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滑梯形便携式门窗防盗报警器

2017-03-23

农村青少年科学探究 2017年12期
关键词:拉绳报警器滚珠

一、背景介绍

据了解我国每年发生入室偷盗事件数不胜数,对人民和国家的财物造成重大损失。有很多入室偷盗是发生在晚上趁主人熟睡而实施偷盗行为。特别是在宾馆,宾馆的房门本身防盗系数不高,加上宾客出门在外肯定身上带有钱币和贵重物品,所以宾客经常成为盗贼偷窃的对象。于是我就想设计一款便于携带、安装简单、报警灵敏、效果好的防盗报警器,用来叫醒主人吓跑小偷。

二、作品主要内容

经过多次设计、改进最终确定制作方案。本作品由支架、滑梯式滑动仓、吸盘拉绳和声光报警电路组成。使用时将该报警器固定在门窗里侧把手上,将吸盘吸附在门或窗框上。当小偷开门或开窗转动把手时启动报警电路发出报警;即便开启时门把手不转动,利用吸盘拉绳也会启动报警电路。

本作品设计时结合3D打印技术,方便携带易装易撤,采用滚珠开关倾斜即通;设计成滑梯形滑道,通则持续报警,声音响亮。本款滑梯形便携式门窗防盗报警器具有很强的市场实用价值。

三、作品应用的科学原理

本款滑梯形便携式门窗防盗报警器主要应用了如下科学原理:

1.采用声光报警,报警器和LED并联电路。

2.在电路中接入滚珠开关。

3.利用重力设计滑梯形电池盒仓。

4.利用大气压使用吸盘吸附。

四、作品设计思路

1.报警组构思。

采用蜂鸣器和LED结合的声光报警模式。这样既能引起主人注意,又能吓跑小偷。采用9V电压供电,使用高响度电子蜂鸣器。

2.电路开关设计。

小偷开门时要扳动门把手,只要扳动门把手就能接通电路。在老师建议下我使用了一种倾斜开关即滚珠开关。将开关固定在电池盒上,而且利用3D打印技术设计滑梯式滑动仓,只要电池盒滑动下来就会一直保持倾斜,这样滚珠开关一直处于开启状态。所以即使小偷扳回把手,报警还将继续。

3.吸盘拉绳构思。

有的门用钥匙或卡片开启时,门内的把手不会转动,这样倾斜开关就不能滑下来发生报警了。怎么办?经过长时间思考,我想到用吸盘拉绳来拉电池盒滑下滑梯,这样就能启动报警电路了。

五、作品研制过程

(一)在3D建模老师的指导下设计滑梯式滑动仓和支架。

滑动仓的宽度要大于电池盒的宽度,经测量电池盒的宽度为3.3cm,滑动仓宽度设计为5cm。滑动仓为滑梯式的,水平面长5.5cm然后向下倾斜30°做滑梯斜面,滑梯斜面长6.5cm(如图1所示)。为了防止电池向下滑动出来,我特设计一个小仓顶(如图2所示)。

图1

图2

支架是Y字形结构(如图3所示),与滑动仓是一对装配体。为了能牢固抓住把手,特采用了双支架。支架下端用螺丝固定把手卡槽。为了增大卡槽的摩擦力,利用热熔枪使卡槽内表面变得粗糙(如图4所示)。

图3

图4

(二)滚珠开关的固定。

滚珠开关需要固定附着在电池盒上。请老师帮忙用电钻打孔,将滚珠开关连接引线并插入孔内固定,调整好角度(电池盒在滑动仓水平面上时开关关闭,滑落到斜面上时开关开通,如图5所示)。用热熔枪固定元件及导线。

图5

(三)电路支架及电路的连接安装。

1.电路支架用来固定声光器件。电路支架用塑料杆固定在滑动仓水平面外端(如图6所示)。

2.电路连接。报警器与红色LED并联固定在电路支架上,然后负极干线接电源负极;正极干线接滚珠开关(如图7所示)。电路图如图8所示。

图6

图7

图8

(四)吸盘拉绳的设计。

如果把手不转动不能使电池盒滑落怎样启动电路呢?我发现门窗开启时会与框远离,如果在框上固定某个东西然后系上绳,绳的另一端系到电池盒上,这样开门时,即使把手不转动,绳拉动电池盒滑落也可以开启电路报警。

这样需要解决两个困难:第一,用什么东西固定在框上?想来想去决定用吸盘吸附在门框上(如图9所示),这样环保也不会破损框,易装易撤非常便捷。第二,绳子的另一端怎样固定在电池盒上呢?为了牢固,我请老师在电池盒上打孔然后拧上羊眼钉(如图10所示),这样绳子就好系了并且非常牢固。

图9

图10

这样,一款简易又实用又便携的防盗报警装置就做好了,晒一下整体照吧(如图11所示)!

图11

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