關于可根據環境溫度而自動變換顏色的路燈研究

唐益康

一、選題背景

隨著社會的發展，人工智能城市是有待于我們創造和建設。安裝有路燈的區域越來越多，人們在這一領域的技術越來越進步，人們對路燈的要求不再僅僅限于照明，還要求有更多的功能。由于各地的氣候溫度存在差異，對路燈的色溫要求也不相同。但是，現有技術的路燈顏色是固定的，不能根據季節氣溫的變化頻繁更換路燈，這樣人們很難根據路燈來判斷溫度發生了怎樣的變化，能夠根據季節環境溫度自動調節路燈顏色的路燈還不多。

二、研究目的

1、要求能夠充分利用太陽能給路燈提供電能，可根據環境溫度自動變換顏色的路燈；研制結構、制作簡單的“伯努利方程實驗儀”；

2、設計的結構簡單、節能環保、成本低、效果好、具有良好的市場推廣價值。

三、研究過程

㈠ 基本思路

根據路燈來判斷溫度（季節環境溫度）發生的變化，自動調節路燈顏色的路燈，可由熱敏電阻感應溫度的變化從而改變電阻的大小，電流變化進而控制觸頭控制器選擇相應發光的二級管，結構簡單，同時為了充分利用能源，設置了太陽能轉換裝置，達到了節能環保的目的，從全國范圍來看，越來越多的人和企業認識到了太陽能路燈照明，雖然現階段太陽能照明的瓶頸是，蓄電池和控制器這方面，蓄電池壽命比較短，控制器容易出現問題，但是從銷量來看肯定是前景可觀。

㈡ 作品簡介

1、作品結構圖（如下圖）：

其中：蓄電池～1、支架～2、顏色調節裝置～3、太陽能電池板～4、能量轉換裝置～5、熱敏電阻器～6、觸頭控制器～7、發光二極管～8、燈罩～9、燈芯～10。

2、作品結構說明

該作品主要結構包括：蓄電池、支架、顏色調節裝置、太陽能電池板、能量轉換裝置、熱敏電阻器、觸頭控制器、發光二極管、燈罩、燈芯。其中蓄電池設置在支架的頂端，太陽能電池板設置在支架的外側周圍，能量轉換裝置設置在支架的中部，太陽能電池板分別與能量轉換裝置和蓄電池電性連接，顏色調節裝置由熱敏電阻器、觸頭控制器和發光二極管組成，熱敏電阻器在燈罩的外側，熱敏電阻器與觸頭控制器電性連接，觸頭控制器與發光二極管電性連接，燈芯設置在燈罩的內部。

該作品的發光二極管設置為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七個發光二極管。另外，蓄電池的表面設有電量顯示屏；燈罩的表面設有防水層。

㈢本作品的實驗原理及功能說明

由熱敏電阻器感應溫度的變化從而改變電阻的大小，電流變化進而控制觸頭控制器選擇相應的發光二級管，太陽能電池板吸收太陽能，所吸收的能量通過能量轉換裝置轉化為電能儲存于蓄電池中，為整個電路提供電能。

該種可根據環境溫度自動變換顏色的路燈，通過熱敏電阻器感應到環境的溫度進而改變電阻大小，以及根據電阻大小引起的電流大小控制觸頭控制器，進而選擇哪種要發光的二極管；其太陽能電源裝置能夠充分利用太陽能給路燈提供電能，該種可根據環境溫度自動變換顏色的路燈，結構簡單，節能環保，隨時根據顏色變化來判斷溫度的變化，具有良好的市場推廣價值。

（作者單位：湖南省衡陽市八中469班）