唐益康
一、選題背景
隨著社會的發展,人工智能城市是有待于我們創造和建設。安裝有路燈的區域越來越多,人們在這一領域的技術越來越進步,人們對路燈的要求不再僅僅限于照明,還要求有更多的功能。由于各地的氣候溫度存在差異,對路燈的色溫要求也不相同。但是,現有技術的路燈顏色是固定的,不能根據季節氣溫的變化頻繁更換路燈,這樣人們很難根據路燈來判斷溫度發生了怎樣的變化,能夠根據季節環境溫度自動調節路燈顏色的路燈還不多。
二、研究目的
1、要求能夠充分利用太陽能給路燈提供電能,可根據環境溫度自動變換顏色的路燈;研制結構、制作簡單的“伯努利方程實驗儀”;
2、設計的結構簡單、節能環保、成本低、效果好、具有良好的市場推廣價值。
三、研究過程
㈠ 基本思路
根據路燈來判斷溫度(季節環境溫度)發生的變化,自動調節路燈顏色的路燈,可由熱敏電阻感應溫度的變化從而改變電阻的大小,電流變化進而控制觸頭控制器選擇相應發光的二級管,結構簡單,同時為了充分利用能源,設置了太陽能轉換裝置,達到了節能環保的目的,從全國范圍來看,越來越多的人和企業認識到了太陽能路燈照明,雖然現階段太陽能照明的瓶頸是,蓄電池和控制器這方面,蓄電池壽命比較短,控制器容易出現問題,但是從銷量來看肯定是前景可觀。
㈡ 作品簡介
1、作品結構圖(如下圖):
其中:蓄電池~1、支架~2、顏色調節裝置~3、太陽能電池板~4、能量轉換裝置~5、熱敏電阻器~6、觸頭控制器~7、發光二極管~8、燈罩~9、燈芯~10。
2、作品結構說明
該作品主要結構包括:蓄電池、支架、顏色調節裝置、太陽能電池板、能量轉換裝置、熱敏電阻器、觸頭控制器、發光二極管、燈罩、燈芯。其中蓄電池設置在支架的頂端,太陽能電池板設置在支架的外側周圍,能量轉換裝置設置在支架的中部,太陽能電池板分別與能量轉換裝置和蓄電池電性連接,顏色調節裝置由熱敏電阻器、觸頭控制器和發光二極管組成,熱敏電阻器在燈罩的外側,熱敏電阻器與觸頭控制器電性連接,觸頭控制器與發光二極管電性連接,燈芯設置在燈罩的內部。
該作品的發光二極管設置為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七個發光二極管。另外,蓄電池的表面設有電量顯示屏;燈罩的表面設有防水層。
㈢本作品的實驗原理及功能說明
由熱敏電阻器感應溫度的變化從而改變電阻的大小,電流變化進而控制觸頭控制器選擇相應的發光二級管,太陽能電池板吸收太陽能,所吸收的能量通過能量轉換裝置轉化為電能儲存于蓄電池中,為整個電路提供電能。
該種可根據環境溫度自動變換顏色的路燈,通過熱敏電阻器感應到環境的溫度進而改變電阻大小,以及根據電阻大小引起的電流大小控制觸頭控制器,進而選擇哪種要發光的二極管;其太陽能電源裝置能夠充分利用太陽能給路燈提供電能,該種可根據環境溫度自動變換顏色的路燈,結構簡單,節能環保,隨時根據顏色變化來判斷溫度的變化,具有良好的市場推廣價值。
(作者單位:湖南省衡陽市八中469班)