日前全球資源短缺的憂慮再度升溫,。且不說全球的資源緊缺到什么程度,以作者所在地區(qū)的情況為例,,我們地區(qū)很多縣區(qū)的農(nóng)村從國慶節(jié)之前就開始實行了“限電”制度,,即給農(nóng)村送一天電,然后就停一天電(約從早8點到晚7點),。另外從新聞了解到,,曾有一段時間煤炭都不夠用來發(fā)電了,有的地區(qū)甚至用石油發(fā)電,,所以石油的價格也漲得特快,。
又比如水資源短缺,據(jù)2010年12月4日新華網(wǎng)報道:“截至目前,,黃淮,、江淮冬麥區(qū)作物受旱面積5799萬畝(其中重旱627萬畝,干枯30萬畝),北方部分山丘區(qū)有177萬人,、155萬頭大牲畜因旱發(fā)生飲水困難,。”
所以節(jié)約資源是我們未來所面臨的主要問題,也要求我們時時處處都要節(jié)約資源,。而事實上人們浪費資源的情況比比皆是,。偌大一個教室、偌大一個教學(xué)樓燈火通明,,里面卻一個學(xué)生都沒有,,而上面的風(fēng)扇在不厭其煩的轉(zhuǎn)著。分析其原因有二,,人們太“懶惰”了,,二是節(jié)約資源太“不容易”了。事實上第二點也是一個主要原因,。比方說,,如果我們所使用的照明燈、風(fēng)扇,、空調(diào)等等,,在沒有人的時候它們會自動停止,那么節(jié)約資源就“容易”多了,。正是基于第二點原因,,我們以臺燈為實驗對象,設(shè)計了一種新型多功能控制LED臺燈,。該設(shè)計的創(chuàng)新點有二:1)用LED燈代替普通的臺燈燈管,,這樣既節(jié)省了資源又延長了臺燈的使用壽命" title="使用壽命">使用壽命;其二,、多功能控制不僅適合于控制臺燈,,還適合于控制風(fēng)扇、空調(diào)等用電設(shè)備,,設(shè)計思想是一樣的,。
1 功能特點
本設(shè)計的功能特點有以下幾點:
(1)紅外線控制。本設(shè)計采用紅外自動控制,。當(dāng)我們需要光照,,可又控制不方便或者不愿意控制人工開關(guān)時,我們的自動控制系統(tǒng)就起到重要作用了,。當(dāng)我們來到該臺燈的自動控制范圍(0~1.2m)時,,就會自動激活紅外開關(guān),燈自動點亮,;人一旦離開,,紅外線會自動關(guān)閉電源,。達到既節(jié)省電能又省去了反復(fù)控制開關(guān)的動作,更加人性化,。另外,,該產(chǎn)品在紅外線的基礎(chǔ)上與普通開關(guān)和光電開關(guān)合理配合使用,如接近該產(chǎn)品而不需要光照(如白天),,光電開關(guān)會自動切斷電路,,為保障電路斷開亦可斷開普通開關(guān),使得紅外線不能觸發(fā)電路,,故燈不會亮。
(2)光線強度的自動調(diào)節(jié)" title="自動調(diào)節(jié)">自動調(diào)節(jié)和人工調(diào)節(jié),。此臺燈在設(shè)計時加入了光線調(diào)節(jié)功能,,并且有兩種調(diào)節(jié)方式:利用光敏電阻" title="光敏電阻">光敏電阻在光線強弱變化時自動調(diào)節(jié)和利用微型可調(diào)電阻實現(xiàn)人工調(diào)節(jié)。兩調(diào)節(jié)方式在電路中巧妙配合使用,,實現(xiàn)了任一變化都可調(diào)節(jié)光線強弱的功能,。另外,微型可調(diào)電阻還可調(diào)節(jié)光線最強的亮度,,以適應(yīng)人在暗,、亮的變化環(huán)境,保護眼睛,,且安裝于外圍,,調(diào)節(jié)方便。
(3)節(jié)能環(huán)保,。此臺燈在設(shè)計時使用LED燈,,LED是冷光源,燈內(nèi)沒有松動的部分,,不存在燈絲發(fā)光易燒,、光衰等,使用壽命達6萬到10萬小時,,可大大降低燈具的維護費用,,避免換燈之苦。LED的光譜中沒有紫外線和紅外線,,既沒有熱量,,也沒有輻射,不含汞,、鉛等對人體有害的元素,。工作電壓低,可安全觸摸,。除此之外,,重要的一點還在于節(jié)能,,因為LED功率是很低的,在設(shè)計中用了100個LED燈,,滿載功率才3W,,遠(yuǎn)低于普通臺燈的功率。
2 電路圖設(shè)計
本設(shè)計利用了紅外線接近原理,,紅外線發(fā)出低高電位,,從而觸發(fā)三極管基極,使三極管處于飽區(qū)和及截止區(qū),,以便于控制電路的導(dǎo)通與斷開,。并且?guī)в泄ぷ髦甘緹簦煞奖憧闯黾t外線的工作狀態(tài),。紅外線工作原理圖如圖1所示,。
為了方便自動控制,我們加長了自動控制的控制導(dǎo)線,,其方式如圖2所示,。
開關(guān)封裝圖如圖3所示。
利用光敏電阻對光線不同阻值不同的原理,,串在電路中,,分擔(dān)流經(jīng)LED的的電流,以控制LED的功率,。光敏電阻安裝在外圍,,便于對光線的采集,達到光線自動控制的目的,。利用微調(diào)電阻阻值變化靈敏的特點,,順時針或逆時針轉(zhuǎn)動可以調(diào)節(jié)光線的亮度,安裝于外圍,,調(diào)節(jié)方便,。
最后本設(shè)計的實物圖和完整電路圖如下三圖所示: