基于单片机的蔬菜大棚智能水车

学生科技创新立项资助申请书（2014-2015年度）项目类别：科技发明制作类学科分类：机械类课题名称：基于单片机的蔬菜大棚智能水车项目负责人：负责人所在学院：机械工程学院填表时间：2014年10月共青团济南大学委员会2011年6月修订项目编号申请者的承诺：我承诺对本人填写的各项内容的真实性负责，保证没有知识产权争议。如获准立项，我承诺以本表为有约束力的协议，遵守济南大学学生科技创新领导小组办公室的相关规定，按计划认真开展研究工作，取得预期研究成果。申请人（签章）年月日填表说明一、本表请用计算机如实填写；封面上方项目编号不填，其他栏目由申请人用中文填写，外来语要同时用原文和中文表达，第一次出现的缩写词，须注出全称。二、“学科分类”填写一级学科名称，并注明主要涉及的学科。三、“项目类别”包括自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作类、创业计划书。四、项目名称要简明准确，限制在30个汉字之内。“简表”研究内容栏目中的关键词最多不得超过24个汉字长度。五、本表报送一式3份，请用A4复印纸打印，于左侧装订成册，按规定时间交到校团委。申请人在申请及使用该资助金时，如有疑难问题，直接向校团委咨询（办公楼216室。电话82767319），或用E-mail方式同我们联系（邮箱：[e-mail]）,我们将对来信提出的问题及时进行回复。一、数据表课题名称基于单片机的蔬菜大棚智能水车主题词智能浇灌灭火报警项目类别科技发明制作类学科分类机械类机械工程及自动化指导教师学院职称副教授研究专长联系电话负责人姓名性别身份证号所在学院专业学号联系电话项目组成员姓名性别学院专业机械工程学院机械工程及自动化项目构思、整体规划机械工程学院机械工程及自动化项目测试机械工程学院机械工程及自动化项目组装机械工程学院机械工程及自动化购买项目零件机械工程学院机械设计制造及自动化查询项目资料机械工程学院机械工程及自动化项目记录本项目组成员参加过山东省机电大赛、齐鲁机器人大赛等比赛，并在齐鲁机器人大赛中获得一等奖。预期成果论文调研报告√实物作品创业计划书电脑软件专利申请经费900（元）预期完成时间2014年12月二、课题论证1.本课题国内外研究现状评述及研究意义国内外研究现状评述：在农业蔬菜大棚浇灌领域，我国一般都是使用人工浇灌的方式，国外已有使用智能化设备的。近几年，智能化机械设备也被引进我国农业，但是我国在智能化浇灌技术使用上还是空白。研究意义：使用智能化机械设备代替人工浇灌，不仅能够弥补了人工浇灌的不足，还能节省大量的人力物力，实现更高效率的作业环境。如避免了使用劳动力成本高，操作不灵活（人员调动不方便）等情况的发生。该创作符合现代化智能化机械操作的农业生产模式，让智能化科技走进农业的发展，为人类带来福音。2.研究的主要内容、基本思路和方法、重点难点、主要观点及创新之处主要内容：使用智能化技术来制作一辆智能循迹喷水小车，让其在蔬菜大棚（大型的蔬菜大棚种植基地）内沿路（利用磁感应）进行浇灌。同时本车配有灭火功能，当小车在执行浇灌任务时，如果遇到火情，小车可以感应到火情。小车一旦感应到火源就会同时发出报警信号（将信号传递给人）并向火源喷水执行灭火命令。基本思路：用可充电锂电池供电，驱动器驱动小车实现直走拐弯命令，单片机控制信号控制小车循迹及舵机（以一定角度旋转），继电器控制水泵的开启与闭合，火焰传感器实时检测火源，蜂鸣器发出报警信号。方法：分析法探究法试验法模拟法查询资料重点难点：对要实现的功能的调试环节，按照编写的程序对小车进行调试，当调试结果未达到预想状态时，需要重新更改程序参数等，这一过程往往需要进行五六十次实验甚至是上百次，尤其是对单片机初学者而言会需要花更多的时间和经历。失败乃成功之母，只要有坚强的毅力和决心，这些难点都会被克服的。主要观点：将智能化技术应用到农业生产领域，智能化浇灌取代人工浇灌的不足，机器人实时检测火源，弥补人类感知的不足。创新之处：以大棚蔬菜浇灌为主，灭火为辅。本职工作执行蔬菜浇灌命令，根据实际情况的需要执行火情报警和灭火命令。在蔬菜大棚土里埋磁条，磁感应技术实现沿路浇灌，实现高效作业，弥补人工的不足。同时当大棚内出现火情时，智能小车可以感应到火源，感应到火源的同时就会发出报警信号，并能前去执行灭火命令。3.前期研究基础和参考文献前期研究基础：。根据所学的单片机技术、C程序设计知识及机械专业知识等，我们制作的小车能实现循迹和喷水功能，并且在2014年《齐鲁大学生机器人大赛》中获得一等奖。但是我们不能满足于此，考虑到实践投入使用的需要，我们还想在未来的研究中实现以浇花为主，按实际需要实现灭火功能。参考文献：《电子技术》第三版刘润华主编中国石油大学出版社《电工技术》第三版杨雪岩主编中国石油大学出版社《C程序设计》第三版谭浩强著清华大学出版社《51单片机C语言教程》郭天祥著电子工业出版社三、经费概算序号经费开支科目金额（元）序号经费开支科目金额（元）1电池组180驱动器60单片机开发板等（包括单片机等）200传感器组60电机组（直流电机、水泵等）300车架构造100合计900元四、指导教师意见该团队成员具有单片机技术、C程序设计技术及机械基础知识的学习经历，喜爱发明制作，有严谨的科学创作态度和对科研活动浓厚的兴趣，已经具备科研创作条件，有很大的希望取得预期成果。指导教师签字年月日五、负责人所在单位审核意见学院教学办对项目组成员学籍审核意见单位负责人签字：（盖章）年月日学院对作品资格审查意见本栏需说明：1.该作品并非奖励成果或获奖作品。2.该作品是否具备转化为毕业论文的条件。单位负责人签字（盖章）年月日六、专家评审组评审意见评审意见主审专家签名：七、主管单位审批意见审批意见单位签章年月日八、审批结果登记项目名称批准编号批准日期批准资金备注