太陽能無線微課轉(zhuǎn)播器

王浩威

摘要：采用太陽能電池板，將太陽能這一綠色清潔能源轉(zhuǎn)換成電能，白天將電能通過鋰電池儲(chǔ)存起來，由定時(shí)器自動(dòng)地在學(xué)生課余時(shí)間將低壓供電的無線路由打開，將學(xué)校內(nèi)的無線微課網(wǎng)絡(luò)信號(hào)以同一頻道同一無線名稱再廣播出去，以實(shí)現(xiàn)不需外接電源的太陽能無線微課轉(zhuǎn)播器。

關(guān)鍵詞：太陽能；無線；微課；轉(zhuǎn)播器

現(xiàn)在的學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)離不開微課微視頻，而學(xué)校內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，不一定離學(xué)生宿舍很近，或者即使離學(xué)生宿舍不太遠(yuǎn)，但由于中間障礙物較多，學(xué)生在宿舍里就不能收到無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。為了能用微課自主學(xué)習(xí)，便有了做個(gè)轉(zhuǎn)播器的想法，但沒有辦法提供市電，有沒有不用市電的轉(zhuǎn)播器呢？下面我們就一起來做一款不需外接電源的太陽能無線微課轉(zhuǎn)播器。

作品構(gòu)思：采用太陽能電池板，將太陽能這一綠色清潔能源轉(zhuǎn)換成電能，白天將電能通過鋰電池儲(chǔ)存起來，由定時(shí)器自動(dòng)地在學(xué)生課余時(shí)間將低壓供電的無線路由打開，將學(xué)校內(nèi)的無線微課網(wǎng)絡(luò)信號(hào)以同一頻道同一無線名稱再廣播出去，這就是所謂的路由器無線網(wǎng)絡(luò)橋接的用法。

作品所需的制作材料有：太陽能電池板（輸出電壓5V-8V）一只，二極管一只，發(fā)光二極管（紅色）一只，自鎖開關(guān)一只，各色即時(shí)貼（按實(shí)際作品裝飾所需），5V低電壓供電的路由器一只，家庭裝修用剩的木料少許。本作品的制作步驟如下所述：

1、制作太陽能充電組件：考慮到鋰電池在充足后電壓為4.2V，專用防放電二極管的導(dǎo)通壓降為0.2V，太陽光強(qiáng)度會(huì)有波動(dòng)及能量常有損耗，可見輸出電壓大于5V的太陽能電池板比較合適。我們用太陽能電池板、防放電二極管與鋰電池共同組成了一個(gè)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的充電裝置。

2、低電壓WiFi無線組件：WiFi無線模塊通常供電電壓越高功率越大，耗電量也就越大。通常的無線路由器都是使用9V供電，我們這里所選擇的是使用旅行用的便攜式路由器，即需選擇能用USB5V供電的超小型無線路由器，將路由器去掉外殼，將內(nèi)部的5V供電端用導(dǎo)線焊接后引出。

3、電路連接方案的測試：利用升壓轉(zhuǎn)換電路模塊將鋰電池輸出的4.2V電壓進(jìn)行升壓，并經(jīng)升壓轉(zhuǎn)換電路模塊的內(nèi)部穩(wěn)壓得到恒定的5V電源，保證了WiFi無線組件的發(fā)射功率及無線信號(hào)的穩(wěn)定。

4、裝置的可行性測試。由于目前的太陽能電池板其能量轉(zhuǎn)換效率通常僅為15%左右，而無線發(fā)射組件的耗電較快。為了解決能量收支平衡問題，整套裝置又進(jìn)一步地增加了定時(shí)控制電路，通過設(shè)置讓路由器在固定時(shí)間供電工作，使能量的收支達(dá)到了平衡。

5、概念化外形設(shè)計(jì)。先根據(jù)配件的大小，在報(bào)紙上畫上一比一的設(shè)計(jì)草圖，同時(shí)盡可能地讓整個(gè)作品外形設(shè)計(jì)得簡潔大方。從家庭裝修用剩的木料中找來三塊小木板，正好能搭成“A”字形，當(dāng)然你們可以拼成其它合適的形狀。然后將這些木料用熱熔膠槍將其拼接起來，并用熱熔膠固定好WiFi無線組件。

6、太陽電池板的安裝。為了讓太陽電池板能更多地接收太陽光，在“A”字形的木框的頂部增加了一塊水平的小木板，并在兩側(cè)增加二塊一樣大的圓木板，再將前后用兩塊木板封閉起來，以防止內(nèi)部的電路遭到雨淋。

7、裝置的美化及防水。在表面貼上廣告用的白色即時(shí)貼，再加上一圈一圈的紅色同心圓以表示無線信號(hào)的發(fā)射。增加無線轉(zhuǎn)播指示電路，安裝應(yīng)急充電接口，以防因連續(xù)陰天需要對鋰電池充電，最后再進(jìn)一步作必要裝飾與美化。

本裝置的使用方法如下：太陽能無線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)播器的正面設(shè)有開關(guān)，將開關(guān)按下，此時(shí)圓盤中心的紅色的指示燈亮，表示無線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)播器在傳播無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)；關(guān)閉時(shí)僅需再按開關(guān)一下，此時(shí)開關(guān)彈出，圓盤中心的紅色的指示燈熄滅，表示無線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)播器已停止傳播無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。將無線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)播器置于有光亮的地方，此時(shí)下邊的橙色的指示燈亮，說明內(nèi)置鋰電池處于充電狀態(tài)；夜晚或其太陽能板被遮擋時(shí)，橙色的指示燈熄滅，說明內(nèi)置鋰電池停止充電。如有太陽光直曬條件，充電效果則最佳。如需要應(yīng)急給內(nèi)置鋰電池充電，可用MP3下載線將手機(jī)充電器與轉(zhuǎn)播器的小梯形接口相連接，即可進(jìn)行應(yīng)急充電。

在交互式信息化個(gè)性化時(shí)代背景下，本裝置確保了學(xué)生能更好地利微課資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。擴(kuò)展了無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，提升了無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的強(qiáng)度；采用太陽能這一綠色清潔能源，并配有鋰電池儲(chǔ)存電能；能全天侯免維護(hù)，定時(shí)自動(dòng)開啟，按時(shí)自動(dòng)關(guān)閉；不需專業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)工程專家布網(wǎng)，即放即用，使用極其方便?？梢圆捎酶蟮奶柲茈姵匕暹M(jìn)行分離式設(shè)計(jì)以增加轉(zhuǎn)播時(shí)間，可以增加LED燈的提示文字以告知轉(zhuǎn)播器正在為我們服務(wù)，可以改裝成室外景觀標(biāo)志讓它默默地為我們工作，甚至可以改成手機(jī)信號(hào)的太陽能轉(zhuǎn)播器。

本創(chuàng)新作品的成功主要是使用了即時(shí)行動(dòng)實(shí)踐法，即時(shí)行動(dòng)實(shí)踐法是一種適合于廣大學(xué)生實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新作品的創(chuàng)新方法。它既是一種方法技巧，也是一種研究理念。即時(shí)行動(dòng)實(shí)踐通常是從實(shí)際工作需要中尋找課題，在實(shí)際工作過程中進(jìn)行研究，由實(shí)際工作者與研究者共同參與，使研究成果為實(shí)際參與者理解、掌握和應(yīng)用，從而達(dá)到解決實(shí)際問題，并是以改變實(shí)際問題為目的的研究方法。

參考文獻(xiàn)

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