基于LED燈帶演示新型多功能自動(dòng)中控器研究

盧家儒

摘要：本研究根據(jù)觀(guān)察生活中電磁繼電器的應(yīng)用，提出了設(shè)計(jì)自動(dòng)中控器，并用led燈帶演示的方法制成演示版，用于課堂教學(xué)演示。利用了電磁繼電器在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)了水位控制模塊，水位報(bào)警模塊，溫度報(bào)警模塊等。它的用途廣泛，可以搭載水泵，電磁閥，報(bào)警器等電器設(shè)備，可以根據(jù)用戶(hù)的各種不同需求，搭載不同的設(shè)備以及探頭。從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多元化。

當(dāng)模塊滿(mǎn)足條件時(shí)將電磁繼電器的電磁鐵接通產(chǎn)生磁性，銜鐵被吸向下，動(dòng)觸點(diǎn)打向下，報(bào)警電路工作，模塊沒(méi)有滿(mǎn)足條件時(shí)動(dòng)觸點(diǎn)被復(fù)位彈簧拉起動(dòng)觸點(diǎn)打向上指示燈亮起。這個(gè)電路簡(jiǎn)單維修成本低用途廣，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：中控器;電磁繼電器;模塊;LED演示

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.93?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2020）01-0269-01

1.研究的背景及意義

完善基礎(chǔ)教育階段的科技教育，增強(qiáng)中小學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力，正成為當(dāng)前我國(guó)教育乃至整個(gè)教育界的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要》中指出;培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，推進(jìn)青少年科技教育事業(yè)發(fā)展，促進(jìn)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享發(fā)展理念實(shí)施。

在這種大環(huán)境下，我們作為新時(shí)代的中學(xué)生必須從生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并加以解決、改進(jìn)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的留心觀(guān)察，如今的控制器主要分為機(jī)械式或電子式的方法來(lái)進(jìn)行控制，但是我們發(fā)現(xiàn)作用單一，穩(wěn)定性，安全性欠佳，所以我們決定對(duì)現(xiàn)有的控制器加以改進(jìn)，以便更好地滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，制作出了《基于LED燈帶新型多功能自動(dòng)中控器》。

我們?cè)O(shè)計(jì)的《基于LED燈帶新型多功能自動(dòng)中控器》是利用了LED燈帶直觀(guān)地演示出新型多功能自動(dòng)中控器的工作原理及工作過(guò)程，方便教師上課時(shí)的講解，便于同學(xué)們的理解和學(xué)習(xí)電磁繼電器的工作原理。

2.改進(jìn)思路

在學(xué)習(xí)過(guò)程中我們也發(fā)現(xiàn)了原有的水位控制器.溫度報(bào)警器等。有一定的設(shè)計(jì)缺陷，所以我們加以改進(jìn)，設(shè)計(jì)出了新型多功能自動(dòng)中控器。新型多功能自動(dòng)中控器采取了電磁繼電器的工作原理，也就是利用電磁鐵來(lái)控制工作電路，用低電壓弱電流來(lái)控制高電壓強(qiáng)電流的工作電路，進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作和自動(dòng)控制，以保證中控器的使用安全。我們自主設(shè)計(jì)了一個(gè)水位高低控制模塊，利用了三極管的放大作用，用極小的電流就可以帶動(dòng)電磁繼電器工作，保證了用水的安全，此模塊搭載中控器，可以實(shí)現(xiàn)水位控制功能。設(shè)計(jì)了溫度控制模塊，可對(duì)溫度高低進(jìn)行控制、報(bào)警。

3.所用的科學(xué)探究方法

《基于LED燈帶新型多功能自動(dòng)中控器》作品研究方法主要采用綜合運(yùn)用、文獻(xiàn)研究、行動(dòng)研究法、個(gè)案研究、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等方法。

4.研制過(guò)程

4.1?了解現(xiàn)有水位控制器工作原理，學(xué)習(xí)了電磁繼電器的工作原理。

4.2?我們?nèi)麸椛痰?，了解了led燈帶的工作過(guò)程。

4.3?設(shè)計(jì)了《基于led燈帶演示新型多功能自動(dòng)中控器》的海報(bào)，如圖1-1所示。

4.4?制作框架并把海報(bào)貼在KT板上，如圖1-2所示。

圖1-1圖1-2

4.5?安裝燈泡、蜂鳴器和led燈帶。

4.6?設(shè)計(jì)并連接電路，進(jìn)行調(diào)試。

5.工作過(guò)程

當(dāng)探頭達(dá)到閥值時(shí)，電磁鐵通電產(chǎn)生磁性，銜鐵被吸向下，動(dòng)觸點(diǎn)打向下，燈熄滅，紅燈亮，蜂鳴器報(bào)警。當(dāng)探頭溫度低于閥值時(shí)，電磁鐵沒(méi)有磁性銜鐵被復(fù)位彈簧拉起，動(dòng)觸點(diǎn)打向上藍(lán)燈亮紅燈熄滅，蜂鳴器不報(bào)警。

6.作品創(chuàng)新點(diǎn)

6.1?外形獨(dú)特，結(jié)構(gòu)新穎，改變了傳統(tǒng)的水位控制器用途單一的弊端。

6.2?采用模塊化式設(shè)計(jì)，拼接簡(jiǎn)單，可成為溫度報(bào)警器，水位控制器等，增大了作品的適用范圍。

6.3?使用LED燈帶直觀(guān)地演示出中控器的工作原理，便于課堂教學(xué)中同學(xué)們對(duì)該控制器的理解。

6.4?整個(gè)控制電路采用12v恒定電源，使用安全可靠。

7.進(jìn)一步改進(jìn)完善

7.1?簡(jiǎn)化報(bào)警模塊。

7.2?提升溫度控制模塊靈敏度。

7.3?進(jìn)一步簡(jiǎn)化電路。

7.4?增加遠(yuǎn)程報(bào)警功能，可以通過(guò)發(fā)送短信的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警。

參考文獻(xiàn)：

[1]?李西軍，胡軍，陳衛(wèi)東，等.一種多功能中控機(jī)系統(tǒng)：CN202771206U[P].2013.

[2]?王杜程.電磁繼電器綜合演示[J].物理，1965（11）：37-38.