智能灯光控制的隧道模型设计

李锦坤　刘　昆　江行舟

(华南师范大学附属小学，广东　广州　510631)

智能灯光控制的隧道模型设计

李锦坤刘昆江行舟

(华南师范大学附属小学，广东广州510631)

摘要：针对不少隧道车流量较少的情况，在隧道入口前设置红外对管感应器，汽车驶入隧道前触发开关，点亮隧道顶端的强光顶灯，增加隧道的亮度，达到安全行驶的目的.在没有汽车驶入时，30秒自动关闭顶灯，只保留两侧的壁灯，达到了节能环保的目的.另外，为了增强模型的真实性，利用两块前后放置的镜子，使隧道模型形象、逼真.

关键词：节能环保；隧道模型；智能灯光控制

每逢假期外出旅行，好多人都喜欢坐在车上欣赏路边的风景，一排排树木，一座座高山，应接不暇，我们更喜欢体验汽车通过隧道时“穿越”的感觉，光明与昏暗之间的交替变换好似有点柳暗花明又一村的意境.隧道有长有短，灯光有强有弱，我们发现，为了节约能源，车流量少的隧道普遍灯光较弱，这就给行车带来更多不安全的因素.因此我们尝试设计一个节能环保的隧道模型，希望在隧道内保持一定数量的常亮壁灯和能通过触发开关控制的顶灯，当有汽车通过隧道前，可触发开关，点亮顶灯增加隧道的亮度.而汽车通过后又没有新的车辆来往时，增亮的灯光就在一段时间里自动关闭，这样就达到了安全又节能的效果.

科学课老师告诉我们，生活中有很多很多的传感器.带着这个问题，我们科技创新小组请求老师帮忙，在老师的鼓励和帮助下，我们开始尝试设计与制作.

隧道里，一般都安装了壁灯和顶灯，让壁灯常亮，顶灯的开、关可通过红外对管感应器来实现，这是我们小组讨论的结果.

1自动控制装置的设计

图1

控制电路主要分成四个部分：红外对管感应器、信号处理电路、延时电路和继电器控制电路.信号处理电路输出的控制信号控制继电器，从而控制顶灯的亮与灭，控制电路实物图如图1所示.

当有汽车进入隧道前，红外对管感应器将信号传导给信号处理电路，信号处理电路输出控制信号控制继电器点亮顶灯.汽车通过后又没有新的车辆来往时，红外对管感应器再将信号传导给信号处理电路，信号处理电路输出控制信号控制继电器，使顶灯熄灭，由于有延时电路的存在，顶灯仍会保持亮一段时间，才会灭掉.

2隧道模型的设计

平时照镜子，能看到一个自己的像，这就是简单的平面镜成像原理.用一个镜子只能看到一个像，用二块镜子成一角度放置，可以看到多个像，且两镜子的夹角增大，像的数量增多(如图2).而一前一后放置两块镜子，对里面的物体也能形成很多个的像，因为如果两块都采用镜子，则看不到里面的现象，因此，根据日常的经验，半透明的镜子就成了我们的首选材料.

图2

通过实践与尝试，最终我们使用一块镜子(后端)、一块半透明的镀膜玻璃、LED灯、控制电路等材料，制作了隧道的模型，装置结构如图3所示.

图3

当汽车进入隧道前，经过隧道前端的“红外对管”感应器时，触发开头，点亮强光顶灯.根据汽车通过隧道所需的时间，设置控制电路的延时时间，如果没有其它车辆通过，顶灯根据延时时间自动关闭.如果还有其它车辆通过，则会再次触发，重新计时.

实验的成功，是对我们最大的鼓励，看到我们的创新成果，满足感和自豪感瞬间让我们感觉是世上最快乐的学生.

(指导教师：华南师范大学附属小学吴向东、张硕司、王继华)

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