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1、精品学习资源附件 3高校生创新训练工程申报书机械工程系1882021-11-22工程名称 基于智能垃圾桶的讨论主 持 人所在系部联系电话指导老师申请日期起止年月欢迎下载精品学习资源一、申请理由 （学问条件，特长、爱好，相关经受等）工程背景：垃圾桶是家庭、小区、公共场所等不行缺少的设施；然而，在一些公共场合，虽然处处都有垃圾桶，但陈旧无新意，缺乏一些人性化设计，使人们用起来既不便利也不 卫生；例如：垃圾没有丢进桶内，导致遍地狼藉、臭气冲天，严峻污染环境；垃圾难以取出，费时费劲；传统的生活垃圾收集方式对环境的污染，困扰着人们的日常生活和健康； 其一，无盖的垃圾桶虽然便利人们投送垃圾，但是存在卫生问
2、题，垃圾的各种难闻的气味特殊简单通过空气传播，而细菌的感染间接地给人们来了种种疾病的隐患，影响人们的生活；其二，有盖的垃圾桶相对卫生但是很不便利，而且必需通过自己亲自开垃圾桶的盖子才能扔垃圾，这样就简单造成接触感染，既不卫生又影响心情；自身条件：做事仔细负责，踏实肯干，有良好的组织才能和和谐才能，同时在一些竞赛中收成的一些体会和具备的才能，参与一些结构设计大赛，慧鱼机器人欢迎下载精品学习资源竞赛的讨论，对于结构方面有肯定的明白；熟识把握INVENTOR 单,基本原理；片机的欢迎下载精品学习资源做事仔细，勤劳，动手才能强，善于创造制造，获得过很多奖项，如工程力学竞赛一等奖，工图竞赛二等奖，参与过
3、三下乡活动，积极热心，团结友好；善于编程，获得校运算机竞赛一等奖，聪慧肯干，为人淳朴，任劳任怨， 曾获校三好同学的奖项；熟识各种运算机软件，设计力学结构，机械结构，曾获校区结构大赛二等奖，节能减排大赛一等奖；二、工程讨论内容 （目前讨论的现状、讨论方法、试验方案、解决的关键技术和创新点等）1 总述1.1 设计总述垃圾桶内部硬件主要由 HT46F49E 芯片掌握中心，信号检测电路、掌握电路与语音电路四部份组成；通过信号检测电路模块检测到探测范畴内有人进入或者其他检测信号时，经过芯片掌握中心模块的分析处理后启动掌握电路模块做出相关开盖、关盖等应动作，语音电路模块也随之启动并播放设定的语音，提示人们
4、爱护环境，讲究卫生，当垃圾量过多时可以通过金属电阻应变片传感器传递给掌握电路，接通外部亮灯电路； HT46F49E单片机具有休眠功能，在无人使用时可以进入休眠，节省能源；内部为两个子垃圾桶，一个装可回收垃圾，另一个装不行回收垃圾，仍具有渗沥液收集部分；垃圾桶的外部设计成长方形，在垃圾桶的表面设计宣扬爱护环境卫生的标语和口号，提倡人们爱惜环境、爱护环境，同时可以充分利用垃圾桶外壳的广告功能，设计欢迎下载精品学习资源一些环保宣扬画1.2 主要原理2. 主要设计2.1 硬件结构（ 1） HT46F49E单片机HT46F49E 单片机采纳 5V 稳压电源供电；工作在8MHz 时钟频率；由于采纳RISC
5、结构，此系列单片机具有高运算速度和高性能的特性有了集成的A/D和 PWM 功能的优势，再加上低功耗、高性能、制的输入/ 输出和低成本等特性（ 2）热释红外传感器:平常端输出低电平，端输出高电平；当有移动发热体迸太监视范畴时，热释电红外传感器接收到红外能量，并输出检测信号；该信号经放大器放大后，由比较器欢迎下载精品学习资源进行比较判定，再由信号处理电路处理后输出掌握信号；此时输出端变为高电平， 而输出端变为低电平；在模块的外部可接增益调剂电位器，以调剂放大器的增益；（ 3）震惊传感器这种应变片是利用真空沉积技术将半导体材料沉积在带有绝缘层的试件上制成的；它通过转变真空沉积时衬底的温度来掌握沉积层
6、电阻率的高低，从而掌握电阻温度系数和灵敏度系数；因而能制造出适于不同试件材料的温度自补偿薄膜应变片；薄膜型半导体应变片吸取了金属应变片和半导体应变片的优点，并防止了它的缺点，是一种较抱负的应变片；（ 4）压力传感器其核心部分是一块沿某晶向 切割的 N 型的圆形硅膜片；在膜片上利用集成电路工艺方法扩散上四个阻值相等的P 型电阻；用导线将其构成平稳电桥 ；膜片的四周用圆硅环（硅杯）固定，其下部是与被测系统相连的高压腔，上部一般可与大气相通；在被测压力 P 作用下，膜片产生应力 和应变；（ 5）语音模块欢迎下载精品学习资源2.2 软件设计2.3 结构设计欢迎下载精品学习资源本作品中选用拍合式电磁铁，
7、其结构如下图所示线圈 1 套在铁心 2 上，两者固定不动，衔铁3 是运动部分；当线圈部分通过肯定值电流过后，在铁心、衔铁、气隙中间就产生肯定数量的磁通；图中虚线所示为磁通流过的路径；在磁通的作用下，产生肯定大小的电磁吸力，将衔铁吸向铁心，妄想是气隙 4 减到最小；图中箭头表示衔铁吸引时运动的方向；当线圈中电流停止后，电磁吸力就消逝；当电磁铁通电后，产生电磁吸力，再运用杠杆原理使桶盖打开；当电磁铁断电后，电磁吸力消逝，此时垃圾桶盖由于重力作用关闭；2.4 结构设计欢迎下载精品学习资源3. 创新点：智能垃圾桶简易图欢迎下载精品学习资源智能垃圾桶防止了传统垃圾桶的气味难闻，传播病菌的缺点，通过感应人
8、体热源来自动开关桶盖，并且有语音提示，垃圾重量感应的特点；欢迎下载精品学习资源三、 工程进度支配 （查阅资料、选题、自主设计工程讨论方案、开题报告、试验讨论、数据统计、处理与分析、研制开发、填写结题表、撰写讨论论文和总结报告、参与结 题答辩和成果推广等）整个工程的实施需要大致一年的时间，结合我校的教案时间支配，初步的方案进度支配准时间节点如下：1. 2021.12 2021.2，完成智能垃圾桶全部的机械设计和程序设计，该内容包括：单片机的设计和选用，热传感器和压力传感器的设计，语音电路的设计，垃圾桶形状结 果设计；对智能语音、自动开闭盖、重量提示的程序设计2. 2021.2 2021.5，对设
9、计进行理论上的检查3. 2021.5 2021.8，完成个部分详细参数的设定，挑选合理的数据参数，列出所需的零件产品清单4. 2021.8 2021.11，购买零件，开头加工形状金属结构，锡焊电路，整体组装；5. 2021.11 2021.12，后期调试及成果展现四、拟利用资源 （试验室、讨论所、创新基地、实践基地、仪器设备、资料等）1. 金工实习基地，进行产品加工；2. 图书馆，在设计制造期间连续讨论相关书籍，作出更好地改进；3. 运算机试验室，对程序进行调试；五、经费使用方案序号支出工程金额（元）依据或理由欢迎下载精品学习资源单片机、传感器及各组1成电子元件3000内部软件需要欢迎下载精品
10、学习资源2 金属材料500外部框架结构欢迎下载精品学习资源3高效能蓄电池500为垃圾桶供应电能4各类传感器1000传感器是传递信息5专利申请及差旅费合计1500专利申请，参与学习6500六、工程预期成果 （讨论论文、设计、调研报告、申请专利、开发软件、研制产品、工程鉴定等）1）申请部分结构专利；2）25 篇论文3） 研制出的实体样机4） 与外界公司合作5） 尽力投入到市场欢迎下载精品学习资源导师看法：该工程选题新奇，创新性强工程方案可行，具有可考核性；申请工程团队有较强创新意识和科研精神；建议予以资助；系部看法：签名盖章：年月日欢迎下载精品学习资源签名：年月日欢迎下载精品学习资源管委会看法：盖章签名：年月日欢迎下载