一、 項目調(diào)研

現(xiàn)在的樓房越建越高，新聞上時常出現(xiàn)兒童從窗戶墜樓造成傷亡的報道。不少家庭為了防盜也為了防止孩子掉下樓，在窗戶上裝了?；\，可是?；\既不美觀，而且如果發(fā)生火災(zāi)等意外，還妨礙逃生。因此，我們設(shè)想，如果有一種防墜樓的報警裝置就好了。這樣，既能保證窗戶的美觀，又能起到防墜樓的作用。這種報警裝置一旦檢測到人們的頭或者手伸到了窗戶外面，就會發(fā)出報警聲，讓人快速察覺并將頭、手收回，及時關(guān)閉窗戶，防止墜樓事件的發(fā)生，避免不必要的傷亡。

二、 方案設(shè)計

窗戶防墜樓報警器包括亞克力自制窗體、兩個紅外感應(yīng)開關(guān)、降壓模塊、語音錄放模塊、小喇叭等部件。紅外感應(yīng)開關(guān)有兩個，它們并聯(lián)控制降壓模塊、語音錄放模塊、小喇叭。降壓模塊、語音錄放模塊和小喇叭使用數(shù)據(jù)線依次連接。將兩個紅外感應(yīng)開關(guān)設(shè)置在自制窗體的頂部，降壓模塊、語音錄放模塊、小喇叭則分別設(shè)置在窗體的邊緣。兩個紅外感應(yīng)開關(guān)的輸入輸出電壓為12V；降壓模塊的輸入電壓為12V，降壓輸出為6V；語音模塊的輸入電壓為6V。調(diào)節(jié)紅外感應(yīng)開關(guān)的感應(yīng)距離。當(dāng)人的頭或手靠近窗體的時候，觸發(fā)紅外開關(guān)，這時候接通降壓模塊，播放語音錄放模塊中的聲音，如：“危險，請遠(yuǎn)離窗體！”直至人離開紅外感應(yīng)開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域，提醒裝置才會停止工作。

三、 制作過程

1. 11月6日，我們經(jīng)過多次修改完成了方案設(shè)計，并初步確定使用亞克力自制窗體、兩個紅外感應(yīng)開關(guān)、降壓模塊、語音錄放模塊、小喇叭等部件。

2. 11月8日—14日，到網(wǎng)上購買紅外感應(yīng)開關(guān)、降壓模塊。

3. 11月16日，取出廢舊喊話器中的錄音模塊，并進(jìn)行簡單調(diào)試。

4. 11月18日，發(fā)現(xiàn)喊話器中的語音錄放模塊過于龐大，不適合我們的自制窗體，于是重新購買語音錄放模塊。語音錄放模塊到貨后，我們發(fā)現(xiàn)這款語音錄放模塊不符合設(shè)計要求，便又搜集資料，尋找新的語音錄放模塊，最終確定使用ISD1820語音錄放模塊。

5. 11月25日，降壓模塊、紅外感應(yīng)開關(guān)和ISD1820語音錄放模塊陸續(xù)到貨，所有的材料準(zhǔn)備完畢。

6. 11月26日，開始組裝電路，兩個紅外感應(yīng)開關(guān)并聯(lián)控制降壓模塊、語音錄放模塊、小喇叭。使用數(shù)據(jù)線依次連接降壓模塊、語音錄放模塊和小喇叭。

7. 11月27日—30日，在老師的指導(dǎo)下，用激光切割機切割出窗體的外形，并用亞克力膠水將其拼裝起來。將兩個紅外感應(yīng)開關(guān)設(shè)置在自制窗體的頂部，降壓模塊、語音錄放模塊、小喇叭設(shè)置在窗體的邊緣。

四、 成果的測試與使用

我們錄好“危險，請遠(yuǎn)離窗體”的聲音后，測試開始了。發(fā)現(xiàn)聲音有點兒失真，老師建議我們找一款音質(zhì)更好的音響，于是我們從網(wǎng)上訂購了高保真的小音響，再次試聽，效果好多了。

五、 成果運用的原理

1. 紅外感應(yīng)的原理，感應(yīng)距離可調(diào)，當(dāng)感應(yīng)到了人，就自動接通電路。

2. 降壓的原理，將輸入的12V電壓調(diào)成語音錄放模塊可用的6V電壓。

3. 語音錄放的原理，在語音錄放模塊預(yù)先錄入聲音，當(dāng)紅外開關(guān)被觸發(fā)接通電源后，就開始自動播放聲音。

六、 作品主要創(chuàng)新點

1. 本作品采用紅外感應(yīng)開關(guān)，實現(xiàn)提醒裝置的自動化管理。

2. 兩個紅外感應(yīng)開關(guān)并聯(lián)的設(shè)計，擴大了檢測區(qū)域，保證檢測無死角。

3. 采用語音提醒，增強了提醒效果。只要有一個紅外感應(yīng)開關(guān)監(jiān)測到人的頭或手等伸到窗外，就會報警。

七、 致謝

在窗戶防墜樓報警器的研制過程中，得到科技老師的指導(dǎo)，謹(jǐn)致謝意！

（指導(dǎo)教師 王克偉

編 輯 孫世奇）endprint