[2016年创新设计]“灯近而亮,灯远而熄”——智能无线床头灯

来源:广西机电工程学校作者:覃绍双 钟吾玮点击: 时间:2016-07-07 15:17

  一、作品构思:

  童年时,家中年迈的爷爷有一次晚上睡觉起床,结果由于不方便开灯而摔倒损伤到骨头,导致卧病在床很久。这件事使我记忆非常深刻,我想,如果当时爷爷能有一个无线的床头灯,可以很方便的点亮照明,就不会受伤。

  我来到广西机电工程学校就读并参加了电子产品研发制作团队,终于使我能够有机会解开童年留下的心结,在老师的指导和大家的努力下我们完成了符合设想的作品。本创新作品名叫“智能无线床头灯”,设计的初衷就是为了方便老人、小孩以及行动不便人士和残障人士。智能无线床头灯灯具本身没有任何电源、开关、电缆,只要靠近发射极板就可点亮,远离发射板就可熄灭,可以说是“灯近而亮,灯远而熄”。此产品摆脱线缆的束缚,为我们提供智能体验,让我们的生活更加舒适与方便。

  二、作品原理、特点与功效:

  作品主要基本原理是:

  “智能无线床头灯”主要使用了无线输电原理,产品分发射器和接收器,发射器就是紫色的发射极板,接收器内置于床头灯里。无线输电过程利用线圈的谐振原理,当发射线圈电路谐振频率与接受线圈频率相同时接收线圈就会产生共振,此时就会有能量传输。经反复实验和调整,已经将发射线圈的信号调节为世界一级安全标准范围内,对人体没有任何伤害与副作用。作品用到了开关电源、线圈谐振、互感、交直流变换、LED驱动等知识。

  作品特点与功效:

  1.节能:智能无线床头灯所用灯具使用LED灯珠,高亮、节能。

  2.无源:作品分发射器(发射板)和接收器(灯具),灯具本身没有任何电源、电线和开关,作品利用无线输电原理实现灯具的无源、无线、隔空点亮。

  3.无危害:经仪器测试作品无有害辐射,使用24V直流开关电源供电对人体无致命伤害。

  4.方便适用:灯近而亮、灯远而熄,方便适用,尤其适合行动不便的老人、小孩和残障人士,为居家使用提供便利帮助。

  5.科技含量高:产品利用无线输电原理,将能源由发射板无线传输到灯具上。

  6.潜力大:产品的应用潜力大,潜在市场广泛,随着科技发展和社会进步,将是智能照明行业的趋势。

  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.线路设计与焊接:根据设计方案,进行线路设计和焊接。以下是对作品所需要的电源、发射模块、接收模块、与变压器等连接线路的设计和一系列焊接工作,形成作品的电路控制模块。

  3.外观设计制作:首先进行分工,我们指定两名同学负责,其中一名同学负责测量我们床头灯的大小并进行绘画,另外的一名进行外观剪切,最后我们另两名同学负责把我们剪切好的床头灯图纸进行外形包装等等。最后,对制作的作品外观图案进行比对与筛选,形成比较满意的产品外观图案。

  4.形成作品的模型:把制作包装好的床头灯外观图案与我们的电路控制模块进行拼装,只需对我们的模块插电就可使在它的有效范围内无辐射,无源地点亮我们的床头灯。

  四、功能展示:

  下面的两幅图是试验的结果。图5(1)是未靠近我们发射模块时的情形,图5(2)是手拿床头灯靠近我们发射模块的情形。结果是靠近灯亮、远离灯灭,非常轻巧方便。通过进行数十次的反复的操作验证,作品的可靠性符合设计要求,可以在日常生活中应用。

  五、制作心得

  通过本项目的制作活动,使我们明白了很多的道理,同时也收获了很多知识。

  首先,制作作品的成功,使我们增强了自信,使我们清楚地认识到作为中职学生只要通过自己的勤奋与努力也能成功创业。其次,让我们明白了做事的道理,不管做什么事情之前,先把我们要做的事情分配与计划好,合理的安排与计划好我们的有限资源,这样可以让我们更快更好的完成我们的项目制作。第三是让我们认识到团队的重要性。我们经过这次自我动手制作产品的团队合作,大家集思广益,通力合作才能达到成功。活动也让我们的这个团队的友谊变得更深,小组成员从以前的不了解,到现在的无话不谈。

  更重要的是我们通过自己的双手实现了梦想,为方便大家通过实践做出了作品。也让我认识到当我们感受到生活中的不足和遗憾时,应该积极乐观地把这作为创新和进步的源动力,而不是负面的抱怨和指责。我们希望能够继续充满正能量,开心的学习生活与创造!

    (作者:广西机电工程学校 覃绍双 钟吾玮 指导老师:王彪 苏福业 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”创新设计比赛三等奖) 

相关报道