鐘俊浩 盧劍平



停水時,媽媽會打開水龍頭等待來水,但來水以后不一定能及時關閉,這樣會浪費很多水。
我家也遇到過這種情況。而且媽媽洗碗、洗菜時習慣讓水龍頭一直開著,這樣也很浪費。
感應水龍頭可以自動控制開關,我向媽媽提議在家安裝感應水龍頭,可媽媽認為,接水時需要有人一直站在水龍頭旁邊,使用不方便。
確實如此,特別是需要接滿大桶水時,手要一直放在感應處,太麻煩了。有什么好辦法嗎?
我們把感應水龍頭改造升級,在它的基礎上增加一些功能,既滿足少量用水的需求,又滿足人不在旁邊,需要接大桶水的情況,這樣就能完美解決問題啦!
一、功能設計
了解了家人的用水需求后,我們一起對紅外感應的環保水龍頭進行功能設計。
用水量較少時,水龍頭自動出水5秒,同時可以根據需要,選擇出水量是大水、中水還是小水,這樣就不會出現忘記關水龍頭的情況,達到節約用水的目的。
若是需要接大桶水,5秒的出水時間就有點短,因此,我們設計了一個長出水按鈕。需要大量用水時,按下這個按鈕,水龍頭就會持續出水,出水量也可以自由選擇。這樣,不用將手放在感應處,水龍頭也可以持續出水。
根據設計方案,我們準備了以下材料 :水龍頭、Arduino主板、舵機、紅外傳感器、長出水按鈕、電池、電源降壓板、木板等。
1.Arduino主板與舵機組合,用于調節水龍頭開關的開合角度,如0°(關閉)、30°(小水)、60°(中水)、90°(大水)。
2.三個紅外傳感器分別對應小水、中水、大水,人們可以根據需要,選擇出水量。紅外傳感器感應到人體后,可自動出水5秒。
3.一個長出水按鈕。按下這個按鈕,水龍頭就可以長時間出水。
4.電池與電源降壓板給作品提供電源。木板則用于裝飾。
(一)繪制草圖
家里最常用的是廚房水龍頭,于是我們結合廚房水龍頭的特點進行了設計。如圖1所示。
(二)編寫程序
舵機的運作需要編程來控制。在老師的建議下,我們采用ArduBlock軟件來編寫程序,這個軟件的操作像搭積木一樣簡單,我們很快就完成了控制程序的編寫。部分程序如圖2所示。
(三)組裝零件
在老師的指導下,我們用木板搭建框架,按照設計圖紙將零件固定在木板上,將舵機與水龍頭把手組裝在一起,最后用導線將舵機、紅外傳感器、Arduino主板和電池連接起來。經過多次調試后,作品性能穩定,達到了最初的設計目標。
短時按需用水模式 :三個紅外傳感器檢測到人體后,分別出小水、中水、大水。出水5秒后,水龍頭自動關閉。
長時按需用水模式:需要大量用水時,先按下長出水按鈕,然后選擇出水量。再次按下按鈕,水龍頭停止出水。老師
推薦理由
該作品在現有感應水龍頭的基礎上,根據人們的實際需求,增加了更實用的功能——按需按時取水,方便又節能。該作品來源于生活,也需要通過生活來檢驗,希望作品能不斷完善,更好地服務于環保事業。