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太阳能无线微课转播器

2017-05-05王浩威

未来英才 2017年3期
关键词:太阳能无线微课

王浩威

摘要:采用太阳能电池板,将太阳能这一绿色清洁能源转换成电能,白天将电能通过锂电池储存起来,由定时器自动地在学生课余时间将低压供电的无线路由打开,将学校内的无线微课网络信号以同一频道同一无线名称再广播出去,以实现不需外接电源的太阳能无线微课转播器。

关键词:太阳能;无线;微课;转播器

现在的学生课外自主学习离不开微课微视频,而学校内的无线网络信号,不一定离学生宿舍很近,或者即使离学生宿舍不太远,但由于中间障碍物较多,学生在宿舍里就不能收到无线网络信号。为了能用微课自主学习,便有了做个转播器的想法,但没有办法提供市电,有没有不用市电的转播器呢?下面我们就一起来做一款不需外接电源的太阳能无线微课转播器。

作品构思:采用太阳能电池板,将太阳能这一绿色清洁能源转换成电能,白天将电能通过锂电池储存起来,由定时器自动地在学生课余时间将低压供电的无线路由打开,将学校内的无线微课网络信号以同一频道同一无线名称再广播出去,这就是所谓的路由器无线网络桥接的用法。

作品所需的制作材料有:太阳能电池板(输出电压5V-8V)一只,二极管一只,发光二极管(红色)一只,自锁开关一只,各色即时贴(按实际作品装饰所需),5V低电压供电的路由器一只,家庭装修用剩的木料少许。本作品的制作步骤如下所述:

1、制作太阳能充电组件:考虑到锂电池在充足后电压为4.2V,专用防放电二极管的导通压降为0.2V,太阳光强度会有波动及能量常有损耗,可见输出电压大于5V的太阳能电池板比较合适。我们用太阳能电池板、防放电二极管与锂电池共同组成了一个将太阳能转化为电能的充电装置。

2、低电压WiFi无线组件:WiFi无线模块通常供电电压越高功率越大,耗电量也就越大。通常的无线路由器都是使用9V供电,我们这里所选择的是使用旅行用的便携式路由器,即需选择能用USB5V供电的超小型无线路由器,将路由器去掉外壳,将内部的5V供电端用导线焊接后引出。

3、电路连接方案的测试:利用升压转换电路模块将锂电池输出的4.2V电压进行升压,并经升压转换电路模块的内部稳压得到恒定的5V电源,保证了WiFi无线组件的发射功率及无线信号的稳定。

4、装置的可行性测试。由于目前的太阳能电池板其能量转换效率通常仅为15%左右,而无线发射组件的耗电较快。为了解决能量收支平衡问题,整套装置又进一步地增加了定时控制电路,通过设置让路由器在固定时间供电工作,使能量的收支达到了平衡。

5、概念化外形设计。先根据配件的大小,在报纸上画上一比一的设计草图,同时尽可能地让整个作品外形设计得简洁大方。从家庭装修用剩的木料中找来三块小木板,正好能搭成“A”字形,当然你们可以拼成其它合适的形状。然后将这些木料用热熔胶枪将其拼接起来,并用热熔胶固定好WiFi无线组件。

6、太阳电池板的安装。为了让太阳电池板能更多地接收太阳光,在“A”字形的木框的顶部增加了一块水平的小木板,并在两侧增加二块一样大的圆木板,再将前后用两块木板封闭起来,以防止内部的电路遭到雨淋。

7、裝置的美化及防水。在表面贴上广告用的白色即时贴,再加上一圈一圈的红色同心圆以表示无线信号的发射。增加无线转播指示电路,安装应急充电接口,以防因连续阴天需要对锂电池充电,最后再进一步作必要装饰与美化。

本装置的使用方法如下:太阳能无线网络转播器的正面设有开关,将开关按下,此时圆盘中心的红色的指示灯亮,表示无线网络转播器在传播无线网络信号;关闭时仅需再按开关一下,此时开关弹出,圆盘中心的红色的指示灯熄灭,表示无线网络转播器已停止传播无线网络信号。将无线网络转播器置于有光亮的地方,此时下边的橙色的指示灯亮,说明内置锂电池处于充电状态;夜晚或其太阳能板被遮挡时,橙色的指示灯熄灭,说明内置锂电池停止充电。如有太阳光直晒条件,充电效果则最佳。如需要应急给内置锂电池充电,可用MP3下载线将手机充电器与转播器的小梯形接口相连接,即可进行应急充电。

在交互式信息化个性化时代背景下,本装置确保了学生能更好地利微课资源进行自主学习。扩展了无线网络的覆盖范围,提升了无线网络信号的强度;采用太阳能这一绿色清洁能源,并配有锂电池储存电能;能全天侯免维护,定时自动开启,按时自动关闭;不需专业无线网络工程专家布网,即放即用,使用极其方便。可以采用更大的太阳能电池板进行分离式设计以增加转播时间,可以增加LED灯的提示文字以告知转播器正在为我们服务,可以改装成室外景观标志让它默默地为我们工作,甚至可以改成手机信号的太阳能转播器。

本创新作品的成功主要是使用了即时行动实践法,即时行动实践法是一种适合于广大学生实现创新作品的创新方法。它既是一种方法技巧,也是一种研究理念。即时行动实践通常是从实际工作需要中寻找课题,在实际工作过程中进行研究,由实际工作者与研究者共同参与,使研究成果为实际参与者理解、掌握和应用,从而达到解决实际问题,并是以改变实际问题为目的的研究方法。

参考文献

[1] 现在就行动.刘会君.《做人与处世》(吉林),2009.7.12-13.

[2] 行动胜于解释.蓝畔.《市场报》,2005.0718.

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