智能燈光控制的隧道模型設計

李錦坤　劉　昆　江行舟

(華南師范大學附屬小學，廣東　廣州　510631)

智能燈光控制的隧道模型設計

李錦坤劉昆江行舟

(華南師范大學附屬小學，廣東廣州510631)

摘要：針對不少隧道車流量較少的情況，在隧道入口前設置紅外對管感應器，汽車駛入隧道前觸發開關，點亮隧道頂端的強光頂燈，增加隧道的亮度，達到安全行駛的目的.在沒有汽車駛入時，30秒自動關閉頂燈，只保留兩側的壁燈，達到了節能環保的目的.另外，為了增強模型的真實性，利用兩塊前后放置的鏡子，使隧道模型形象、逼真.

關鍵詞：節能環保；隧道模型；智能燈光控制

每逢假期外出旅行，好多人都喜歡坐在車上欣賞路邊的風景，一排排樹木，一座座高山，應接不暇，我們更喜歡體驗汽車通過隧道時“穿越”的感覺，光明與昏暗之間的交替變換好似有點柳暗花明又一村的意境.隧道有長有短，燈光有強有弱，我們發現，為了節約能源，車流量少的隧道普遍燈光較弱，這就給行車帶來更多不安全的因素.因此我們嘗試設計一個節能環保的隧道模型，希望在隧道內保持一定數量的常亮壁燈和能通過觸發開關控制的頂燈，當有汽車通過隧道前，可觸發開關，點亮頂燈增加隧道的亮度.而汽車通過后又沒有新的車輛來往時，增亮的燈光就在一段時間里自動關閉，這樣就達到了安全又節能的效果.

科學課老師告訴我們，生活中有很多很多的傳感器.帶著這個問題，我們科技創新小組請求老師幫忙，在老師的鼓勵和幫助下，我們開始嘗試設計與制作.

隧道里，一般都安裝了壁燈和頂燈，讓壁燈常亮，頂燈的開、關可通過紅外對管感應器來實現，這是我們小組討論的結果.

1自動控制裝置的設計

圖1

控制電路主要分成四個部分：紅外對管感應器、信號處理電路、延時電路和繼電器控制電路.信號處理電路輸出的控制信號控制繼電器，從而控制頂燈的亮與滅，控制電路實物圖如圖1所示.

當有汽車進入隧道前，紅外對管感應器將信號傳導給信號處理電路，信號處理電路輸出控制信號控制繼電器點亮頂燈.汽車通過后又沒有新的車輛來往時，紅外對管感應器再將信號傳導給信號處理電路，信號處理電路輸出控制信號控制繼電器，使頂燈熄滅，由于有延時電路的存在，頂燈仍會保持亮一段時間，才會滅掉.

2隧道模型的設計

平時照鏡子，能看到一個自己的像，這就是簡單的平面鏡成像原理.用一個鏡子只能看到一個像，用二塊鏡子成一角度放置，可以看到多個像，且兩鏡子的夾角增大，像的數量增多(如圖2).而一前一后放置兩塊鏡子，對里面的物體也能形成很多個的像，因為如果兩塊都采用鏡子，則看不到里面的現象，因此，根據日常的經驗，半透明的鏡子就成了我們的首選材料.

圖2

通過實踐與嘗試，最終我們使用一塊鏡子(后端)、一塊半透明的鍍膜玻璃、LED燈、控制電路等材料，制作了隧道的模型，裝置結構如圖3所示.

圖3

當汽車進入隧道前，經過隧道前端的“紅外對管”感應器時，觸發開頭，點亮強光頂燈.根據汽車通過隧道所需的時間，設置控制電路的延時時間，如果沒有其它車輛通過，頂燈根據延時時間自動關閉.如果還有其它車輛通過，則會再次觸發，重新計時.

實驗的成功，是對我們最大的鼓勵，看到我們的創新成果，滿足感和自豪感瞬間讓我們感覺是世上最快樂的學生.

(指導教師：華南師范大學附屬小學吳向東、張碩司、王繼華)

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