智能灯光控制器 看烟台职院学生的新发明
据统计,按大学自习室有30盏25瓦的日光灯,每天平均开8个小时来计算,一学期光自习室就要耗电8400度。为了改善这个问题,近日,烟台职业学院星光电子社的社员们研制出了人性化的“新作品”—智能灯光控制器,人来灯亮,人走灯灭,为此,可为学院省下一半的电。
自习室一学期耗电8400度相当于正常家庭11年的耗电量
“为什么音响电路焊接出来后,有的同学音响就响,而我的不响?”
走进烟台职业学院的星光电子社,社员们正研究、制作自己感兴趣的“小作品”,有做音响的、电源的、时钟的、还有做点阵屏的,制作中遇到困难的同学正在互相交流取经。
“这是我们近期的新发明。”社长单国强兴致勃勃介绍新发明的小模型,一个是用在自习室的室内智能灯光控制器,一个是小区夜间照明控制器。
单国强和社员们一起动手,将模型组装起来给大家演示。“在生活中,因为各种原因,我们常常会忘记关灯,致使大量电能被浪费,这种现象在大学 的自习室内表现的特别明显。”单国强介绍,其实,大学生的节能意识还需要提高。比如,中午去吃饭时,教室内空无一人,灯却全部亮着,或者晴天,教室里也是 灯火通明。有时,自习室里只坐着几位学生,但所有的灯都在亮着。
“据调查统计,一般学校公共教室平时的到座率不到10%,而只有当到座率达到60%以上,光源利用才算合理。”社员程善东说。他们曾用心地 计算过,学校一般会开放10间左右的自习教室,但其实只需要开放其中的一半就足够学生使用了,以每间自习教室至少有30盏25瓦的日光灯,每天平均开8个 小时来计算,仅一所学校自习室每学期就要耗电8400度。如果一个家庭,一个月耗电60度,一年可耗电720度,8400度相当于这样家庭11年耗电量。
“在自习室内,当一个学生经过门口的红外热释电传感器时,经过红外热释电传感器的扫描就会把经过的人 数记录下来,然后把人数信号传给STC89C52单片机,经过单片机对信号的处理,灯会自动打开,从前面第一排开始亮。第一排人数坐满后,第二排的灯再 亮。当自习室的学生离开时,根据传感器扫描,人数变少,灯就会逐排熄灭。”单国强介绍,“若使用智能控制灯后,可以为学校省下一半以上的电能,可以由 8400度降到4200度以下。”
“我们的新发明优点多而且十分人性化。”程善东自豪的说,当有人抽着烟进入室内,系统会自动检测并报警提醒该人在公共场所禁止吸烟。当室内 的光线达到一定亮度后,设备会自动锁定电源开关,即使手动开关,日光灯仍然不亮。若自习室前排的灯光区内的空位足够室内全部学生就坐,系统就会自动强行关 闭靠后的灯,使后面的学生坐到前面来。若室内无人,此设备会在10分钟内自动关闭电源。此外,还有时钟负责给单片机提供季节、时间信息,控制节能系统的工 作时间。
“受室内控制灯的启发,我们发现,在小区里也可以用这种灯,”说着,单国强继续介绍另一项小发明:小区夜间照明控制器,它主要是利用红外接 受与发射对管、声控传感器、震动脉冲模块等部件来控制遥控器,或用手机打电话、发短信,也可以通过汽车马达声来控制路灯亮与灭。路灯亮的时间长短可以通过 人为的设定,将亮灯时间设为十分钟,五分钟,三分钟,也可以设定一个小时或几个小时。
一项发明耗时一个多月
一个细节反复试验七八次
发明制作的过程并不是一帆风顺的。他们遇到的第一个困难就是通过红外线检测进出人员的问题。“我们所需要的红外热释电感应模块与市场上的有 区别,这种智能灯需要感应模块精度十分高,而市场上的产品不但精度低而且检测距离近,”单国强说,“我们只能将买回来的部件进行改造,通过去图书馆的书籍 阅览相关资料,上网搜索以及和老师的交流,大约花费了三个星期才试验成功。为了使发明更加人性化,给老师、同学以及工作人员提供时间和信息通知,我们加设 了一个数码显示屏的附加功能。花了一个星期的时间,反复试验了是七、八次才研究出来。”
“在研究小区夜间照明控制器时,最大的困难是如何用声音来实现路灯的照明。”程善东介绍,如果路过的汽车发动机声音小,行人经过时声音轻, 接收器接收不到信息,灯也不会亮。经过几个周的反复试验,在每一个路灯上都安装了一个声音接受模块,然后再把这个声音利用三极管的放大传递给 STC89C52单片机,才实现了路灯的照明。
每一项发明都花费了他们一个多月的时间,虽然困难重重,但他们乐在其中。“通过动手制作,可以加深我们对专业知识的理解和记忆。通过搜集相 关资料,不但巩固了学过的电子知识,还认识接触了更多的新科技知识。”回想着和社友一起发明制作的历程,单国强说,“结果并不重要,重要的是我们做项目的 过程。回头看去这段走过的路,充满了艰辛与喜悦,有时因部分电路调试不出来而苦恼,有时会因自己小小的成功而高兴不已,高兴之后又有新的难题需要克服。项 目最后预期完成,我们心里也有说不出的喜悦,说明这段生活是充实的、令人难忘的。”
