时避免事故的发生。本项目原理清晰简单、显示障碍物距离及时准确、制作过程简单、成本很低等优点。三、项目进度安排（查阅资料、选题、自主设计项目研究方案、开题报告、实验研究、
11、数据统计、处理与分析、研制开发、填写结题表、撰写研究论文和总结报告、参加结题答辩和成果推广等）1、第一阶段：2011 年 9 月 19 日至 2011 年 12 月 1 日（1）2011 年 9 月 19 日 至 2011 年 10 月 10 日 准备和查阅相关资料和文献，确立明确的思路，制定明确合理的实验规划。合理协调好小组内部的分工,认真讨论项目的实际执行方案和征求指导老师意见，对项目的具体事宜进行必要的分析。（2）2011 年 10 月 11 日 至 2011 年 10 月 31 日总结前期讨论的成果，制定完善的项目实施方案。并撰写和阐述课题开题报告。（3）2011 年 11 月 1 日
12、至 2011 年 12 月 1 日 购买所需的设备。并在这段期间，思考和分析项目实施中可能的问题，并寻找具体的方法避免实验中的问题或者构思解决问题。2、第二阶段：2011 年 12 月 2 日至 2012 年 7 月 31 日（1）2011 年 12 月 2 日至 2012 年 3 月 31 日根据本项目的实验原理和实验目的，认真思考和查阅相关文献。设计合理的电路并和询问指导老师意见。在实践中发现和解决问题并不断提高设计的高效性，总结和积累相关的经验。为后续进一步的设计提过更好的思路。（2）2012 年 4 月 1 日至 2012 年 7 月 31 日根据已经设计的实验方案和实验电路进行实际操
13、作。对已经连接好的电路系统进行实际测试，对测试数据统计及处理分析。优化电路结构及对完成整个系统的稳定性的评价。3、第三阶段：2012 年 8 月 1 日至 2012 年 11 月 30 日(1)2012 年 8 月 1 日至 2012 年 10 月 31 日 对制作完成的系统进行完整的检验和测试。为作品写出一份原理阐述的理论和一份技术报告。认真思考本次实验中所遇到的问题及如何避免此类问题。(2)2012 年 11 月 1 日至 2012 年 11 月 30 日认真总结在本次项目中的收获。填写结题表、撰写研究论文和总结报告、参加结题答辩和成果推广等。四、拟利用资源（实验室、研究所、工程创新中心、
14、科教实践基地、仪器设备、资料等）1、研究所：信号与信号处理研究所2、实验室：电子线路实验室3、科教实践基地：大学生创新基地4、仪器设备：电子线路实验室和大学生创新基地中有关的测量和检测仪器和设备等（已征得老师的同意）5、资料：图书馆关于本项目的有关文献、理论原理等资料五、经费使用计划序号支出项目金额（元）依据或理由1单片机300进行数据处理和控制2超声波探头500用来发射及接收超声波3扬声器及数码管250警报及数据显示4传感器250用于数据采集5资料书、打印等200购买相关资料及打印文件合 计1500 元六、项目预期成果（研究论文、设计、调研报告、申请专利、开发软件、研制产品、项目鉴定等）1、按阶段完成预期项目，并完成相关的项目报告。2、研制实验装置系统一套，并对初期目标进行操作和演示。3、撰写并提交一份理论阐述和项目技术报告。导师意见：签名：年 月 日学院意见：签名盖章：年 月 日学校意见：签名盖章：年 月 日
