全自动防尘黑板擦

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1、全自动防尘黑板擦摘要：为快速有效的完成教室内擦黑板的工作，同时吸收擦黑板时产生的粉笔灰，以达到在减少教师的授课压力的同时保证对教师身体健康的保护效果。本文设计出新型全自动防尘黑板擦。设计主要实现了电路控制技术、水路控制技术、以及烘干技术的综合应用。与此同时可实现对黑板擦拭的远程控制，达到快速便捷擦拭黑板的效果。关键词：电路控制；水路控制；烘干技术；远程控制引言：尽管目前多功能媒体教学设备已经大量的出现于教学课堂，但板书教学仍然作为一种不可或缺的教学模式出现在课堂上，是教师授课最原始也是最有效的教学途径。然而普通传统黑板擦（见右图）擦拭效率低下，往

2、往不能很好的完成擦拭干净的任务，既费时又费力，却收不到良好的效果，并且在擦拭时会产生大量粉笔灰，对老师、前排同学的造成身体上的伤害。基于上述缘由，我们设计了这种全自动防尘黑板擦，黑板擦整体由金属滑轨，齿轮转动机，水源泵头，以及烘干机组成。通过采用小型电动机作为动力源，利用齿轮咬合力来实现黑板擦的移动，带动板擦左右移动从而达到清洁黑板的目的。其优点是设计结构简单合理，不仅造价低，而且操作方便，减少了粉笔灰的掉落，有利于老师和同学们的身体健康。其缺点是不易控制其出水量以及烘干机的功率输出，而且运转时可能会产生一定量的噪音，打扰同学们正常学习，其次，其

3、对黑板的擦拭不能进行小面积的擦拭，仍然不能解决上课期间老师黑板擦拭的工作需求。图-1传统黑板擦图-2全自动防尘黑板擦目录一、作品核心创意：11、创意产生过程12、核心思路描述1（1）设备器材1（2）设计方案1二、创意可行性分析21、技术实现思路22、相关技术分析2红外遥控技术2传动机构33、预计技术难点3三、创意应用前景31、应用场景32、市场需求43、推广模式4四、讨论与总结4[参考文献]5一、北京航空航天大学第二十五届“冯如杯”学生创意大赛参赛作品一、作品核心创意：1、创意产生过程传统黑板擦擦拭效率低下且擦拭效果较差，而且擦拭过程中产生大量粉

4、笔灰对老师同学的身体健康带来损害，既无法满足较多板书课程的擦拭需要也不符合产品对人伤害最小化的原则。为此，设计出该全自动防尘黑板擦，以满足当前各学校教学需求。2、核心思路描述（1）设备器材齿轮，电动机，烘干机，水泵，平板钢材，管状钢材，板擦布，涡轮，涡杆，导线，磁铁，红外遥控设备。（2）设计方案将轮子与齿轮、小型电动机连接成电路，并将上述电路置于已制作好的板擦外壳内，安装红外控制系统，通过红外线遥控仪实现对黑板擦的开关操控。其主要功能为实现板擦在黑板上电动前行，以及水泵，烘干机的工作等。工作原理，擦拭时按红外遥控器上的擦拭开关即可让黑板擦沿滑轨进

5、行平面滑动，水泵在滑动的过程中不断向黑板上喷水，板擦布在水泵喷洒水后进行擦拭，可使黑板擦拭的较为干净。擦拭过程中可在遥控器上进行烘干操控，在板擦布擦拭完成后对还较为湿润的黑板进行烘干，使其能快速的再一次投入使用。水泵及烘干机的布局如下图所示：第4页北京航空航天大学第二十五届“冯如杯”学生创意大赛参赛作品图-3板擦内部结构示意图一、创意可行性分析1、技术实现思路动力方面采用蜗轮蜗杆传动方式，即电动机带动蜗轮蜗杆实现黑板擦的左右移动，利用红外遥控器控制电动机的正反方向运转即可实现黑板擦的往复运动。水泵装置由储水装置及电动机组成，下半部分为储水装置，上

6、半部分为管状钢材，通过电泵的运转从水管中喷洒水源，在滑动的过程中不断喷水，从而让板擦布更方便的进行擦拭。烘干机，由电动机及烘干装置组成，擦拭过程中通过烘干装置的运转，在擦拭中烘干黑板，是黑板能够快速的投入使用。红外遥控设置，由红外遥控器以及红外信号接收装置组成，通过遥控器上的按钮来实现黑板擦不同功能的运转。2、相关技术分析红外遥控技术红外遥控系统主要由遥控发射器、一体化接收头、单片机、接口电路组成。遥控器用来产生遥控编码脉冲，驱动红外发射管输出红外遥控信号，遥控接收头完成对遥控信号的放大、检波、整形、解调出遥控编码脉冲。由内部CPU完成对遥控指令

7、解码，并执行相应的遥控功能。第4页北京航空航天大学第二十五届“冯如杯”学生创意大赛参赛作品常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红外发光二极管。接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。由于红外发光二极管的发射功率一般都较小，因此就要增加高增益放大电路，如Μpc1373H、CX20106A等红外接收专用放大集成电路。传动机构机械传动机构，可以将动力所提供的运动的方式、方向或速度加以改变，被人们有目的

8、地加以利用。本装置中主要采用蜗轮蜗杆传动，通过电动机的运转，带动蜗轮蜗杆的运动，实现板擦的黑板平面内的移动。蜗轮蜗杆传动示意图如下图所示