房歆哲

一次，我們一家外出郊游，臨走時陽光明媚，于是就打開了窗戶，可是下午就變得風(fēng)雨交加。等回到家，家里已經(jīng)變成了澤國。

我想，開窗通風(fēng)本是居家常見之事，但由于空氣質(zhì)量、下雨和刮風(fēng)等天氣的影響，人們在家中無人時又不敢開窗。能不能設(shè)計一個可以根據(jù)環(huán)境自動開關(guān)窗的裝置，解決人們的開關(guān)窗之憂呢？

經(jīng)過研究和推敲，我確定了設(shè)計方向：使用機器人控制器、粉塵、溫濕度、可燃氣體，以及紅外等各種傳感器，利用驅(qū)動板、電動推桿、喇叭及各種機械結(jié)構(gòu)，設(shè)計制作能夠根據(jù)天氣變化自動開關(guān)窗戶的裝置。

為了便于設(shè)計和演示，我制作了窗戶模型。我用木頭與螺絲制作窗框，用亞克力板作為玻璃，再在上下窗框間安裝滑軌，滑動式窗戶的模型就做好了。在開關(guān)窗裝置方面，我選用了中鳴控制核心和配套的溫濕度傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、紅外發(fā)射，以及接收模塊，又采購了雨水傳感器、可燃氣體傳感器、風(fēng)力傳感器、PM2.5傳感器，以及電動推桿等。經(jīng)過接線、安裝、編程，以及調(diào)試等一系列工作，整個裝置就制作完成了。

此裝置操作簡單，接通電源按下按鈕，程序即可運行。在運行過程中，控制器上實時顯示室內(nèi)溫度、濕度和空氣質(zhì)量指數(shù)，下方還有“Have a good day（祝你今天過得開心）”的標(biāo)語;PM2.5傳感器的屏幕上實時顯示空氣中PM2.5濃度，同時LED燈用相對應(yīng)的顏色加以反映。此時窗戶打開、關(guān)閉可通過遙控器手動控制。當(dāng)風(fēng)力傳感器檢測到風(fēng)力達到一定程度、雨水傳感器檢測到下雨或PM2.5傳感器檢測室外空氣中PM2.5達到一定濃度時，裝置都會自動關(guān)窗;當(dāng)檢測到室內(nèi)存在可燃氣體時，裝置會將窗戶打開通風(fēng)。在窗戶打開狀態(tài)下，如果有盜賊企圖越窗行竊，窗戶不僅會自動關(guān)閉還會發(fā)出尖銳的警報聲。在裝置控制窗戶自動開關(guān)時，控制器上的屏幕會顯示“大風(fēng)”“可燃氣體”及“下雨”等提示文字。

完成設(shè)計令我很高興，但要應(yīng)用到生活中，還有很多細節(jié)需要完善。比如，電動推桿速度慢、行程短，用什么來替代它？推拉式的窗戶用什么結(jié)構(gòu)來解決？室外PM2.5濃度超標(biāo)，室內(nèi)空氣質(zhì)量也很差，該開窗還是關(guān)窗？在這個時代，不把“互聯(lián)網(wǎng)+智能家居”的技術(shù)應(yīng)用到這個裝置上，人們又憑什么選擇它？

看來，想讓這個自動開關(guān)窗裝置真正地走進人們的生活，我還有很長的路要走。