1. 本选题研究的目的及意义
近年来,随着物联网技术的快速发展,各种智能家居设备走入了千家万户,其中智能门铃作为家居安全的第一道防线,扮演着越来越重要的角色。
传统的智能门铃通常需要外部供电或电池供电,存在着布线复杂、电池寿命有限、更换电池不方便等问题。
为解决这些问题,自发电智能门铃应运而生,其核心在于利用环境能量为门铃提供持续电力。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着环境能源采集技术的快速发展,自发电技术受到了国内外学者的广泛关注。
在自发电门铃领域,国内外学者已经开展了一系列研究工作,取得了一些阶段性成果。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题的主要研究内容包括:1.自发电门铃系统设计:根据自发电门铃的工作原理和功能需求,设计系统的总体方案,包括按键发电机、能量储存电路、控制电路等模块的设计。
2.按键发电机结构设计:根据门铃按键的特点和能量采集需求,设计按键发电机的机械结构,包括发电单元的类型、结构参数、材料选择等,并通过有限元仿真分析对设计的结构进行优化。
3.按键发电机电路设计:设计按键发电机的发电电路、整流滤波电路、升压电路等,以实现对采集到的机械能进行高效的电能转换和存储,并为后续电路提供稳定的电压。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、仿真模拟和实验验证相结合的方法,具体步骤如下:1.文献调研:通过查阅国内外相关文献,了解自发电门铃、按键发电机、能量采集技术等方面的研究现状、发展趋势和关键技术,为课题研究提供理论基础。
2.系统设计:根据自发电门铃的功能需求和设计指标,确定系统的总体方案,包括按键发电机、能量储存电路、控制电路等模块的设计,并进行系统建模和仿真分析,优化系统性能。
3.按键发电机设计与优化:根据门铃按键的特点和能量采集需求,设计按键发电机的机械结构和电路结构,并通过有限元仿真分析对设计的结构进行优化,提高能量采集效率。
5. 研究的创新点
本课题的创新点主要体现在以下几个方面:1.高效按键发电机结构设计:针对门铃按键的特点,设计一种新型高效的按键发电机结构,提高能量采集效率。
2.自适应能量管理电路设计:针对按键发电的间歇性和低电压特点,设计一种自适应能量管理电路,提高能量利用效率,并为后续电路提供稳定的电压。
3.低功耗控制电路设计:设计一种低功耗的控制电路,降低门铃系统的功耗,延长其工作寿命。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 王立地,张希,李明,等.基于压电悬臂梁的自供能无线门铃设计[J].压电与声光,2021,43(6):934-938.
[2] 周俊杰,张强,周伟,等.基于电磁感应的无线门铃设计[J].电子技术,2021,50(12):6-8.
[3] 陈冲,张文,李超,等.一种自发电无线门铃设计[J].电子测量技术,2020,43(19):120-124.
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