2016长沙理工大学学生科技立项可行性报告.doc

关于研发“多方位环保型废电池回收箱 ——废电池绿飓风袭卷者”可行性报告 作者：机制1004班科技创新小组 指导老师：张凌 郑斌 项目顾问老师：欧彩玲 彭霞 立项背景及意义 （1）立项背景 随着物质生活的提高，电池的使用愈来愈广泛，废弃的电池数量巨大，环境问题越来越突出，废旧电池的处理问题也越来越受到关注。 主视图 后视图 图1，多方位环保型废电池回收箱外形图 说明：由于设计时小组内部成员对项目外观设计有不同想法，经过讨论后确定回收箱外观左右侧为两种方案。 方案一：部分组员认为回收箱外观只需将功能集中到前后两个面上，左右两侧没有内容。此方案有点：节约材料，布局对称。 方案二：部分组员认为回收箱的功能要分布到外观的四周。主视图和后视图不变，左视图为游戏版面，右视图为以旧换新电池奖放装置，图中主要显示电池计数。此方案优点：方便多个人同时使用该机器。 （二）详细介绍结构作用及其功能。 “游戏平台设置”可以通过设置不同的游戏内容来吸引不同人群来投掷废电池。类比于游戏币，每投入规定数量的电池则可玩一次游戏（数量由兑换厂家规定）。主要适用于少量多次等零散的废电池回收，针对小孩等对游戏感兴趣的人群。 “自行车锻炼器材生电供能装置”为那些喜欢搞体育锻炼的人群提供了锻炼器材。在他们锻炼身体的同时转换装置将动能转换成电能储存在蓄电池中。储蓄在蓄电池中的电可供机器运作、照明，也可通过输出接口让健身的人给手机、mp3、mp4等充电。当储蓄的电量不足时机器用电将切换到城市电网。在锻炼者前方，视野能随意可及的屏幕面板上设置励志标语。标语主要鼓励锻炼者坚持锻炼，自强不息。当锻炼者踩踏锻炼装置时，系统内的计速器同时运转，将信息传到屏幕面板，屏幕面板则会显示锻炼者的运动状况。锻炼者可以通过锻炼时注意到废电池回收的信息，不自觉的就会将自己家里的废电池带过来回收。 “以旧换新电池奖放装置”能在人们投入规定数量的废电池后，为了表示对积极响应废电池回收的环保行为的嘉奖，机器将吐出一定数量的新电池回馈给投掷者。与电池生产厂家合作后，奖励新电池数量由兑换厂家规定。 奖放装置主要工作图 废电池检测装置 为了检测投入的是否为废电池，我们设计了两道检测装置。 图2，多方位环保型废电池回收箱主要工作流程图、内部结构图。 第一道检测装置，主要由一些导线和微型灵敏电流计组成。当目标物体投入投掷口后，通过第一道检测装置。根据电池导电的原理，微型灵敏电流计则检测到该物体是否导电，初步判定该物体是导体还是非导体。非导体直接吐出，导体进入下一道检测装置。 第二道检测装置，主要由导线和微型电压表组成。用于测量该物体的电量。该装置预先通过多方面调查和咨询后设定电池的高低电量的界限。如果该物体没有电量或者电量超过旧电池的额度，则退出该物。在没有电量和高电量之间的被判定为低电量的旧电池，则进行第三道程序。 第三道程序，由单片机控制程序完成计数、控制游戏的开关、控制新电池的导出、控制在旧电池回收箱满时自动停机。 此外，该机器预留升级装置，可以安装一个播音装置。设定一些褒奖、感谢环保行为的话语。在以旧换新的同时播出。或者可以安装录音设备，录下人们以旧换新后的环保感言。到时后可以用特定的网站、在环保节目上定期播放，给我们的后代留下回首他们先辈在环保史上奋斗的资料。 “废电池个数计时电话”的内部电路图如下图所示，其中：装置A为话机； 如下图所示，器件B内部结构为：废旧电池计数器+传感器+时控开关. 当从相应的投掷口投入废电池后，计数器记下电池的个数。传感器接收“电池个数”这一信号，然后再将信号传给时控开关。时控开关根据电池的个数制定通话开关闭合时间，限定通话时间。并在通话结束前一分钟时，主动提示“通话一分钟后即将结束”。 “绿叶状顶棚盖”用来给机箱体遮风挡雨、防暴晒。提供了一个良好的安置及工作环境，延长机器的使用寿命。独特的绿叶状造型也象征了绿色环保，在给人们提供艺术享受的同时，也传达了环保的寓意。 “闪电状循环组合支撑架”用来连接机箱体与顶棚盖。其独特的造型寓意着电的循环利用，从而人们可以更深刻地意识到节约用电的重要性，也传达了废电池回收循环利用的寓意。 （三）科研创新的主要方式 以上功能的实现基于ARM7单片机主控制实现。 ARM7处理器以其高性能、低价位、低能耗等特点而广泛应用于智能控制的各个领域，以ARM7处理器为核心的智能产品以其优异的性能深