我们是上海音乐学院实验学校五年级的张天羿和三年级的赵炫迪,我们的作品主题是“森林防火报警装置”。
今年我们看到全球多起森林大火的新闻报道,有巴西、澳大利亚,还有我国的广西。
森林大火的危害实在是太大了,森林一旦遭受火灾,最直观的危害是烧死或烧伤林木。一方面使森林蓄积下降,另一方面也使森林生长受到严重影响。森林是生长周期较长的再生资源,遭受火灾后,其恢复需要很长的时间。特别是高强度大面积森林火灾之后,森林很难恢复原貌,常常被低价林或灌木丛取而代之。如果反复多次遭到火灾危害,还会成为荒草地,甚至变成裸地。
所以,我们想如果能在森林中安装一些防火报警的装置,在发生小火苗的时候就及时报警、及时灭火,可以避免森林大火的蔓延。
及时发现火灾并发出警报,是森林防火报警装置的核心功能。 我们先看一下作品的的样子吧。
步骤1 对森林大火的调查研究
据报道,全世界每年平均发生森林火灾约20多万次。中国每年平均发生森林火灾约1万多次,烧毁的森林达到几十万、上百万公顷,造成的损失巨大。
而这其中,自然原因导致的森林大火只占1%左右,绝大部分森林火灾是人为造成的,所以森林防火特别重要。
步骤2 解决方案的讨论和分析
经过讨论和思考,我们认为有以下几点需要解决:
1、及时发现火情:在森林火情刚刚发生时,就需要及时地发出警报。
2、喷洒灭火粉末:喷洒灭火粉末,可以及时压制住小火苗。
3、远距离传送警报:发出的火情警报能及时传给监控部门或者森林保护人员。
对应的解决方案:
1、火焰传感器可以及时发现森林火情,使用蜂鸣器和led小灯发出警报声音和警报灯光。另外,如果有人点火,可以当场及时发出警报,提醒这些人及时消灭火种。
2、microbit接收到火焰传感器的感应信号后,及时启动灭火粉末喷洒装置,让火种及时熄灭。
3、通过microbit的无线功能,将警报信号及时传送给相关人员或部门,及时派人检查和消灭火情。
步骤3 制作材料的准备
材料清单
- microbit主板,一个监控火灾,一个模拟远距离接收报警信号 X2
- IO扩展板,带有一个蜂鸣器可以用来发出报警声音 X1
- 继电器 X2
- 火焰传感器 X1
- 红色LED小灯 X1
- 100欧姆电阻 X1
- 带风扇小电机用来模拟灭火粉末喷洒装置 X1
- 电路水泵玩具,模拟灭火水泵 X1
- 面包板一个 X1
- 杜邦线若干 X30
- 大纸板,做为底板来使用 X1
步骤4 电路图设计
将准备好的元器件的电路图设计出来,为电路搭建提供便利。
步骤5 作品电路搭建
首先将准备好的元器件放置在纸板上,并在纸板上画出每个元器件的大致位置。
使用热熔胶枪将元器件固定在大纸板上。
根据设计好的电路图,使用杜邦线和鳄鱼夹将元器件链接起来。
再次检查电路的链接是否正常。
步骤6 进行编程控制
在makecode中进行编程。
步骤7 将程序下载到microbit中,进行最终的集成测试
经过多次的测试和调试,终于运行正常了。
步骤8 作品演示视频
接上充电宝,用打火机在传感器附近点火,火焰传感器会探测到打火机的火苗,该装置会立刻发出声音警报,并且led小灯会不停地闪烁。
同时microbit发出灭火信号,控制灭火粉末喷洒和灭火水泵的两个继电器闭合启动两个灭火设备。
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