晾曬的衣物被突如其來的暴雨澆個透濕!
辛勤耕作的農(nóng)民朋友們因為壞天氣或意外的火災而損失慘重!
這些場景光想起來就讓人抓狂!
都說科技改變生活,別擔心,我們有個超級棒的點子一設計。這個小玩意兒可聰明了,它能感應晾曬區(qū)周圍的變化,一旦監(jiān)測到火災或大雨,它都能迅速啟動保護措施,確保晾曬物安然無恙。
創(chuàng)意來源
一個周日,我和媽媽正在濕地公園賞花賞草,突然下起了大雨。正當我倆跑向能躲雨的屋檐下時,媽媽突然大喊道:“啊!忘收衣服了!”嚇了我一跳。
我的設計初始靈感就來自于這“一跳”。后來,我又看到這樣一則新聞:一場火災因兩棟建筑物之間的晾曬物而迅速蔓延。是啊,晾曬不僅怕雨,也怕火。傳統(tǒng)晾曬防護系統(tǒng)功能單一,僅能應對降雨或火災中的一種風險,且依賴人工響應,效率低、覆蓋范圍有限。
于是,我萌生了一個想法:設計一個。我與小伙伴喬俊然一起向老師請教,還自學了物理電路知識。經(jīng)過多次嘗試和改進,我們終于完成了。
火災監(jiān)測與響應:煙霧傳感器實時監(jiān)測環(huán)境的煙霧濃度,一旦監(jiān)測到異常便觸發(fā)警報并啟動噴水滅火裝置。
降雨監(jiān)測與響應:雨滴傳感器通過表面電阻變化監(jiān)測是否降雨,若是,則自動控制雨棚展開以保護晾曬物
協(xié)同控制:兩種模式可獨立或協(xié)同工作,通過PWM波輸出模塊驅動舵機或電機,完成角度調節(jié)或轉速控制,確保低延遲閉環(huán)反饋。
三、 結構組成
硬件部分包含ESP32芯片、煙霧傳感器、雨滴傳感器、PWM波輸出模塊等。ESP32芯片支持Wi-Fi和藍牙功能,廣泛用于物聯(lián)網(wǎng)設備,可實現(xiàn)遠程控制和數(shù)據(jù)傳輸。煙霧傳感器用于監(jiān)測空氣中煙霧的濃度,當濃度超出設定值時觸發(fā)警報。雨滴傳感器通過監(jiān)測雨滴的導電性判斷降雨情況,輸出信號。
各組件已集成,傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)ESP32芯片分析后輸出控制指令,實現(xiàn)閉環(huán)控制。
我們設計的系統(tǒng)既能防雨,又能防火,一舉兩得;通過傳感器和控制器實現(xiàn)全自動化,省時省力。
這款系統(tǒng)可以廣泛應用于家庭、農(nóng)場、倉庫等場景。比如,在家庭中,它可以保護晾曬的衣物;在農(nóng)場中,它可以避免糧食因突發(fā)天氣被淋濕;在倉庫中,它可以防止火災對物資的破壞。
未來,我們計劃加入更多功能,比如通過手機App遠程控制,或者增加太陽能供電模塊,讓系統(tǒng)更環(huán)保,使用更便捷。(指導老師:楊黎)
作者有話說
通過這次發(fā)明,我們不僅解決了生活中的實際問題,還學到了很多電子技術和編程知識。
未來,我們希望進一步優(yōu)化設計,降低成本,讓更多人用上這款智能防護系統(tǒng)。同時,也希望我們的發(fā)明能激發(fā)更多同學對科技創(chuàng)新的興趣,大家一起用科技來改變生活。
點評專家
譚迪熬中國發(fā)明協(xié)會院士專家咨詢工作委員會首任專家、中國發(fā)明協(xié)會中小學創(chuàng)造教育分會會長
郭律辰、喬俊然的,是一個來自農(nóng)家實際生活需要的創(chuàng)新項目。這項作品的完成,充分體現(xiàn)了兩名初中生敢想敢干的創(chuàng)新志趣與腦洞大開的求異思維。在農(nóng)村,防范火災和防范突然降雨是兩個完全不同性質的工作,居然能被兩位同學整合到一個項目中,且自然、貼切,值得點贊。
青少年的創(chuàng)新實踐,就是要在人們認為的不確定性中找到其確定性,從而實現(xiàn)獨樹一幟的創(chuàng)新。這對其自身成長為拔尖創(chuàng)新人才有積極的意義。
中國科學院院士、復旦大學化學與材料學院院長趙東元,在過去二十多年時間里,從未間斷為本科生上課,他希望激發(fā)學生對科學的興趣,引導他們敢于“異想天開”。他的學生田泳博士在其言傳身教下,有新的想法時總會先問自己:“相比前人是否足夠獨特,是否有照貓畫虎的嫌疑,創(chuàng)新點是否足夠鮮明、大膽?”田泳博士也因此不斷產(chǎn)出重大科創(chuàng)成果,令同行們欽佩不已。
(欄目編輯秦銀銀)