節(jié)能減排作品申請(qǐng)報(bào)告書

..>序號(hào)：編碼：第六屆大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競賽作品申報(bào)書【科技作品類〔含實(shí)物制作、軟件、設(shè)計(jì)等〕】作品名稱：基于單片機(jī)的車前燈亮度自調(diào)節(jié)系統(tǒng)學(xué)校全稱：申報(bào)者姓名：說明1．申報(bào)者應(yīng)在認(rèn)真閱讀此說明各項(xiàng)內(nèi)容后按要求詳細(xì)填寫。2．申報(bào)者在填寫申報(bào)作品情況時(shí)須完整填寫A、B、C三類表格。3．表內(nèi)工程填寫時(shí)一律用鋼筆或打印，字跡要端正、清楚。4．序號(hào)、編碼由第五屆全國大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競賽組委會(huì)填寫。5．科技作品類的作品說明書全文請(qǐng)附于申報(bào)書之后，作品說明書格式標(biāo)準(zhǔn)見附件46．作品申報(bào)書須由一位具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職稱的專家提供推薦意見。

A．作品作者團(tuán)隊(duì)情況申報(bào)說明：1.必須由申報(bào)者本人按要求填寫，信息填寫必須完善無空白否則視為無效；2.申報(bào)者代表必須是作者中第一作者，其它作者按作品作者排序依次排列；4.團(tuán)隊(duì)分為本科生團(tuán)隊(duì)和研究生團(tuán)隊(duì)，其中有一位本科以上學(xué)歷者的團(tuán)隊(duì)視為研究生團(tuán)隊(duì)。3.本表中的學(xué)籍管理部門簽章視為對(duì)申報(bào)者情況確實(shí)認(rèn)。申報(bào)者代表情況性別出生年月學(xué)校華南農(nóng)業(yè)大學(xué)系別、專業(yè)、年級(jí)工程學(xué)院學(xué)歷本科學(xué)制4年制入學(xué)時(shí)間作品名稱車前燈亮度自調(diào)節(jié)裝置通訊地址郵政編碼移動(dòng)常住地通訊地址郵政編碼住宅其他作者情況姓名性別年齡學(xué)歷所在單位本科華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院資格認(rèn)定研究生團(tuán)隊(duì)作品認(rèn)定作品是否為研究生導(dǎo)師工程□是□否導(dǎo)師簽字：年月日學(xué)校學(xué)籍管理部門意見以上作者是否為2012年7月31日前正式注冊(cè)在校的全日制非成人教育、非在職的高等學(xué)校中國籍?？粕⒈究粕⒋T士研究生或博士研究生?！跏恰醴瘛脖究粕鷮W(xué)籍管理部門簽名蓋章〕：年月日□是□否〔研究生學(xué)籍管理部門簽名蓋章〕：年月日學(xué)校教務(wù)處或團(tuán)委意見本作品是否為課外學(xué)術(shù)科技或社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)成果?！跏恰醴瘛埠灻w章〕：年月日B．申報(bào)作品情況〔科技作品類，含實(shí)物制作、軟件、設(shè)計(jì)等〕說明：1．必須由申報(bào)者本人填寫；2．本表可附有研究報(bào)告，或提供圖表、曲線、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、原理構(gòu)造圖、外觀圖〔照片〕等必要的說明資料；3．本局部中的管理部門簽章視為對(duì)申報(bào)者所填內(nèi)容確實(shí)認(rèn)。作品名稱基于單片機(jī)的車前燈亮度自調(diào)節(jié)系統(tǒng)作品摘要〔500字以內(nèi)；含作品設(shè)計(jì)、創(chuàng)造的目的和根本思路，創(chuàng)新點(diǎn)，技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)〕1、作品設(shè)計(jì)創(chuàng)造的目的：當(dāng)今社會(huì)汽車行業(yè)突飛猛進(jìn)的開展，汽車數(shù)量越來越多，汽車能源和汽車污染也越來越受廣泛關(guān)注，城市公路照明設(shè)施也越來越健全，汽車在照明良好的地方大燈過亮就會(huì)有能源浪費(fèi),不僅如此,還會(huì)造成光污染,兩車相向而行時(shí)還增大危險(xiǎn)性?；谶@些問題，我們所設(shè)計(jì)的LED光感控制節(jié)能燈能根據(jù)光亮強(qiáng)弱來調(diào)節(jié)汽車大燈亮度，使之既能滿足駕駛員的視線需求又不浪費(fèi)電,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，減少光污染，提高駕車平安性。2、根本思路：該裝置包括單片機(jī)、與汽車前大燈連接的驅(qū)動(dòng)電路和安裝于汽車前端的光傳感器，所述驅(qū)動(dòng)電路和光傳感器分別與單片機(jī)連接。裝置通過亮度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛周圍的亮度，利用光敏電阻對(duì)環(huán)境光的敏感特性，采集環(huán)境光的變化狀況，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并送入到單片機(jī)中，由單片機(jī)進(jìn)展信號(hào)處理，并按照一定的規(guī)律控制輸出PWM信號(hào)。在單片機(jī)與LED燈之間加一個(gè)開關(guān)調(diào)壓電路，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)車前燈的亮度調(diào)整。將調(diào)整后的PWM波對(duì)開關(guān)調(diào)壓電路進(jìn)展控制，從而調(diào)節(jié)車前燈的輸入電壓的大小，最終實(shí)現(xiàn)車前燈的亮度控制。3、創(chuàng)新點(diǎn)：a.利用光感傳感器感應(yīng)外界環(huán)境光度，為調(diào)節(jié)大燈亮度提供依據(jù)。b.用兩級(jí)放大電路將光感傳感器所得信號(hào)放大，對(duì)大燈電流供給進(jìn)展控制與調(diào)節(jié)。c.相對(duì)市場上現(xiàn)有的通過個(gè)光感傳感器來控制大燈開關(guān)更具有節(jié)能減排成效。d.有ＬＥＤ燈替換原先的車大燈，既能節(jié)能減排，又能減少光污染，提高駕駛平安性。e.裝置簡單方便易安裝，實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于汽車環(huán)保節(jié)能。4、技術(shù)關(guān)鍵：

a、用光敏傳感器感應(yīng)外界光度，將獲得信息發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車前燈的亮度控制。b、利用單片機(jī)能準(zhǔn)確、迅速地響應(yīng)，到達(dá)最正確效果；5主要技術(shù)指標(biāo)車前燈亮度＝調(diào)制電流*車供電壓2.調(diào)制電流＝測試光強(qiáng)*轉(zhuǎn)換系數(shù)作品的科學(xué)性先進(jìn)性〔500字以內(nèi)；必須說明與現(xiàn)有技術(shù)相比、該作品是否具有節(jié)能減排的實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)和顯著效果。請(qǐng)?zhí)峁┘夹g(shù)經(jīng)濟(jì)分析說明。〕作品的科學(xué)性與先進(jìn)性：節(jié)能減排有廣義和狹義定義之分，廣義而言，節(jié)能減排是指節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源，減少廢棄物和環(huán)境有害物〔包括三廢和噪聲等〕排放；狹義而言，節(jié)能減排是指節(jié)約能源和減少環(huán)境有害物排放。而車前燈亮度自調(diào)節(jié)裝置的目的在于通過亮度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛周圍的亮度，利用光敏電阻對(duì)環(huán)境光的敏感特性，采集環(huán)境光的變化狀況，從而調(diào)節(jié)車前燈亮度，到達(dá)節(jié)約能源和減少光污染的最終目的?，F(xiàn)有汽車大燈調(diào)節(jié)技術(shù)中，大局部都是通過感應(yīng)器感應(yīng)外界光度來進(jìn)展大燈的自動(dòng)開關(guān)或自動(dòng)調(diào)節(jié)遠(yuǎn)近光燈，只起到方便作用而沒有真正意義上起到較大的節(jié)能減排。而我們光感自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)則根據(jù)外界光亮強(qiáng)度來調(diào)節(jié)汽車大燈電流的供給量，從實(shí)質(zhì)上節(jié)省發(fā)動(dòng)機(jī)功率的浪費(fèi)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排更具有實(shí)際應(yīng)用意義。作品推廣應(yīng)用的可行性分析(200字以內(nèi))全球汽車年產(chǎn)量約7000萬輛，世界轎車總保有量約5．5億輛。隨著汽車行業(yè)的蒸蒸日上，越來越多的汽車步入中國普通家庭。然而，隨之而來的汽車排放，燃油價(jià)格不斷提升，光污染越來越嚴(yán)重等各種問題出現(xiàn)。所以我們就利用ＬＥＤ燈替換原有的汽車前大燈并且通過光感控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)光亮強(qiáng)度，一方面可以減少不必要的能源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，同時(shí)也能一定程度上減輕車主的燃油消耗負(fù)擔(dān)，具有一定的市場推廣價(jià)值；另一方面能減少光污染。作品可展示的形式√實(shí)物□產(chǎn)品√模型□圖紙√磁盤□現(xiàn)場演示√圖片□錄像□樣品作品的真實(shí)性及原創(chuàng)性聲明：申請(qǐng)者鄭重聲明：所呈交的作品是由申請(qǐng)者完成的原創(chuàng)性課外科技成果。除了報(bào)告中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本作品不包含任何其他個(gè)人或集體創(chuàng)作的成果作品。申請(qǐng)者對(duì)申報(bào)內(nèi)容的真實(shí)性負(fù)責(zé)，申請(qǐng)者完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。申請(qǐng)者〔簽名〕學(xué)校管理部門推薦意見簽字〔蓋章〕年月日說明：1．由推薦者本人填寫；2．推薦者必須具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職稱，并是與申報(bào)作品一樣或相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者或?qū)I(yè)技術(shù)人員〔教研組集體推薦亦可〕；3．推薦者填寫此局部，即視為同意推薦；4．推薦者所在單位簽章僅被視為對(duì)推薦者身份確實(shí)認(rèn)。推薦者情況姓名性別年齡職稱工作單位工程學(xué)院通訊地址郵政編碼單位住宅推薦者所在單位簽章〔簽字蓋章〕年月日請(qǐng)對(duì)申報(bào)者申報(bào)情況的真實(shí)性作出闡述幾位同學(xué)對(duì)于科研的熱情很高，積極地查閱了大量的文獻(xiàn)資料，并開展了局部前期試驗(yàn)研究工作，在科研的過程中，認(rèn)真踏實(shí)，能夠有效地處理研究過程中出現(xiàn)的一系列問題，思路清晰。

本工程申請(qǐng)書的編寫認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)問題的描述較完整，研究方案大體可行，預(yù)計(jì)通過他們的努力，可以到達(dá)預(yù)期的效果，因此，建議支持本項(xiàng)。請(qǐng)對(duì)作品的意義、技術(shù)水平、適用范圍及推廣前景作出您的評(píng)價(jià)此裝置一方面可以減少不必要的能源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，同時(shí)也能一定程度上減輕車主的燃油消耗負(fù)擔(dān)，具有一定的市場推廣價(jià)值；另一方面能減少光污染，提高駕駛平安性。相信隨著汽車工業(yè)的成熟以及LED芯片、封裝、散熱等技術(shù)突飛猛進(jìn)的開展，亮度自適應(yīng)系統(tǒng)在汽車照明系統(tǒng)中的應(yīng)用會(huì)越來越廣，規(guī)模會(huì)越來越大。應(yīng)用前景非常光明。因此，推薦此作品。其它說明D．競賽組織委員會(huì)秘書處資格和形式審查意見組委會(huì)秘書處資格審查意見審查人〔簽名〕年月日組委會(huì)秘書處形式審查意見審查人〔簽名〕年月日組委會(huì)秘書處審查結(jié)果□合格□不合格負(fù)責(zé)人〔簽名〕年月日E．競賽專家委員會(huì)預(yù)審意見基于單片機(jī)的車前燈亮度自調(diào)節(jié)系統(tǒng)"設(shè)計(jì)說明書〞設(shè)計(jì)者：指導(dǎo)教師：作品內(nèi)容簡介我們要研究的是汽車前大燈亮度調(diào)節(jié)控制裝置。該裝置包括單片機(jī)、與汽車前大燈連接的驅(qū)動(dòng)電路和安裝于汽車前端的光傳感器，所述驅(qū)動(dòng)電路和光傳感器分別與單片機(jī)連接。裝置通過亮度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛周圍的亮度，利用光敏電阻對(duì)環(huán)境光的敏感特性，采集環(huán)境光的變化狀況，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并送入到單片機(jī)中，由單片機(jī)進(jìn)展信號(hào)處理，并按照一定的規(guī)律控制輸出PWM信號(hào)。在單片機(jī)與LED燈之間加一個(gè)開關(guān)調(diào)壓電路，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)車前燈的亮度調(diào)整。將調(diào)整后的PWM波對(duì)開關(guān)調(diào)壓電路進(jìn)展控制，從而調(diào)節(jié)車前燈的輸入電壓的大小，最終實(shí)現(xiàn)車前燈的亮度控制。該裝置具有智能化程度高、控制準(zhǔn)確、節(jié)能效果好的優(yōu)點(diǎn)。本裝置采用LED燈，LED是一種綠色光源，其主要優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光效率高。隨著材料科學(xué)的開展進(jìn)步，在未來10年內(nèi)的發(fā)光效率將會(huì)有較大幅度提高；能耗低，使用壽命長，可回收的材料，不污染環(huán)境。與傳統(tǒng)車燈相比有一個(gè)顯著的不同點(diǎn)：發(fā)光亮度和發(fā)光二極管的正向電流流過大小根本成比例關(guān)系。使用它這一特性，通過光學(xué)傳感器測量周圍環(huán)境的亮度，根據(jù)測量值變化的發(fā)光亮度，保持周圍環(huán)境亮度變化的影響。這不僅創(chuàng)造了一個(gè)舒適的環(huán)境亮度，但也可以充分利用路況環(huán)境亮度，大大節(jié)約能源。因此,對(duì)車前燈LED自適應(yīng)調(diào)光技術(shù)的研究顯得格外地重要。另一方面，采用該裝置在路況燈光設(shè)備較好的環(huán)境中可以適當(dāng)降低車燈的亮度，從而有效地減少城市光污染，且在夜間兩車相會(huì)時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)大燈亮度，防止燈光引起駕駛員眩眼而造成事故，提高行駛舒適性。同時(shí)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB7258—2004"機(jī)動(dòng)車運(yùn)行平安技術(shù)條件"在用車遠(yuǎn)光發(fā)光強(qiáng)度為：二燈制不小于15000cd，四燈制不小于12000cd；新注冊(cè)車遠(yuǎn)光發(fā)光強(qiáng)度為：二燈制不小于18000cd，四燈制不小于15000cd。我們的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)不同的車燈通過而設(shè)置不同的光度調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)，使得燈光的亮度變化在國家標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。關(guān)鍵詞：亮度自適應(yīng)；單片機(jī)；ＬＥＤ；光敏傳感器；驅(qū)動(dòng)電路聯(lián)系人：聯(lián)系：EMAIL：1研制背景及意義據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球汽車年產(chǎn)量約7000萬輛，世界轎車總保有量約5．5億輛。隨著經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)開展，汽車行業(yè)也蒸蒸日上，越來越多的汽車步入中國普通家庭。然而，隨之而來的汽車排放，燃油價(jià)格不斷提升，光污染越來越嚴(yán)重等各種問題也越發(fā)受廣泛關(guān)注。所以我們就利用ＬＥＤ燈替換原有的汽車前大燈并且通過光感控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)光亮強(qiáng)度，一方面可以減少不必要的能源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，同時(shí)也能一定程度上減輕車主的燃油消耗負(fù)擔(dān)，具有一定的市場推廣價(jià)值；另一方面能減少光污染，提高駕駛平安性。隨著超高亮度白光LED光源的出現(xiàn)，在照明領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。則,用LED等來取代現(xiàn)有的汽車大燈也將成為未來的一種開展趨勢。結(jié)合LED燈和光感傳感器，根據(jù)光亮強(qiáng)弱來控制大燈電流供給，在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)汽車大燈亮度，使之既能滿足駕駛員的視線需求又不浪費(fèi)電,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，減少光污染，提高駕車平安性。2設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)方案包括機(jī)械設(shè)計(jì)局部和電路控制局部。機(jī)械設(shè)計(jì)方案機(jī)械局部設(shè)計(jì)總體構(gòu)造如圖1所示。圖1信號(hào)處理單元將車頭前方光傳感器收集的信號(hào)進(jìn)展分析比照，最后將處理結(jié)果傳輸給LED車前燈。車體將設(shè)置四個(gè)光傳感器，左右對(duì)稱分布，將收集的信息傳給信號(hào)處理單元。如圖2所示。圖2該系統(tǒng)由安裝于汽車前端的亮度傳感器，單片機(jī)與LED驅(qū)動(dòng)電路三局部組成；光傳感器采用TSL2561光-數(shù)字傳感器，單片機(jī)采用STC90C51單片機(jī)，LED驅(qū)動(dòng)電路采用LTC3783芯片驅(qū)動(dòng)。具體工作流程如圖3所示。圖31)亮度傳感器TSL2561硬件連接圖如圖4所示。它是一種高速，低功耗，寬量程，可編程靈活配置的光強(qiáng)度數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片。它將光強(qiáng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出，具有直接I2C接口。其內(nèi)部連接一個(gè)帶寬的光敏二極管和在單獨(dú)CMOS集成電路上的一個(gè)紅外響應(yīng)的光敏二極管，這個(gè)集成電路具有提供20bit動(dòng)態(tài)范圍的近-適光響應(yīng)的能力。兩個(gè)集成的ADCs將對(duì)光敏電流進(jìn)展積分，并轉(zhuǎn)換成兩個(gè)數(shù)字量輸出，在轉(zhuǎn)換完畢后將轉(zhuǎn)換結(jié)果存入芯片內(nèi)部各自的存放器中。當(dāng)一個(gè)積分周期完成以后，轉(zhuǎn)換器將自動(dòng)開場下一個(gè)積分轉(zhuǎn)換工程。由于芯片內(nèi)部整合了積分式A/D轉(zhuǎn)換器，因此其抗干擾能力比同類芯片強(qiáng)。圖42)單片機(jī)STC90C51是一種超高速/低功耗/抗干擾強(qiáng)的單片機(jī)，其工作硬件連接如圖5所示。其能通過I2C總線與前端TSL2561傳感器傳輸數(shù)據(jù)，其管腳SCL與SDA通過I2C總線讀取光-數(shù)字傳感器存放器里的實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，并且可以通過程序?qū)崿F(xiàn)處理數(shù)據(jù)后的PWM輸出，輸出的一定占空比的控制脈沖信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)車燈亮度的目的。圖53)驅(qū)動(dòng)電路電路原理圖如圖6所示。該電路采用PWM方法控制電流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車前燈的亮度調(diào)節(jié)。LTC3783芯片的FREQ引腳外接電阻的大小決定了芯片的高頻控制信號(hào)頻率f；GATE引腳輸出一個(gè)峰值為7V的脈沖信號(hào)，它是PWMIN引腳承受的PWM控制脈沖和芯片LTC3783高頻控制輸出脈沖的"與〞，GATE引腳驅(qū)動(dòng)MOSEFET管M1,控制功率MOSFET管M1的通斷，引起流過電感電流的變化，產(chǎn)生的壓降與輸入電壓的和為輸出電壓，PWOUT引腳輸出一個(gè)與PWMIN引腳一樣的PWM控制脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)MOSFET管M2,PWM脈沖的占空比決定LED電流的占空比，進(jìn)而控制LED的亮度。FBN引腳接收檢測電阻反響的電壓信號(hào)，當(dāng)輸出電流因輸入電壓發(fā)生改變時(shí)，調(diào)整電路占空比，保持輸出電流穩(wěn)定。圖6綜上所示，整個(gè)系統(tǒng)的工作工程如下：首先，安裝在車頭的亮度傳感器實(shí)時(shí)檢測車輛前方的亮度，并把亮度轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過單片機(jī)處理，得到此時(shí)最正確的占空比，占空比由驅(qū)動(dòng)電路的LTC3783芯片的PWMIN引腳輸入，通過驅(qū)動(dòng)電路后輸出一個(gè)控制脈沖信號(hào)，控制汽車前燈的電流大小，從而到達(dá)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)汽車前燈亮度的效果。5創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用裝置創(chuàng)新點(diǎn)1.利用光感傳感器感應(yīng)外界環(huán)境光度，為調(diào)節(jié)大燈亮度提供依據(jù)。2.相對(duì)市場上現(xiàn)有的通過個(gè)光感傳感器來控制大燈開關(guān)更具有節(jié)能減排成效。3.用ＬＥＤ燈替換原先的車大燈，既能節(jié)能減排，又能減少光污染，提高駕駛平安性。4.裝置簡單方便易安裝，實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于汽車環(huán)保節(jié)能。預(yù)計(jì)應(yīng)用前景據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球汽車年產(chǎn)量約7000萬輛，世界轎車總保有量約5．5億輛。隨著經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)開展，汽車行業(yè)也蒸蒸日上，越來越多