1、智能教室系统设计研究报告新北区实验中学 2011.10作品名称:智能教室系统作 者:张臻 新北区实验中学九年级学生指导老师:徐 毅 一、创意来源平时同学们忙于学习,有时会忘记开灯、开窗,有时因为热而开电扇但却忘记关等,这造成了不少浪费,而且在流感多发季节教室里的空气不流通,病毒较多,很可能导致同学们生病,所以我想发明一套系统来解决这一系列问题。希望我的设计能有利于同学们学习。三、 工作原理演示装置结构图四、工作原理窗户自动开关系统的原理整个系统有温度控制,主要是在冬天,当室内温度高于设定值时,窗户自动开启,当碰触到窗台另一头的触感时,自动停止,等待一定的时间,这样就能使空气流通,根据温度的不同
2、,窗户开启的时间也不同,当温度较高时,开启时间较长,温度较低时,开启时间较短,当开启时间结束后,窗户自动关闭,同样在碰到另一个触感后停止运动。除了温度外,我也考虑到了风,如果风比较大,窗户开启时间较短,反之开启时间较长,不过由于乐高的材料有限,在模型中未能体现我的这一个想法。灯光自动开关系统原理灯光的自动开关是由室内的光线的强弱来决定,体现在用一个光感来测室内的光线强度,当光感值小于设定值时,教室里的灯将打开,当光感值大于一定值时,灯将全部关闭。电扇自动开关系统原理电扇自动开关与窗户类似,有室内温度控制,不过用于夏天,当室内温度高于设定值时,电扇开启,过了设定的时间,电扇就自动关闭,为防止在无
3、人的情况下电扇自动打开,可在电扇上加装红外热传感器,当有人在的时候再运行此系统,但乐高材料中没有相关零件,但国内在次方面的技术较成熟,我相信可以实现。饮水机自动开关系统原理饮水机自动开关系统比较简单,就是根据我们的作息时间做一张时间表,在下课前的23 分钟里饮水机自动开启预热,在上课前 1 分钟自动关闭。五、创意价值有利于定时使教室的空气流通,去除教室空气中的病毒、二氧化碳等不利于学生身体的物质,同时能及时开灯、关灯做到保护学生的视力我们这套“智能教室” 的创意价值有如下三点:1、 人性化设计在冬天开窗时间不会很长,上课时间不会自动开窗,以防学生受凉,有应急按钮,防止在大风大雨天气自动开窗,打
4、湿课本;2、 节能设计当光线强度不够使,电灯才会开启做到了节能的目的,同时可在教学楼的楼顶加装太阳能电池板,为这套装置提供电能;3、 易于转化成产品创意中使用的技术目前都较成熟,只需对教室稍加改进便可实现。六、创意改进以此系统为基础,优化学生的学习环境系统。七、材料清单RCX 1 个温度传感器 1 个光线传感器 1 个小灯 3 个触感 3 个高速马达 1 个相关积木等等八、参考书目乐高组件和 ROBOLABTM软件在工程学中的应用ERICL.WANG 先生编写ROBOLAB 2.5 编程指南 SEMIA 公司九、声明我们参赛的这一创意作品“智能教室”目前市场上并没有落实运用,所以我们的创意具有原创性,而且这一创意利用目前现有的技术完全可以制成有价值的、有利于学生身体的智能系统,因此我们将申请专利。希望评委老师能够保护我们的知识产权,不把我们的创意设计的细节公开发表或转让他人。谢谢!附件一、主程序附件二、辅程序