李錦坤　劉　昆　江行舟

(華南師范大學(xué)附屬小學(xué)，廣東　廣州　510631)

智能燈光控制的隧道模型設(shè)計(jì)

李錦坤劉昆江行舟

(華南師范大學(xué)附屬小學(xué)，廣東廣州510631)

摘要：針對(duì)不少隧道車流量較少的情況，在隧道入口前設(shè)置紅外對(duì)管感應(yīng)器，汽車駛?cè)胨淼狼坝|發(fā)開關(guān)，點(diǎn)亮隧道頂端的強(qiáng)光頂燈，增加隧道的亮度，達(dá)到安全行駛的目的.在沒有汽車駛?cè)霑r(shí)，30秒自動(dòng)關(guān)閉頂燈，只保留兩側(cè)的壁燈，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目的.另外，為了增強(qiáng)模型的真實(shí)性，利用兩塊前后放置的鏡子，使隧道模型形象、逼真.

關(guān)鍵詞：節(jié)能環(huán)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(fēng)景，一排排樹木，一座座高山，應(yīng)接不暇，我們更喜歡體驗(yàn)汽車通過隧道時(shí)“穿越”的感覺，光明與昏暗之間的交替變換好似有點(diǎn)柳暗花明又一村的意境.隧道有長(zhǎng)有短，燈光有強(qiáng)有弱，我們發(fā)現(xiàn)，為了節(jié)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(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)能環(huán)保的隧道模型，希望在隧道內(nèi)保持一定數(shù)量的常亮壁燈和能通過觸發(fā)開關(guān)控制的頂燈，當(dāng)有汽車通過隧道前，可觸發(fā)開關(guān)，點(diǎn)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(shí)，增亮的燈光就在一段時(shí)間里自動(dòng)關(guān)閉，這樣就達(dá)到了安全又節(jié)能的效果.

科學(xué)課老師告訴我們，生活中有很多很多的傳感器.帶著這個(gè)問題，我們科技創(chuàng)新小組請(qǐng)求老師幫忙，在老師的鼓勵(lì)和幫助下，我們開始嘗試設(shè)計(jì)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(guān)可通過紅外對(duì)管感應(yīng)器來實(shí)現(xiàn)，這是我們小組討論的結(jié)果.

1自動(dòng)控制裝置的設(shè)計(jì)

圖1

控制電路主要分成四個(gè)部分：紅外對(duì)管感應(yīng)器、信號(hào)處理電路、延時(shí)電路和繼電器控制電路.信號(hào)處理電路輸出的控制信號(hào)控制繼電器，從而控制頂燈的亮與滅，控制電路實(shí)物圖如圖1所示.

當(dāng)有汽車進(jìn)入隧道前，紅外對(duì)管感應(yīng)器將信號(hào)傳導(dǎo)給信號(hào)處理電路，信號(hào)處理電路輸出控制信號(hào)控制繼電器點(diǎn)亮頂燈.汽車通過后又沒有新的車輛來往時(shí)，紅外對(duì)管感應(yīng)器再將信號(hào)傳導(dǎo)給信號(hào)處理電路，信號(hào)處理電路輸出控制信號(hào)控制繼電器，使頂燈熄滅，由于有延時(shí)電路的存在，頂燈仍會(huì)保持亮一段時(shí)間，才會(huì)滅掉.

2隧道模型的設(shè)計(jì)

平時(shí)照鏡子，能看到一個(gè)自己的像，這就是簡(jiǎn)單的平面鏡成像原理.用一個(gè)鏡子只能看到一個(gè)像，用二塊鏡子成一角度放置，可以看到多個(gè)像，且兩鏡子的夾角增大，像的數(shù)量增多(如圖2).而一前一后放置兩塊鏡子，對(duì)里面的物體也能形成很多個(gè)的像，因?yàn)槿绻麅蓧K都采用鏡子，則看不到里面的現(xiàn)象，因此，根據(jù)日常的經(jīng)驗(yàn)，半透明的鏡子就成了我們的首選材料.

圖2

通過實(shí)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(jié)構(gòu)如圖3所示.

圖3

當(dāng)汽車進(jìn)入隧道前，經(jīng)過隧道前端的“紅外對(duì)管”感應(yīng)器時(shí)，觸發(fā)開頭，點(diǎn)亮強(qiáng)光頂燈.根據(jù)汽車通過隧道所需的時(shí)間，設(shè)置控制電路的延時(shí)時(shí)間，如果沒有其它車輛通過，頂燈根據(jù)延時(shí)時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉.如果還有其它車輛通過，則會(huì)再次觸發(fā)，重新計(jì)時(shí).

實(shí)驗(yàn)的成功，是對(duì)我們最大的鼓勵(lì)，看到我們的創(chuàng)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(xué)生.

(指導(dǎo)教師：華南師范大學(xué)附屬小學(xué)吳向東、張碩司、王繼華)

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