基于LED灯带演示新型多功能自动中控器研究

卢家儒

(广东省信宜市教育城初级中学 广东 信宜 525300)

1.研究的背景及意义

完善基础教育阶段的科技教育，增强中小学生的创新意识、学习能力和实践能力，正成为当前我国教育乃至整个教育界的一个热点问题，《全民科学素质行动计划纲要》中指出;培养青少年的创新精神和实践能力，推进青少年科技教育事业发展，促进创新、协调、绿色、开放、共享发展理念实施。

在这种大环境下，我们作为新时代的中学生必须从生活中发现问题并加以解决、改进。经过一段时间的留心观察，如今的控制器主要分为机械式或电子式的方法来进行控制，但是我们发现作用单一，稳定性,安全性欠佳，所以我们决定对现有的控制器加以改进，以便更好地满足用户的需求，制作出了《基于LED灯带新型多功能自动中控器》。

我们设计的《基于LED灯带新型多功能自动中控器》是利用了LED灯带直观地演示出新型多功能自动中控器的工作原理及工作过程，方便教师上课时的讲解，便于同学们的理解和学习电磁继电器的工作原理。

2.改进思路

在学习过程中我们也发现了原有的水位控制器.温度报警器等。有一定的设计缺陷，所以我们加以改进，设计出了新型多功能自动中控器。新型多功能自动中控器采取了电磁继电器的工作原理，也就是利用电磁铁来控制工作电路，用低电压弱电流来控制高电压强电流的工作电路，进行远距离操作和自动控制，以保证中控器的使用安全。我们自主设计了一个水位高低控制模块，利用了三极管的放大作用，用极小的电流就可以带动电磁继电器工作，保证了用水的安全，此模块搭载中控器，可以实现水位控制功能。设计了温度控制模块，可对温度高低进行控制、报警。

3.所用的科学探究方法

《基于LED灯带新型多功能自动中控器》作品研究方法主要采用综合运用、文献研究、行动研究法、个案研究、经验总结等方法。

4.研制过程

4.1 了解现有水位控制器工作原理，学习了电磁继电器的工作原理。

4.2 我们去灯饰商店，了解了led灯带的工作过程。

4.3 设计了《基于led灯带演示新型多功能自动中控器》的海报，如图1-1所示。

4.4 制作框架并把海报贴在KT板上，如图1-2所示。

4.5 安装灯泡、蜂鸣器和led灯带。

4.6 设计并连接电路,进行调试。

5.工作过程

当探头达到阀值时，电磁铁通电产生磁性，衔铁被吸向下，动触点打向下，灯熄灭，红灯亮，蜂鸣器报警。当探头温度低于阀值时，电磁铁没有磁性衔铁被复位弹簧拉起，动触点打向上蓝灯亮红灯熄灭，蜂鸣器不报警。

6.作品创新点

6.1 外形独特，结构新颖，改变了传统的水位控制器用途单一的弊端。

6.2 采用模块化式设计，拼接简单，可成为温度报警器，水位控制器等，增大了作品的适用范围。

6.3 使用LED灯带直观地演示出中控器的工作原理，便于课堂教学中同学们对该控制器的理解。

6.4 整个控制电路采用12v恒定电源，使用安全可靠。

7.进一步改进完善

7.1 简化报警模块。

7.2 提升温度控制模块灵敏度。

7.3 进一步简化电路。

7.4 增加远程报警功能，可以通过发送短信的方式进行远程报警。