太阳能小镇

队员 : 傅天禹、孙言、翁子扬、陆辰轩、杨迩冬、周沫
组别 : 初级组(小学1-6年级)
队名 : 勇创第一队
内容详情


2022年全国青少年AIOT科技作品大赛

作品说明文档




作品名称
太阳能小镇
团队名称
勇创第一队
参赛项目
未来家园


参赛组别
小学初级组   小学高级组    初中组    高中组


团队成员与分工
姓名
职责
具体职责

傅天禹
太阳能路灯
完成太阳能路灯的搭建,实现光线较暗时路灯自动开启功能

陆辰轩
太阳能车
设计太阳能小车,有太阳的时候可以走

周沫
太阳能水车
设计太阳能水车,公园的水车可以自己转动起来

孙言
自动灌溉系统
设计并完成自动灌溉系统,实现花园自动灌溉的功能

翁子扬
火灾报警系统
设计并完成安全系统,实现发生火灾就发出警报的功能

太阳能风扇
设计并完成太阳能风扇,实现夏日白天和晚上都能给大家带来凉爽的功能。

余珺
指导老师
任务分配、节奏把握、过程检查
作品设计思路
地球上的资源不断被开采,导致现在资源越来越少,大家都很担心当这些资源用完之后,人类该何去何从。我们呼吁大家节约能源,比如节约用电、节约用水、绿色出行等。很多新能源被发现并运用到生活中,我们设计的太阳能小镇,用太阳能解决了很多生活问题,能够很大程度上节约资源。
现在几乎有人生活的地方就会用到灯,路灯给行人指引前方的路。我们把路灯都设计成了太阳能灯,可以节约很多资源。
镇上有个小公园,是居民经常聚集的地方,大家再这里聊天、跳舞、下棋等等。我们的小公园有自动灌溉系统,可以把水池里的水供给植物需要,水池里有太阳能水车,也是一道亮丽的风景线哦!广场上还有太阳能风扇,在炎炎夏日给大家送去清凉。
安全问题是永远都要关注的,所以在镇上我们安装了很多火灾报警系统,不管哪里发生火灾,大家都会在第一时间知道,尽快采取措施,保证生命财产的安全。
    我们发现路上有越来越多的新能源车,不需要加油,充电就可以。但是充电的地方比较少,我设计了太阳能小车,即使车子没有电了,有太阳就可以跑。



太阳能车





太阳能水车


太阳能风扇


自动灌溉系统


火灾报警系统
太阳能路灯





作品硬件清单
名称
功能描述
备注

电池盒
提供电能
2

风扇
有电的时候转动
1

光敏传感器
光线暗时执行,与太阳能路灯结合使用,晚上路灯亮起
4

水车
装饰及转动作用
1

电容储能模块
储存太阳能电池中产生的电
5

太阳能板
吸收太阳光,产生电
7

土壤湿度传感器
检测土壤湿度,湿度过低时启动水泵浇水
1

气敏传感器
检测到有烟雾时报警
3

LED
路灯
4

水泵
在自动灌溉系统中和太阳能水车中使用,实现抽水的功能。
2

LED警示灯
在火灾报警系统中使用,起警示作用。
1

蜂鸣器
在火灾报警系统以及体温检测警报器中使用,实现报警的功能
1

马达
有电的时候转动,在小车和风扇中使用
2

比较器模块
在自动灌溉系统中使用,与土壤湿度传感器配合
1
作品连接图
太阳能车


太阳能风扇


火灾报警系统


自动灌溉


太阳能路灯


太阳能水车







作品制作步骤
第一步
根据调研,发现问题

地球资源越来越少,使用新能源,节约资源。

灯是现代必不可少的电器,到了晚上灯火通明,怎么从灯上实现节约资源?

火灾时最让人担心的,人们希望能早点收到警报,保护自己的安全。

小镇上公共区域的植物无人看管,浇水很麻烦,一般都要请人来浇水,不方便。


镇上的居民喜欢聚集在一块儿,聊天、下棋、跳广场舞,但是夏天外面很热。

新能源车越来越多,但是充电的地方很少,有点不方便。

一般公园里的喷泉都是要通电的,好看,但是费电。




第二步
头脑风暴-解决这些问题



第三步
确定电路连接方案,进行分工

太阳能路灯-傅天禹

太阳能板、电容储能模块、光敏传感器、灯

火灾报警系统-翁子扬

烟雾气敏传感器、LED警示灯、蜂鸣器

自动灌溉系统-孙言

土壤湿度传感器、比较器模块、驱动模块、水泵

太阳能车-陆辰轩

太阳能板、马达

太阳能水车-周沫

太阳能板、水泵、水车

太阳能风扇-

太阳能板、电容储能模块、风扇


第四步
各模块负责人完成各模块的设计

太阳能路灯-傅天禹

火灾报警系统-翁子扬

自动灌溉系统-孙言

太阳能车-陆辰轩

太阳能水车-周沫

太阳能风扇-



第五步
作品整合与美化

完成区域划分

基本场景搭建

将已完成电路安装在场景中

测试各模块的功能

一起进行场景美化






成品外观



功能说明
太阳能路灯,由太阳能板、电容储能模块、光敏传感器和LED灯构成。有太阳的时候,太阳能板把太阳能转化成电能,并储存在电容储能模块中,光敏传感器检测到光线较暗的时候会自己打开,天亮了会自己关上。



太阳能车,主要由太阳能板和马达构成,有太阳的时候,太阳能板把太阳能转化成电能,这样即使车子没有电了,有太阳就可以跑。


自动灌溉系统,主要由土壤湿度传感器、比较器模块、驱动模块、水泵组成。土壤湿度传感器检测土壤湿度,干燥的时候自动给植物浇水。


火灾报警系统,主要由烟雾气敏传感器、LED警示灯、蜂鸣器构成。检测到烟雾第一时间发出警报,保护生命与财产安全。


太阳能水车,主要由太阳能板、水泵组成。有太阳的时候,太阳能板吸收太阳光转化为电能,带动水泵抽水,让水车转动起来。


太阳能风扇,主要由太阳能板、电容储能模块、马达组成。有太阳的时候太阳能板吸收太阳光转化成电能,储存电能到电容储能模块中,需要的时候接通电源,不管白天还是晚上都可以吹风。



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