窗戶防墜樓報(bào)警器尚佳悅 李紀(jì)璇

一、 項(xiàng)目調(diào)研

現(xiàn)在的樓房越建越高，新聞上時(shí)常出現(xiàn)兒童從窗戶墜樓造成傷亡的報(bào)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?cè)O(shè)想，如果有一種防墜樓的報(bào)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(bào)警裝置一旦檢測(cè)到人們的頭或者手伸到了窗戶外面，就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，讓人快速察覺(jué)并將頭、手收回，及時(shí)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(jì)

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

三、 制作過(guò)程

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

2. 11月8日—14日，到網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)紅外感應(yīng)開(kāi)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(jiǎn)單調(diào)試。

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

5. 11月25日，降壓模塊、紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)和ISD1820語(yǔ)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(kāi)始組裝電路，兩個(gè)紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)并聯(lián)控制降壓模塊、語(yǔ)音錄放模塊、小喇叭。使用數(shù)據(jù)線依次連接降壓模塊、語(yǔ)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(jī)切割出窗體的外形，并用亞克力膠水將其拼裝起來(lái)。將兩個(gè)紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)設(shè)置在自制窗體的頂部，降壓模塊、語(yǔ)音錄放模塊、小喇叭設(shè)置在窗體的邊緣。

四、 成果的測(cè)試與使用

我們錄好“危險(xiǎn)，請(qǐng)遠(yuǎn)離窗體”的聲音后，測(cè)試開(kāi)始了。發(fā)現(xiàn)聲音有點(diǎn)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(gòu)了高保真的小音響，再次試聽(tīng)，效果好多了。

五、 成果運(yùn)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(dòng)接通電路。

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

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

六、 作品主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

1. 本作品采用紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)提醒裝置的自動(dòng)化管理。

2. 兩個(gè)紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)并聯(lián)的設(shè)計(jì)，擴(kuò)大了檢測(cè)區(qū)域，保證檢測(cè)無(wú)死角。

3. 采用語(yǔ)音提醒，增強(qiáng)了提醒效果。只要有一個(gè)紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)到人的頭或手等伸到窗外，就會(huì)報(bào)警。

七、 致謝

在窗戶防墜樓報(bào)警器的研制過(guò)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