遠距離遙控器測試

一個人要怎麼測試遠距離的遙控器呢？

靠網路來幫忙吧~~

在辦公室(3F)架設一台攝影機連上meet

鏡頭就拍攝遙控器的附載(燈泡)

手機登錄相同的meet，就可以遠距離監控燈泡了

來到學校外的停車場

中間除了隔2-3層牆壁，原則上只有樹木

應該算是空曠了

用地圖標示出我的所在位置

大約距離250公尺還能遙控到

算是滿厲害了~~

說好的5公里呢？可能要上太空才可以了

影片如下

遠距離遙控器改裝

發現一個號稱5公里的遙控

5公里絕對是號稱，但既然敢標這麼遠

一定比一般遙控器更遠

有多遠呢？買來試試看吧

廠商標示：適用220V

但裡面是開關電源，照理說應該是國際電壓的

就跟他賭了!!

直上110V的電

可以遙控，但繼電器無法啟動

繼電器標示12V

但測量兩端線圈電壓只有約4.7V

會不會真的是輸入電壓錯誤造成的低壓呢？

再往回找電路，有一個7805對無線接收器供電

但7805的輸出端竟然和繼電器是共點的！

也就是說這個7805也提供繼電器所需的電源

這根本是亂來啊

即使我接220V，7805理論上也無法啟動12V的繼電器的

(但我不敢接上220V測試)

只好改了

拆掉這個超大繼電器

換上5V，10A附載的繼電器

但7805的電流似乎不夠讓繼電器保持吸住

只能另外給繼電器供電了

先將7805的遙控訊號接上1K電阻後灌入NPN

再把NPN接上5V的繼電器

繼電器則拆一個廢棄的手機充電器來獨立供電

充電器的110V借原本遙控的電源來用即可

這樣就搞定改裝了

                                       

初步測試，遙控可以穿越3層樓的地板沒問題

滿厲害的~~

但究竟可以遙控多遠呢？

風速計

風越強發電越多，LED越亮，這簡單

但我們希望更有戲劇性地呈現風越強，LED亮越多顆

而且是像分數一樣慢慢往上衝！

這時就必須從新開始思考如何設計這樣的教具了

腦袋至少有四種接法

1.用基納二極體將發電出來的電壓分段輸出

2.直接用電阻分壓

3.用OPA比較器來偵測輸出電壓

4.串接取樣電阻擷取不同風速的電壓

5. ...

6. ...

第1、2種最直接，也符合風越強發電越多的直觀概念

但真正操作後才發現科學在真實世界很骨感...

教具用的風機(USB小風扇)功率實在太小

無負載的情況下，電壓確實和風速呈現正相關

但一旦接上負載(LED)，壓降十分明顯

電壓在有負載的情況下根本上不去

LED有更亮，表示風機的輸出功率有增加

但電壓上升並不明顯，主要是增加電流輸出

這跟風機本身的設計有關，有點複雜，就不在這邊說

有機會開另一篇再來詳談

因此這兩種方法直接放棄了

第3、4種其實是作弊

因為真正讓LED亮的不是風機，而是外接電源

但回到原點想，其實我真正要做的是風速計

只是用輸出電壓來代表風扇的轉速

這樣想就釋懷了...(其實是找臺階下)

OPA的方法應該相對比較簡單

但OPA要驅動LED至少要3V比較容易

因此要先加強風機的輸出電壓才行

這部分簡單，之前就已經做過

利用耦合電感來增壓就可以，可以看這篇

再將增壓後的訊號經過整流二極體之後輸入OPA的反向比較端

當反向比較端的電壓越高，OPA輸出的電壓越低

LED(負極接在OPA輸出端)就會越亮

調整正向輸入端的參考電壓，就可以在不同風速(電壓)的情況下點亮不同的LED

這樣的電路共四組，就可以分別代表四種不同的風速

電路圖如下

實測影片

搞定啦!!

大概死了五千萬個腦細胞...

教具與教學

最近幾次和伙伴們共備課程

幾乎都會聽到類似的想法

「我們再來想看看這個教具可以怎麼教？...」

從我設計教具的經驗來說

絕大部分的教具都不是憑空而來的(復刻教具除外)

而是從教學的困境中發想出來的

教學才是主體，教具只是輔助

不應該從教具本身來發想設計教學

而是將重點放在教學流程與邏輯

當過程中需要實際操作或呈現現象時，再去找合適的教具介入

如果找不到，就想辦法自己設計

這樣才不會被教具本身綁架

用錯教具，有時對教學反而是嚴重干擾，得不償失啊~~

最近和央團的夥伴設計一個馬祖的能源公開課(配合四年級自然)

我們希望可以結合馬祖的能源使用情形

利用科學閱讀讓學生發現馬祖目前的用電情況

與未來的能源展望

風機當然會是馬祖的另一種很棒的選擇(馬祖目前一台商轉的風機都沒有)

因此在這時候才開始設想讓學生體會風力轉換成電能的感覺

風越強發電越多，LED越亮，這簡單

但我們希望更有戲劇性地呈現風越強，LED亮越多顆

而且是像分數一樣慢慢往上衝！

這時就必須從新開始思考如何設計這樣的教具了

這就是沒事挖坑讓自己跳的最好案例...

插座檢查器3

原本的版本

改成電路板比較穩定

重建投影布幕升降開關

學校把E化講桌拆掉後(感恩上蒼，終於拆了)

投影幕升降因為整合在控制器上

所以變成無法控制電動布幕

我們的管理員人很好，這個忙當然一定要幫的

基本上概念很簡單

N線共點

L線接觸馬達線圈的不同繞組上

就可以控制正轉或反轉(布幕上升或下降)

基本上和實驗室或廁所常見的抽排風機的構造類似

原本想用最簡單的單鍵非自鎖式開關來控制兩條線

但怕有人很白目，把兩個鍵同時按下就短路了

所以找了一個以前女兒玩具車留下的三切開關來裝

每次只能控制一路導通，這樣就比較安全了

以上都簡單，難的是怎麼裝進一個看起來不像炸彈的盒子裡

上次作單鍵循環開關拆了一個12V的變壓器

外殼應該就可以用了！

切了一個剛好可以塞入開關的孔

再重建插座的腳

把我要的線焊接引出，再連接在控制線上

共三條線，安全起見最好把三條線的接點交錯連接

一方面避免若任何不知名的情況脫線，比較不容易短路

另一方面三個接點交錯，包起來也比較好看

整體都用熱縮套處理

避免時間一久，電火布的膠融入花線中反而造成接觸不良

直接插在插座上就搞定了

看起來就像是專用插座一樣~~