[2016年创新设计]魔盒

来源:广西机电工程学校作者:淡渝懿 陈有煜点击: 时间:2016-07-06 10:02

  一、作品构思:

  曾经在电视里看见刘谦魔术师的隔空点亮灯时,觉得好不可思议呀,什么都没有拿居然能够做到把电灯给隔空点亮,这给我留下了深深的印象。直到我来到了广西机电工程学校就读,并有幸的加入了学校电子作品研发制作团队,在这里除了能加深巩固课堂所学知识外,还学到了好多课堂上所没有的东西,同时也加强了实践动手能力及创新能力。在一次偶然的机会需要我们制作一些创新产品,我们就想到了记忆深刻的魔术节目。我们想,要是能够开发出一款创新的电子趣味魔术玩具并能够实现魔术节目的效果就好了,于是在老师的理论指导和我们的创新实践下,“魔盒”就这样诞生了。

  “魔盒”,我们定义为一款无危险的儿童趣味玩具,它以12V电池供电,开启后可以隔空点亮任意一盏靠近它的节能灯。其效果酷炫好玩,适龄儿童完全可以自行玩耍。使用12V电池供电,安全无危险,并带有充电功能。是一款集学习、动手、娱乐为一体的趣味玩具。

  二、作品原理、特点与功效:

  作品的主要基本原理是:

  “魔盒”利用低压高频变压器原理,将电池的12V连续直流电转换为高频通断变化的脉冲电,并通过线圈进行放大。这时人拿着节能灯靠近“魔盒”时,人体相当于一个等效电容,脉冲电流通过等效电容进入地形成交流回路。由于能量守恒定律,经过电压放大的脉冲电流非常小,不会被人体感知也没有任何伤害与副作用。产品用到了逆变器、线圈变压器、交直流回路、等效电路等知识。

  作品的特点与功效是:

  1.趣味性:“魔盒”之所以成为魔盒,是因为其能够实现魔术一样的效果,它可以点亮任意一盏靠近它的节能灯(包括220V供电的),成品实际效果酷炫,有很强的趣味性。

  2.安全性:考虑到使用人群,该创新产品设计了12V直流供电,在人体安全电压范围之内,无任何触电危险,经专业仪器测试,产品无有害辐射。

  3.娱乐动手动脑:魔盒的制作成本不高、安全、有趣味性,在制作过程中不仅能够学习到电子小知识,又能够培养动手实践能力,而且成品效果酷炫,可让孩子在欢乐中学习。

  三、设计制作过程:

  1.开会探讨:

  制作团队讨论并确定创新方案,包括原理、外形、技术参数等。并通过分组与分工来完成我们的项目。 

  2. 制作焊接:焊接制作设备主要元件。图2(1)为制作高频谐振线圈,图2(2)为焊接魔盒主体电路板。在制作高频谐振线圈的过程中,我们经过了很多次设计、计算、调试,差点都想放弃了,但不服输的精神及老师的鼓励,使我们坚持到了最后,最终找到了合适的匝数及尺寸等,成功完成作品制作。

  3.绘制魔盒外形:通过精确测量,绘制产品外观并制作。

  4.包装完成的充电式魔盒:魔盒内置12V可循环充电电池,可反复充电使用。

  四、功能展示:

  下图是魔盒工作时的样子。当手拿220V节能灯靠近时,即可点亮,远离时,即可熄灭,非常魔幻酷炫。

  五、心得体会:

  从这次制作中收获了很多,一次一次的失败直到成功,反复的实践,觉得真的是挺不容易的。整个过程做下来不仅仅是学习到了很多知识和制作出成品这么简单,还感受到了项目制作的曲折,锻炼了我们的意志和毅力,做项目必须有专业知识的支撑,还需要有来自生活的灵感,同时还让我们体会到团队协作的重要性,增强了队员之间的理解,真正的体验到了研发创新的乐趣及成功的喜悦。

  更重要的是我们的制作过程就是实现梦想的过程。我们有梦想,我们通过努力实践实现了小小的梦想,虽然这个梦想微不足道,但让我们明白了只要不放弃,认真、务实就能够成功。小小的制作充实了我们的生活,也磨练了意志,我们认为只有抱着对美好生活的向往和追求,立志创新,脚踏实地,就必定能够实现我们每个人心中的“中国梦”!

  (作者:广西机电工程学校 淡渝懿 陈有煜  指导老师:王彪 何励 作品荣获2016年全国中等职业学校“文明风采”竞赛“我的未来我做主”创新设计比赛优秀奖)

 

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