基于LED燈帶演示新型多功能自動中控器研究

盧家儒

(廣東省信宜市教育城初級中學 廣東 信宜 525300)

1.研究的背景及意義

完善基礎教育階段的科技教育，增強中小學生的創新意識、學習能力和實踐能力，正成為當前我國教育乃至整個教育界的一個熱點問題，《全民科學素質行動計劃綱要》中指出;培養青少年的創新精神和實踐能力，推進青少年科技教育事業發展，促進創新、協調、綠色、開放、共享發展理念實施。

在這種大環境下，我們作為新時代的中學生必須從生活中發現問題并加以解決、改進。經過一段時間的留心觀察，如今的控制器主要分為機械式或電子式的方法來進行控制，但是我們發現作用單一，穩定性,安全性欠佳，所以我們決定對現有的控制器加以改進，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中控器》。

我們設計的《基于LED燈帶新型多功能自動中控器》是利用了LED燈帶直觀地演示出新型多功能自動中控器的工作原理及工作過程，方便教師上課時的講解，便于同學們的理解和學習電磁繼電器的工作原理。

2.改進思路

在學習過程中我們也發現了原有的水位控制器.溫度報警器等。有一定的設計缺陷，所以我們加以改進，設計出了新型多功能自動中控器。新型多功能自動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電流的工作電路，進行遠距離操作和自動控制，以保證中控器的使用安全。我們自主設計了一個水位高低控制模塊，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，可以實現水位控制功能。設計了溫度控制模塊，可對溫度高低進行控制、報警。

3.所用的科學探究方法

《基于LED燈帶新型多功能自動中控器》作品研究方法主要采用綜合運用、文獻研究、行動研究法、個案研究、經驗總結等方法。

4.研制過程

4.1 了解現有水位控制器工作原理，學習了電磁繼電器的工作原理。

4.2 我們去燈飾商店，了解了led燈帶的工作過程。

4.3 設計了《基于led燈帶演示新型多功能自動中控器》的海報，如圖1-1所示。

4.4 制作框架并把海報貼在KT板上，如圖1-2所示。

4.5 安裝燈泡、蜂鳴器和led燈帶。

4.6 設計并連接電路,進行調試。

5.工作過程

當探頭達到閥值時，電磁鐵通電產生磁性，銜鐵被吸向下，動觸點打向下，燈熄滅，紅燈亮，蜂鳴器報警。當探頭溫度低于閥值時，電磁鐵沒有磁性銜鐵被復位彈簧拉起，動觸點打向上藍燈亮紅燈熄滅，蜂鳴器不報警。

6.作品創新點

6.1 外形獨特，結構新穎，改變了傳統的水位控制器用途單一的弊端。

6.2 采用模塊化式設計，拼接簡單，可成為溫度報警器，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，便于課堂教學中同學們對該控制器的理解。

6.4 整個控制電路采用12v恒定電源，使用安全可靠。

7.進一步改進完善

7.1 簡化報警模塊。

7.2 提升溫度控制模塊靈敏度。

7.3 進一步簡化電路。

7.4 增加遠程報警功能，可以通過發送短信的方式進行遠程報警。