大学生创新基金项目研究总结报告

1.研究总结报告主要包括项目的研究意义及价值、具体项目研究过程（包括研究内容与方法）、结论和成果、项目的特色或创新点、应用前景、收获和体会、尚存在的问题及进一步研究的设想等内容。

2.研究总结报告正文格式：首行缩进2个字符，小四号仿宋字体，1.5倍行距。

3.研究总结报告字数不低于5000字。

4.一律使用A4纸打印，一式三份。

一、项目研究的目的和意义、具体目标

1.1 研究目的和意义：传统意义上的门锁一般都是通过钥匙来实现开门的功能。然而，钥匙开门存在着诸多弊端。作为一种实物，钥匙一旦遗失将会对用户造成很大的麻烦。同时，万能钥匙的出现和钥匙被人窃取、偷配现象的存在，导致用户的人身和财产安全很难得到保障。尽管现在很多人在研究，但是其实用性很低，难以生活化。

基于MCU技术的电子密码锁可以最大程度地保障用户的门户安全。我们用密码代替钥匙，可以从根本上解决了“钥匙遗失”这一问题。与其他普通的门禁密码锁不同的是，我们还将电话报警模块模块融合到这一设计当中，实现用户与密码锁的人机交互通信。一旦密码输入者连续三次输入密码错误，密码锁将执行以下命令：

1．密码锁自动锁定，在规定的时间后自动解除，并由用户手机发送解锁命令后解锁。

2．摄像头自动启动拍摄密码输入者的照片并传输到附近的相关管理处（如用户手机。物管中心）。

3．电话报警模块模块发送短信到用户手机提醒用户注意。

4．蜂鸣器警报。

此外，开门信息会储存在MCU中，用户可查看之前的开门记录。每次用户更改密码，电话报警模块模块也都会发送短信通知用户。一旦用户忘记密码，可由电话报警模块模块发送验证码到用户手机，用户使用该验证码即可更改密码。以上措施将大大提升该密码锁的性能，从而确保用户财产安全。

该密码锁设计完成后的价格在300￥左右，批量生产成本更低，不仅适用于中高档家庭用户，更是仓库、资料库等需要高安全系数部门的良好选择。

1.2 具体目标：是以MCU和电话报警模块为核心，设计出具有高安全性能的方便使用的电子密码锁。

2.国内外的研究状况

2.1国内研究状况：

国内对类似的““电子密码锁”的研究很多，但将电话报警模块模块和摄像装置整合到密码锁中进行远程信息传输控制和实时监控的很少，日常生活中具体应用实物也鲜见，其主要原因是相关技术不成熟且成本较高，普遍适用性低。

2.2 电子密码锁的研究：为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。它的出现为人们的生活带来了很大的方便，有很广阔的市场前景。由于电子器件有限，以前开发的电子密码锁，其种类不多，保密性差，最基本的就是只依靠最简单的模拟电子开关来实现的，制作简单但很不安全，在后多是基于EDA来实现的，其电路结构复杂，电子元件繁多，也有使用早先的20引脚的2051系列单片机来实现的，但密码简单，易破解。随着电子元件的进一步发展，电子密码锁也出现了很多种类，功能日益强大，使用更加方便，安全保密性更强。以基于80C51单片机的密码锁居多。

2.3 电话报警模块模块的研究：电话报警模块模块广泛地运用到了工业应用领域，在各行各业都能看到电话报警模块模块应用的产品。比如，在车载监控领域，使用电话报警模块模块将车辆行驶的GPS数据传输回车辆管理中心；在电力、水务系统，通过电话报警模块模块实现了远程智能抄表，可以实时监控用户的用电和用水量；在测绘行业，为很多偏僻的测绘点安装了电话报警模块模块实现了实时监控，不必再人工搜集数据……普通电脑或者单片机可以通过RS232串口与GPRS模块相连，通过AT指令控制GPRS模块实现各种基于电话报警模块的通信功能。

2.4 国内研究情况总结：总体而言，国内相关的研究还是比较多的，这也给我们提供了丰富的参考资料。我们可以参考各个模块的功能，将它们进行有机的结合，实现更加强大的功能和可靠性更高的产品。

2.5 国外研究状况：

国外此类密码锁的特点是针对特定有效卡、指纹或声音有效，不能实现远程控制，只能适用于保密要求高且供个人使用的箱、柜、房间等。此类密码锁的价格普遍较高，不适于大规模推广使用。在国外，集成了电话报警模块和摄像头来实现远程控制，能实现信息实时反馈的密码锁基本没有。

2.6 国外研究情况总结：

国外的密码锁研究，虽然具有识别的多样性，没有远程控制和实时监控功能，但成本过高，不能被大规模的推广运用，而我们所要研制的密码锁将能弥补这些不足。

二、研究过程

1、研究内容：基于MCU技术的电子密码锁的研究主要以MCU和电话报警模块模块为基础，通过连接摄像头等外部设备，配以相应的硬件设备，结合实际运用情况，可实现用户通过密码开门，通信，防盗等多样功能，以提高其安全性，实用性。

2.研究方法、研究方案及可行性（理工类项目填写技术路线和技术指标）

技术路线：我们将采用设计+实践+验证的研究方法，共分5个阶段来完成这个项目。

第一阶段：查阅资料文献与学习理论知识，了解国内外关于这方面的研究状况并补充相关方面的理论知识。

第二阶段：方案设计。我们将确定该项目的总体设计方案与设计思路，然后研究各个模块并确定各个模块的具体功能，直到实现预期的目的。

第三阶段：研制、开发和调试。包括编写相应功能的程序，设计该密码锁的外围电路与接口，功能调试（包括程序的调试，电路的调试和硬件的调试）直到改密码锁达到预期功能。

第四阶段：性能的测试与完善。我们将对该密码锁进行测试，然后对其中不足的地方进行修改与完善，提高系统工作的稳定性和可靠性。

第五阶段：撰写论文，总结项目完成过程中的收获。

3、研究方法与方案：我们以stc89系列的单片机为核心与电话报警模块通信模块结合，研究内容由下述具体方法实现：

3.1系统总体框图：

3.2各模的功能及技术指标：

4.项目的特色与创新点

该电子密码锁创新性地将单片机与电话报警模块相结合，辅助以其他外围电路设备，安全系数高，能够最大程度实现保卫门户的功能。如以下几方面：

1.安全，方便，快捷；

2.性价比高；

3.适用性强可以运用多种场合；

4.采用128*64液晶屏显示界面，支持中文，更加人性化；

5.具有密码保存功能，将修改后的密码写入到单片机自带的E2PROM中；

6.密码输入错误三次后，开启声光报警，更加真实趣味；

7.电话报警模块模块实现了远程控制，在未来3G平台上能够得到更好的发展和应用；

8.在密码出现三次错误时，可以用摄像头实现拍照功能。

三、结论和成果

1.硬件部分

目前密码锁完成现状

1.1电路原理图

2.各模块介绍

2．1主控制芯片STC89C52介绍

单片机采用STC89S52单片机, STC89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，与工业80C51产品指令各引脚完全兼容。

2.2 键盘输入模块

4*4矩阵键盘实现密码的输入和密码确认及修改等一系列输入。键盘消抖采用软件消抖的方法。

2.3输出显示模块

采用LCD1602两行显示提示信息。鉴于本液晶芯片只能显示两行字符。所以未添加时间显示功能。第一行显示提示信息，第二行光标闪烁，提示用户输入。

2.4 密码存储模块

AT24C02是ATMEL公司的2KB字节的电可擦除\是模拟的IIC总线式EEPROM，采用两线串行的总线和单片机通讯，电压最低可以到2.5V，额定电流为1mA，静态电流5.5V，芯片内的资料可以在断电的情况下保存40年以上，而且采用8脚的DIP封装，使用方便。本实验中，AT24C02的SCLK和SDA引脚（SDA为数据线，SCLK为时钟信号线）接上拉电阻后与单片机的P2.6和P2.7脚相连

2.5报警电路

报警电路使用LED和蜂鸣器组成，实现在输入密码三次错误后的报警，提高密码锁的安全性。报警一段时间后LED灭，蜂鸣器关闭。

2.6 晶振电路

晶振电路使用11.0592MHz的石英晶体振荡器，给系统提供准确的时钟信号。

充分发挥了石英晶振振荡器的输出频率稳定的特性。

2.7 复位电路

复位电路在检测到S0被按下时，给芯片的RST引脚一个低电平，复位时间超过两个机器周期，从而使系统成功复位。

2.程序设计

2.1程序设计流程图

2.2程序代码见附件1

四、应用前景

在学校中，电子密码锁可以用于图书馆存包厨，方便同学的存取手包，从而避免出现自习结束后找不到书包的现象。

在宿舍管理中，密码锁用于刷卡的门禁，实现人员的管理。

在超市中，密码锁用于顾客的储物柜，方便顾客的购物。

五、收获和体会

项目从申报到研究再到完成，小组成员都付出了不少的心血和时间。大家本着边学习边制作的态度，解决了一个又一个的难题。买器件，焊接电路，阻值容值确定，都带着认真和严谨的科学态度。同时，工作也精益求精，细到芯片的选取，不仅要考虑芯片的功能完善与否，还考虑了芯片的价格，力求使系统整体价格稳定在合理的区间。

项目在中期的审核和国家级申报的过程中，在老教授的谆谆教诲中，领悟到科研的精神。密码的安全和项目的硬性指标是被问到的最多的问题，回来后成员进行了深入的反思。重新认识到项目的进行需要一个硬性的指标作为方向，而不是仅仅达到实现基本功能的目标。经过一番思考后，认为指标主要是密码锁的安全程度、系统的整体价格、系统正常运行的能耗。

六、尚存在的问题及进一步研究的设想

1.尚存在的问题

本项目的基本功能基本实现，但是还存在很多的缺陷。离最终的家庭医用还有很长的路要走。存在的问题，一是芯片的驱动能力一般，同时不能扩展很多的附加功能；二是，芯片正常运行整个芯片一直处在工作模态，系统的功耗比较高。不能很好的节约电能。三是，液晶屏选用LCD1602，只能输出两行字符，不能很好的输出更多提示信息，与用户的交互性不理想。四是，未完成家庭用220V交流电对系统的供电，不方便使用。

2.进一步的设想

2.1芯片

选择MSP430作为控制芯片，理由是，首先MSP430有多种工作模式，使用其最小能耗模式，可使系统在安静模式下的能耗大幅减小。其次，是MSP的扩展功能更丰富，便于后续的电话报警模块的添加。最后是，MSP430的计算和处理能力大幅提升，使系统的响应速度更快。

2.2显示模块

选用12864芯片，理由是输出信息增多，方便用户的使用

2.3 输入模块

使用触摸屏，理由是当前触摸式感应屏更多的应用于生活中，增加用户的舒适度。

2.4感应开锁（设想）

为方便用户使用，不必去记忆复杂的密码，可以尝试使用手机信号感应开锁，用户用自己的手机就可以实现开锁。前提是密码锁的安全性没有降低。

抑或采用指纹识别技术实现开锁功能。

七 现今成果

参加省级物理和科技作品大赛并获得一等奖

 

第二篇：科创总结

《受力分析》的教学研究和探索总结

很高兴我们这个科研项目能走到最后，通过这次大学生创新项目，让我们受益匪浅。课题能走到现在，都是大家共同奋斗付出的结果，这是和闫从华老师的悉心指导和照顾是分不开的。当然，为了这次比赛，我们也付出了很多，牺牲了许多的课外休闲时间，但是相比这些，我觉得我们的收获远远大于失去的。我们主要有以下几方面的收获：

首先，我们明白了计划的重要性。当我们拿到到我们的题目做第一次讨论时，我们大家都感觉很迷茫，不知道如何下手，就像是一只蚂蚁看到一块很大恨美味的食物一样；后来我们做了激烈的讨论，大家各自发表自己的看法，最后统计出来，把最适合最切实际的方法总结了出来，做了初步的计划，要探究《受力分析》，就要先了解受力分析的本质，意义，作用，以及不同的人对它的认识，既而去探究它的重要性。要做到这些我们就必须从基础做起，其中包括查找资料，总结受力分析的重要性以及分析的方法，询问高中老师和同学等不同的方面了解受力分析的相关的信息，为了完成这些规划，我们分为了两小组，分别负责图书馆和网上收集汇总资料，然后去询问一部分老师和同学关于受力分析的认识和其在高中的作用。分布完这些任务后，大家总有有了方向，感觉像是另一个世界为我们打开了一扇门，我们可以解除更多的知识，大家都充满了信心，我们会慢慢的一步一步去完善并走到最后，在开始我们就有一个明确的计划，在后期有很多忙的，在做这些工作的时候我们更加的完善，我们明白我们的过程是不断的优化和创新。这是以个长期挑战的过程，所以我们都有怀着坚持到底的决心。我们的项目慢慢的展开，一切都有序的进行着，这些很大一部分原因都源于我们详细的计划。在制定我们最初的研究计划的时候，我们列出了详细的工作流程，这样我们的任务分解可细化到每个人每个页面。在每个里程碑之后我们都能依据实际的编程情况，制定更为详细的计划。详细至每天，每个功能点，每个文档的细节处，我们的计划不仅是口头上的协定，而是通过落实在我们的计划文档上，让每个人的工作能够落到实处，大家相互督促按照计划有序进行工作/这些计划让我们的每个模块都能落实到人，因此我们的变更和反馈都能及时进行高效率的汇总。如果没有详细的计划，一个团队再怎么强大，都不能如此有序高效的完成这个项目。计划是我们项目的支柱，这使得我们对受力分析有了更为具体的了解。

其次，我们巩固了书本上的理论知识，以前在课堂上自己没有懂得，把老师在上课时常常教诲的经验和教训都不以为然，认为自己不会发生的那种错误，然而，我们大家自己再次去进行受力分析，还是会犯错，再次的实践深深的感受到老师上课时的经验之谈，也更加巩固了对于受力分析的理论知识的理解，打牢了受力分析这方面的基础；同时也让我们对于以前所学的知识有了更加深刻的认识，在查找资料的同时，我们对与创新项目的掌握和认识上了一个新的台阶，同时还锻炼我们查找资料的能力。

再次，由于课题所涉及的知识与我们现在所学的课本内容有很大的不同，所以我们不得不自己去拓展这方面的知识。我们看了很多受力方面的书，在自我学习中，深化了我们的知识，扩展了我们的视野，在思考问题的时候，我们不会片面的雪照解决方法，而是多方面考虑，找出多种方法，选着最好的解决办法。有时我们为了收集一小段的资料，要看完几本书，并且最终总结出对于我们有用的信息，这虽然是枯燥无味的，但是这对于我们的能力和素养提高有很大的帮助。高中时我们也觉得受力分析挺难的，各种的方法，不明白其中的原理，也有很多的不理解。但是我们通过这次大学生创新项目后，我们的这些问题迎刃而解，没有了以前的疑惑，既而迎来的是对战胜难题的喜悦和对新知识的渴望，感觉在我们自己的努力下来完成一个自己以前没有遇到问题有很强的自豪感。这就是学习兴趣，相信这能为我们以后的学习铺垫下坚实的基础，一直激励着我们前进。

最后，我们从大学生创新项目一开始到最后，并且圆满的完成了该项目，明白了一种不抛弃，不放弃的精神，我们小组五人一直坚持着，纵然有的 很苦，有的时候有点累，很多时候我们甚至会有很多气馁，但是我们坚信自己可以完成，坚决不能辜负了老师对我们的期望，一直坚持到了最后，并没有半途而废。

真心的感谢闫老师对我们课题的指导，带给我们他丰富的项目经验，还有他对项目的敏锐的洞察力，他的每一次检查都能及时的给我们反馈信息，并告诉我们如何更有效的展开项目，教会我们要简化问题，无论我们是做项目还是做人，我们都要按着简化的思想，将问题逐步分解，最终制定详细的计划而确定我们项目的展开。我们在做项目的同时，不断的积累和学习别人的见解和创新，并且不断的寻找我们的亮点，我们一直在努力的用我们有限的知识去挖掘出不同的东西来使得我们的项目与众不同。在这个课程中，闫老师一直鼓励着我们，给我们提出很多可行的建议，给予我们坚持下去的信心。

通过这次大学生创新项目，不仅从专业知识方面让我们收获颇多，明白个人的力量是渺小的，只有通过团体的合作，互补互助才能更有效率的工作，深刻体会了团体合作的重要性。而且在为人处事方面也让我们成熟许多，相信这次的项目经验会给我们的一生带来很大的帮助的，可以让我们学到了更多的知识，可以为我们的以后带来更好的发展机会。