李錦坤　劉　昆　江行舟

(華南師范大學附屬小學，廣東　廣州　510631)

智能燈光控制的隧道模型設計

李錦坤劉昆江行舟

(華南師范大學附屬小學，廣東廣州510631)

摘要：針對不少隧道車流量較少的情況，在隧道入口前設置紅外對管感應器，汽車駛入隧道前觸發(fā)開關，點亮隧道頂端的強光頂燈，增加隧道的亮度，達到安全行駛的目的.在沒有汽車駛入時，30秒自動關閉頂燈，只保留兩側的壁燈，達到了節(jié)能環(huán)保的目的.另外，為了增強模型的真實性，利用兩塊前后放置的鏡子，使隧道模型形象、逼真.

關鍵詞：節(jié)能環(huán)保；隧道模型；智能燈光控制

每逢假期外出旅行，好多人都喜歡坐在車上欣賞路邊的風景，一排排樹木，一座座高山，應接不暇，我們更喜歡體驗汽車通過隧道時“穿越”的感覺，光明與昏暗之間的交替變換好似有點柳暗花明又一村的意境.隧道有長有短，燈光有強有弱，我們發(fā)現(xiàn)，為了節(jié)約能源，車流量少的隧道普遍燈光較弱，這就給行車帶來更多不安全的因素.因此我們嘗試設計一個節(jié)能環(huán)保的隧道模型，希望在隧道內(nèi)保持一定數(shù)量的常亮壁燈和能通過觸發(fā)開關控制的頂燈，當有汽車通過隧道前，可觸發(fā)開關，點亮頂燈增加隧道的亮度.而汽車通過后又沒有新的車輛來往時，增亮的燈光就在一段時間里自動關閉，這樣就達到了安全又節(jié)能的效果.

科學課老師告訴我們，生活中有很多很多的傳感器.帶著這個問題，我們科技創(chuàng)新小組請求老師幫忙，在老師的鼓勵和幫助下，我們開始嘗試設計與制作.

隧道里，一般都安裝了壁燈和頂燈，讓壁燈常亮，頂燈的開、關可通過紅外對管感應器來實現(xiàn)，這是我們小組討論的結果.

1自動控制裝置的設計

圖1

控制電路主要分成四個部分：紅外對管感應器、信號處理電路、延時電路和繼電器控制電路.信號處理電路輸出的控制信號控制繼電器，從而控制頂燈的亮與滅，控制電路實物圖如圖1所示.

當有汽車進入隧道前，紅外對管感應器將信號傳導給信號處理電路，信號處理電路輸出控制信號控制繼電器點亮頂燈.汽車通過后又沒有新的車輛來往時，紅外對管感應器再將信號傳導給信號處理電路，信號處理電路輸出控制信號控制繼電器，使頂燈熄滅，由于有延時電路的存在，頂燈仍會保持亮一段時間，才會滅掉.

2隧道模型的設計

平時照鏡子，能看到一個自己的像，這就是簡單的平面鏡成像原理.用一個鏡子只能看到一個像，用二塊鏡子成一角度放置，可以看到多個像，且兩鏡子的夾角增大，像的數(shù)量增多(如圖2).而一前一后放置兩塊鏡子，對里面的物體也能形成很多個的像，因為如果兩塊都采用鏡子，則看不到里面的現(xiàn)象，因此，根據(jù)日常的經(jīng)驗，半透明的鏡子就成了我們的首選材料.

圖2

通過實踐與嘗試，最終我們使用一塊鏡子(后端)、一塊半透明的鍍膜玻璃、LED燈、控制電路等材料，制作了隧道的模型，裝置結構如圖3所示.

圖3

當汽車進入隧道前，經(jīng)過隧道前端的“紅外對管”感應器時，觸發(fā)開頭，點亮強光頂燈.根據(jù)汽車通過隧道所需的時間，設置控制電路的延時時間，如果沒有其它車輛通過，頂燈根據(jù)延時時間自動關閉.如果還有其它車輛通過，則會再次觸發(fā)，重新計時.

實驗的成功，是對我們最大的鼓勵，看到我們的創(chuàng)新成果，滿足感和自豪感瞬間讓我們感覺是世上最快樂的學生.

(指導教師：華南師范大學附屬小學吳向東、張碩司、王繼華)

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