基于LED燈帶演示新型多功能自動中控器研究

盧家儒

摘要：本研究根據觀察生活中電磁繼電器的應用，提出了設計自動中控器，并用led燈帶演示的方法制成演示版，用于課堂教學演示。利用了電磁繼電器在自動化控制中的應用，設計了水位控制模塊，水位報警模塊，溫度報警模塊等。它的用途廣泛，可以搭載水泵，電磁閥，報警器等電器設備，可以根據用戶的各種不同需求，搭載不同的設備以及探頭。從而實現產品的多元化。

當模塊滿足條件時將電磁繼電器的電磁鐵接通產生磁性，銜鐵被吸向下，動觸點打向下，報警電路工作，模塊沒有滿足條件時動觸點被復位彈簧拉起動觸點打向上指示燈亮起。這個電路簡單維修成本低用途廣，具有較高的應用價值。

關鍵詞：中控器;電磁繼電器;模塊;LED演示

中圖分類號：G633.93?文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2020）01-0269-01

1.研究的背景及意義

完善基礎教育階段的科技教育，增強中小學生的創新意識、學習能力和實踐能力，正成為當前我國教育乃至整個教育界的一個熱點問題，《全民科學素質行動計劃綱要》中指出;培養青少年的創新精神和實踐能力，推進青少年科技教育事業發展，促進創新、協調、綠色、開放、共享發展理念實施。

在這種大環境下，我們作為新時代的中學生必須從生活中發現問題并加以解決、改進。經過一段時間的留心觀察，如今的控制器主要分為機械式或電子式的方法來進行控制，但是我們發現作用單一，穩定性，安全性欠佳，所以我們決定對現有的控制器加以改進，以便更好地滿足用戶的需求，制作出了《基于LED燈帶新型多功能自動中控器》。

我們設計的《基于LED燈帶新型多功能自動中控器》是利用了LED燈帶直觀地演示出新型多功能自動中控器的工作原理及工作過程，方便教師上課時的講解，便于同學們的理解和學習電磁繼電器的工作原理。

2.改進思路

在學習過程中我們也發現了原有的水位控制器.溫度報警器等。有一定的設計缺陷，所以我們加以改進，設計出了新型多功能自動中控器。新型多功能自動中控器采取了電磁繼電器的工作原理，也就是利用電磁鐵來控制工作電路，用低電壓弱電流來控制高電壓強電流的工作電路，進行遠距離操作和自動控制，以保證中控器的使用安全。我們自主設計了一個水位高低控制模塊，利用了三極管的放大作用，用極小的電流就可以帶動電磁繼電器工作，保證了用水的安全，此模塊搭載中控器，可以實現水位控制功能。設計了溫度控制模塊，可對溫度高低進行控制、報警。

3.所用的科學探究方法

《基于LED燈帶新型多功能自動中控器》作品研究方法主要采用綜合運用、文獻研究、行動研究法、個案研究、經驗總結等方法。

4.研制過程

4.1?了解現有水位控制器工作原理，學習了電磁繼電器的工作原理。

4.2?我們去燈飾商店，了解了led燈帶的工作過程。

4.3?設計了《基于led燈帶演示新型多功能自動中控器》的海報，如圖1-1所示。

4.4?制作框架并把海報貼在KT板上，如圖1-2所示。

圖1-1圖1-2

4.5?安裝燈泡、蜂鳴器和led燈帶。

4.6?設計并連接電路，進行調試。

5.工作過程

當探頭達到閥值時，電磁鐵通電產生磁性，銜鐵被吸向下，動觸點打向下，燈熄滅，紅燈亮，蜂鳴器報警。當探頭溫度低于閥值時，電磁鐵沒有磁性銜鐵被復位彈簧拉起，動觸點打向上藍燈亮紅燈熄滅，蜂鳴器不報警。

6.作品創新點

6.1?外形獨特，結構新穎，改變了傳統的水位控制器用途單一的弊端。

6.2?采用模塊化式設計，拼接簡單，可成為溫度報警器，水位控制器等，增大了作品的適用范圍。

6.3?使用LED燈帶直觀地演示出中控器的工作原理，便于課堂教學中同學們對該控制器的理解。

6.4?整個控制電路采用12v恒定電源，使用安全可靠。

7.進一步改進完善

7.1?簡化報警模塊。

7.2?提升溫度控制模塊靈敏度。

7.3?進一步簡化電路。

7.4?增加遠程報警功能，可以通過發送短信的方式進行遠程報警。

參考文獻：

[1]?李西軍，胡軍，陳衛東，等.一種多功能中控機系統：CN202771206U[P].2013.

[2]?王杜程.電磁繼電器綜合演示[J].物理，1965（11）：37-38.