積木式紅外感應(yīng)電梯按鈕

◎重慶市高新區(qū)富力南開(kāi)小學(xué)四（5）班 張家臺(tái)

發(fā)明背景：

有些病毒會(huì)通過(guò)接觸傳播，而我們?cè)谧娞輹r(shí)，都要用手指按壓電梯按鈕，很容易通過(guò)電梯按鈕感染病毒，媒體也報(bào)道了在電梯間的病毒感染事件。針對(duì)這一情況，我設(shè)計(jì)制作了積木式紅外感應(yīng)電梯按鈕。

工作原理：

紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)模塊感應(yīng)到人手反射的紅外線后觸發(fā)開(kāi)關(guān)，使推拉式電磁鐵彈出金屬桿，從而擠壓電梯原有的按鈕。

制作過(guò)程：

買(mǎi)齊所需要的部件后，我進(jìn)行多次試驗(yàn)，調(diào)配各個(gè)部件的參數(shù)。在試驗(yàn)中，遇到了很多意想不到的問(wèn)題：

紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)模塊有延遲。當(dāng)手放在紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)模塊前方時(shí)，紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)模塊瞬間接通；手離開(kāi)后，紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)模塊不會(huì)馬上斷電，延遲時(shí)間為3 秒鐘左右，這不能滿足手接近電梯按鈕就開(kāi)、手離開(kāi)就彈回的性能要求。

微型電磁鐵滿足了小型化、安裝方便的要求，但是不能按壓電梯原有的按鈕，因?yàn)槲⑿碗姶盆F的推力太小了。

未選中的紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)模塊

最終選用的紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)模塊

在老師的幫助下，我向電子專業(yè)技術(shù)人員尋求幫助，重新購(gòu)買(mǎi)紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)模塊，配置大力電磁鐵，這種電磁鐵尺寸為現(xiàn)有電梯按鈕的一半大，滿足要求。

未選中的電磁鐵

最終選用的電磁鐵

之后，我又進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果還是不能把現(xiàn)有的電梯按鈕按壓到底，這可急壞我了。老師提示我，是不是電源電壓太小了，導(dǎo)致電磁鐵電流小、磁性小、推力小？在老師的幫助下，我又查閱紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)模塊的說(shuō)明書(shū)，發(fā)現(xiàn)電源電壓可以升高。我將電源電壓從9 伏左右升至12 伏左右，終于試驗(yàn)成功了！

未選中的電池

最終選用的電池

接下來(lái)，我組裝部件，制作出了積木式紅外感應(yīng)電梯按鈕。最后進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果完善配件，進(jìn)行作品定型。

單個(gè)積木式紅外感應(yīng)電梯按鈕的結(jié)構(gòu)

9 個(gè)積木式紅外感應(yīng)電梯按鈕組成的電梯按鈕面板

將手放在電梯按鈕前方約5 厘米處，就可以觸發(fā)紅外開(kāi)關(guān)，隔空按下電梯按鈕，避免可能由觸摸電梯按鈕導(dǎo)致的交叉感染。

作品應(yīng)用在電梯上

作品創(chuàng)新點(diǎn)：

1.利用紅外線隔空按壓電梯按鈕，避免可能由直接接觸電梯按鈕導(dǎo)致的交叉感染。

2. 不需要改變現(xiàn)有電梯按鈕面板的外觀、結(jié)構(gòu)和內(nèi)部控制電路，可以像搭積木一樣將作品直接安裝在現(xiàn)有電梯按鈕面板上使用。

3. 作品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精巧美觀，積木式設(shè)計(jì)，適合大范圍使用，具有非常好的市場(chǎng)推廣前景。

老師推薦：

作品“積木式紅外感應(yīng)電梯按鈕”原理簡(jiǎn)單、思路巧妙、組裝靈活、效果顯著，是一件具有較好創(chuàng)新性的作品，榮獲第35 屆重慶市青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)。