鐘俊浩 盧劍平

停水時(shí)，媽媽會(huì)打開(kāi)水龍頭等待來(lái)水，但來(lái)水以后不一定能及時(shí)關(guān)閉，這樣會(huì)浪費(fèi)很多水。

我家也遇到過(guò)這種情況。而且媽媽洗碗、洗菜時(shí)習(xí)慣讓水龍頭一直開(kāi)著，這樣也很浪費(fèi)。

感應(yīng)水龍頭可以自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，我向媽媽提議在家安裝感應(yīng)水龍頭，可媽媽認(rèn)為，接水時(shí)需要有人一直站在水龍頭旁邊，使用不方便。

確實(shí)如此，特別是需要接滿大桶水時(shí)，手要一直放在感應(yīng)處，太麻煩了。有什么好辦法嗎？

我們把感應(yīng)水龍頭改造升級(jí)，在它的基礎(chǔ)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(wèn)題啦！

一、功能設(shè)計(jì)

了解了家人的用水需求后，我們一起對(duì)紅外感應(yīng)的環(huán)保水龍頭進(jìn)行功能設(shè)計(jì)。

用水量較少時(shí)，水龍頭自動(dòng)出水5秒，同時(shí)可以根據(jù)需要，選擇出水量是大水、中水還是小水，這樣就不會(huì)出現(xiàn)忘記關(guān)水龍頭的情況，達(dá)到節(jié)約用水的目的。

若是需要接大桶水，5秒的出水時(shí)間就有點(diǎn)短，因此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)長(zhǎng)出水按鈕。需要大量用水時(shí)，按下這個(gè)按鈕，水龍頭就會(huì)持續(xù)出水，出水量也可以自由選擇。這樣，不用將手放在感應(yīng)處，水龍頭也可以持續(xù)出水。

根據(jù)設(shè)計(jì)方案，我們準(zhǔn)備了以下材料 ：水龍頭、Arduino主板、舵機(jī)、紅外傳感器、長(zhǎng)出水按鈕、電池、電源降壓板、木板等。

1.Arduino主板與舵機(jī)組合，用于調(diào)節(jié)水龍頭開(kāi)關(guān)的開(kāi)合角度，如0°（關(guān)閉）、30°（小水）、60°（中水）、90°（大水）。

2.三個(gè)紅外傳感器分別對(duì)應(yīng)小水、中水、大水，人們可以根據(jù)需要，選擇出水量。紅外傳感器感應(yīng)到人體后，可自動(dòng)出水5秒。

3.一個(gè)長(zhǎng)出水按鈕。按下這個(gè)按鈕，水龍頭就可以長(zhǎng)時(shí)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(jié)合廚房水龍頭的特點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。如圖1所示。

（二）編寫(xiě)程序

舵機(jī)的運(yùn)作需要編程來(lái)控制。在老師的建議下，我們采用ArduBlock軟件來(lái)編寫(xiě)程序，這個(gè)軟件的操作像搭積木一樣簡(jiǎn)單，我們很快就完成了控制程序的編寫(xiě)。部分程序如圖2所示。

（三）組裝零件

在老師的指導(dǎo)下，我們用木板搭建框架，按照設(shè)計(jì)圖紙將零件固定在木板上，將舵機(jī)與水龍頭把手組裝在一起，最后用導(dǎo)線將舵機(jī)、紅外傳感器、Arduino主板和電池連接起來(lái)。經(jīng)過(guò)多次調(diào)試后，作品性能穩(wěn)定，達(dá)到了最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

短時(shí)按需用水模式 ：三個(gè)紅外傳感器檢測(cè)到人體后，分別出小水、中水、大水。出水5秒后，水龍頭自動(dòng)關(guān)閉。

長(zhǎng)時(shí)按需用水模式：需要大量用水時(shí)，先按下長(zhǎng)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(xiàn)有感應(yīng)水龍頭的基礎(chǔ)上，根據(jù)人們的實(shí)際需求，增加了更實(shí)用的功能——按需按時(shí)取水，方便又節(jié)能。該作品來(lái)源于生活，也需要通過(guò)生活來(lái)檢驗(yàn)，希望作品能不斷完善，更好地服務(wù)于環(huán)保事業(yè)。