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灵感源于积累 科创用于生活

2021-06-21朱超颖

科学大众(中学) 2021年5期
关键词:驾乘报警器常州市

朱超颖

积跬步以至千里

从小学开始,朱墨严家的书架上就开始不断添加很多书,从《可怕的科学>到《博物》,从《明朝那些事儿》到《平凡的世界》,从唐诗宋词到金庸全集。刚开始,读完一本书像是完成一个小任务;现在,读书已经成为朱墨严生活中非常有乐趣的事情。

由于他读书很杂,从科普到奇幻,无所不包,以至于很多时候只能做到“不求甚解”,但也为他提供了大量知识储备。他自己也不清楚是什么时候爱上科学的,只觉得其中似有无穷奥秘,唯有“神奇”一词可以形容。

因生活造就構想

2020年4月21日,公安部交管局部署开展“一盔一带”安全守护行动。头盔作为摩托车、电动车驾乘人员安全出行的重要保障,被越来越多的驾乘人员重视,头盔佩戴率也越来越高。但头盔被偷的情况也时有发生,如何确保头盔的安全也成了一个问题。

现在市场上销售的头盔锁,多为钢丝锁、密码锁等机械锁,由于头盔的造型特殊,使用这些普通的机械锁时,上锁与开锁都会比较麻烦,带来了诸多不便。因此,朱墨严萌发了制作一款可安装于头盔上的小型电子报警系统的想法。

他的初步设想是:当驾乘者到达目的地后,只要将头盔挂在或放稳在电动车上,按一下遥控器上的启动键,头盔报警器就能处于工作状态。若头盔被非法移动,报警器随即发出报警声,起到震慑偷窃者和提醒周围人员的作用。驾乘者需要使用头盔时,只须按一下遥控器上的关闭键,头盔报警器装置关闭,头盔被移动时则不报警。

为防盗三更装置

根据初步设想,朱墨严在网上搜罗了相关模块,如无线发射/接收模块、机械振动传感器、锂电池、继电器、蜂鸣器等。之后,他按工作原理绘制出模块连接示意图,并按图将各模块进行锡焊连接、安装,第一代报警器完成。

在调试过程中,朱墨严发现机械传感器灵敏度不够高,小幅缓慢移动时,传感器并不工作,当移动速度或幅度加大时,传感器才工作。假设使用此传感器时,轻轻拿起头盔平稳移动,应该不会触发振动开关,达不到报警效果,且报警器副机体积稍大。

通过搜索,他找到一种数字式振动传感器,体积小、功耗低。同时,他又将副机接收板更换为体积更小的接收模块,将电池输出电流从250毫安改为150毫安,将电池充电模块移出,使用磁吸式充电方式,大大减少了报警器体积。经过改进,第二代报警器制作完成。

但是,第二代报警器还存在一个明显的问题:如果把副机装在电动车上,主人远离电动车后,就达不到提醒主人的目的;如果让主人携带报警器副机,主、副机通信距离又达不到预期。而且150毫安时的锂电池容量较小,待机时间只有一天左右,时间过短。

为此,通过更换使用收发距离更远的无线模块,并将遥控器与副机进行合并,更换1000毫安时大容量电池和外壳,增加电源物理开关,延长电池使用时间,第三代报警器就此诞生了。此无线头盔报警器成品,由遥控接收一体机和报警器主机两部分组成。主机安装于头盔上,用于发出报警信号及蜂呜声。遥控一体机上键用于启停主机振动传感器,下键用于手动控制蜂呜器呜叫,同时接收主机信号并发出呜叫或振动以提醒主人。

获奖经历

2017年常州市中小学生机器人竞赛    二等奖

2017年中国青少年机器人竞赛(江苏赛区)    二等奖

2019年第三十一届常州市青少年科技创新大赛    三等奖

2019年第三十一届江苏省中小学生金钥匙科技竞赛    一等奖

2020年常州市初中劳动与技术创新作品大赛    二等奖

2020年第三十二届常州市青少年科技创新大赛    一等奖

2020年第三十二届江苏省中小学生金钥匙科技竞赛    一等奖

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