盧家儒

(廣東省信宜市教育城初級中學(xué) 廣東 信宜 525300)

1.研究的背景及意義

完善基礎(chǔ)教育階段的科技教育，增強(qiáng)中小學(xué)生的創(chuàng)新意識、學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力，正成為當(dāng)前我國教育乃至整個(gè)教育界的一個(gè)熱點(diǎn)問題，《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要》中指出;培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，推進(jìn)青少年科技教育事業(yè)發(fā)展，促進(jìn)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享發(fā)展理念實(shí)施。

在這種大環(huán)境下，我們作為新時(shí)代的中學(xué)生必須從生活中發(fā)現(xiàn)問題并加以解決、改進(jìn)。經(jīng)過一段時(shí)間的留心觀察，如今的控制器主要分為機(jī)械式或電子式的方法來進(jìn)行控制，但是我們發(fā)現(xiàn)作用單一，穩(wěn)定性,安全性欠佳，所以我們決定對現(xiàn)有的控制器加以改進(jìn)，以便更好地滿足用戶的需求，制作出了《基于LED燈帶新型多功能自動(dòng)中控器》。

我們設(shè)計(jì)的《基于LED燈帶新型多功能自動(dòng)中控器》是利用了LED燈帶直觀地演示出新型多功能自動(dòng)中控器的工作原理及工作過程，方便教師上課時(shí)的講解，便于同學(xué)們的理解和學(xué)習(xí)電磁繼電器的工作原理。

2.改進(jìn)思路

在學(xué)習(xí)過程中我們也發(fā)現(xiàn)了原有的水位控制器.溫度報(bào)警器等。有一定的設(shè)計(jì)缺陷，所以我們加以改進(jìn)，設(shè)計(jì)出了新型多功能自動(dòng)中控器。新型多功能自動(dòng)中控器采取了電磁繼電器的工作原理，也就是利用電磁鐵來控制工作電路，用低電壓弱電流來控制高電壓強(qiáng)電流的工作電路，進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作和自動(dòng)控制，以保證中控器的使用安全。我們自主設(shè)計(jì)了一個(gè)水位高低控制模塊，利用了三極管的放大作用，用極小的電流就可以帶動(dòng)電磁繼電器工作，保證了用水的安全，此模塊搭載中控器，可以實(shí)現(xiàn)水位控制功能。設(shè)計(jì)了溫度控制模塊，可對溫度高低進(jìn)行控制、報(bào)警。

3.所用的科學(xué)探究方法

《基于LED燈帶新型多功能自動(dòng)中控器》作品研究方法主要采用綜合運(yùn)用、文獻(xiàn)研究、行動(dòng)研究法、個(gè)案研究、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等方法。

4.研制過程

4.1 了解現(xiàn)有水位控制器工作原理，學(xué)習(xí)了電磁繼電器的工作原理。

4.2 我們?nèi)麸椛痰?，了解了led燈帶的工作過程。

4.3 設(shè)計(jì)了《基于led燈帶演示新型多功能自動(dòng)中控器》的海報(bào)，如圖1-1所示。

4.4 制作框架并把海報(bào)貼在KT板上，如圖1-2所示。

4.5 安裝燈泡、蜂鳴器和led燈帶。

4.6 設(shè)計(jì)并連接電路,進(jìn)行調(diào)試。

5.工作過程

當(dāng)探頭達(dá)到閥值時(shí)，電磁鐵通電產(chǎn)生磁性，銜鐵被吸向下，動(dòng)觸點(diǎn)打向下，燈熄滅，紅燈亮，蜂鳴器報(bào)警。當(dāng)探頭溫度低于閥值時(shí)，電磁鐵沒有磁性銜鐵被復(fù)位彈簧拉起，動(dòng)觸點(diǎn)打向上藍(lán)燈亮紅燈熄滅，蜂鳴器不報(bào)警。

6.作品創(chuàng)新點(diǎn)

6.1 外形獨(dú)特，結(jié)構(gòu)新穎，改變了傳統(tǒng)的水位控制器用途單一的弊端。

6.2 采用模塊化式設(shè)計(jì)，拼接簡單，可成為溫度報(bào)警器，水位控制器等，增大了作品的適用范圍。

6.3 使用LED燈帶直觀地演示出中控器的工作原理，便于課堂教學(xué)中同學(xué)們對該控制器的理解。

6.4 整個(gè)控制電路采用12v恒定電源，使用安全可靠。

7.進(jìn)一步改進(jìn)完善

7.1 簡化報(bào)警模塊。

7.2 提升溫度控制模塊靈敏度。

7.3 進(jìn)一步簡化電路。

7.4 增加遠(yuǎn)程報(bào)警功能，可以通過發(fā)送短信的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警。