【红领巾创未来】 我的创新故事——《PM2.5空气检测仪》
近日,济南市阳光100小学少先队员代表孟孙繁钰参加了由全国少工委办公室、中国光华科技基金会主办的全国首届红领巾“创未来”创新创意创造夏令营暨成果交流展示活动。本次夏令营以“给梦想插上翅膀”为主题,多位科学家参与其中。夏令营期间,聆听老院士的报告会、参观两弹一星纪念馆,与中科院院士交流互动,从中感受着一代又一代科学家们为国家科技发展、民族复兴而付出的不懈努力。活动期间,还现场展示了自己科技发明《PM2.5空气检测仪》,收获了纪念证章。
好奇的少先队员
这个创新作品的工作原理可以为我讲解一下吗?
接通电源后,主控板控制PM2.5传感器内部LED灯开启,等待信号稳定后(280毫秒),读取数据。数据经计算后转化成PM2.5含量(µg/m³)显示在显示屏上。
繁钰
好奇的少先队员
那PM2.5传感器检测原理又是什么呢?
LED灯发出光,如果没有PM2.5粉尘光线就会顺利通过,此时光线全部被接收端接受;如果有PM2.5粉尘,光线就会折射,只有部分光线被接收端接收。这就实现了接收光线强弱来反映空气中的粉尘的多少的功能。
繁钰
让我们了解一下繁钰和他的PM2.5检测仪之间发生的有趣故事吧!
我的创新故事
PM2.5空气检测仪
儿时的记忆中,泉城的天空一直都是蓝蓝的,朵朵白云在天边回荡。但曾几何时湛蓝的天空不再了,出门就看见黑压压的一片。可恶的雾霾肆意地充斥着天空,许多可吸入颗粒物在空中来回游荡,人们不得不戴上口罩,我们少先队员也不能到外面上尽情的玩耍……每每看到这样的景象,我都在思索,我能做些什么?让我们的童年不再是灰色的。当学校少先队大队部号召我们少先队员“小手拉大手,共筑碧水蓝天”时,我积极行动起来,决心用自己的所长,为祖国的碧水蓝天贡献自己的力量,于是萌发了自己动手制作PM2.5空气检测仪的念头。
从小我就喜欢创新创造,一年级时我就迷上了乐高玩具,大一点就开始接触机器人。我的机器人作品虽然不像电视里的机器人那样轻便小巧,但都是我一点一点组装,用心写的程序代码。
开始制作时,并不是毫无头绪的。我想到了利用自己组装机器人的基础,用Arduino板来制作。但是只需要这一个零件是远远不够的,我还需要一个传感器来检测空气质量,于是上网寻找匹配了好几天,最终买下了一个适合我PM2.5空气检测仪的传感器。要让大家知道数据就一定要显示出来,我又研究了好久从网上找了一个1602LCD显示屏。光插着电源肯定不能随时随地检测空气质量,但如果有了电池盒就能解决这个问题了。所有的部件都准备到位了,下面就该设计电路了。
电路设计可不是一帆风顺的,我发现把显示屏插上后,Arduino UNO 主控板上的接口不够用了,这一下就把我难住了,眼看检测仪就要完成了,我怎么能放弃呢。我冥思苦想了好一阵子,终于在科技辅导员老师、家长的支持和帮助下,了解多种解决方案,知道了可以用转接板把显示屏的十二根线转成四根线,这样就腾出了给PM2.5传感器的接口。
经过一番研究,我终于确定了结论:打开电源、等待数据稳定后,PM2.5传感器开始收集数据,把数据传递给Arduino UNO 主控板,主控板经过计算,把信息发到显示屏上。这样就可以看到实时空气质量了。
由于我有C++语言的基础,编程对我来说不是问题,主要是硬件部分需要我细细斟酌一番。我觉得这些东西需要固定一下,就找来一个盒子盖,拿起电钻,戴上护目镜,在盖子上选好位置,钻了几个孔,把各种部件用螺丝和螺帽把他们固定起来,然后用热熔胶把传感器粘在上面。这一切都准备就绪了,我怀着激动的心情打开电源,可是lcd显示屏什么也不显示,这是怎么回事?原来,我和爸爸自己焊上的线做工不是太好,可能两根线焊到一块了,于是我们又重新焊了很多次,终于功夫不负有心人,经过一番复杂的尝试,终于能成功显示了。
我打开电源,显示屏上显示出了现在的PM2.5每立方米含量。我自己制作的PM2.5检测仪终于成功了!
这次的创新作品让我收获多多,不仅在学校获得了一等奖,也在区级市级比赛中也创造了佳绩!同时也认清了自己肩上的责任:要实现科技强国,靠的就是我们新一代的少先队员!
科技是国之利器,国家赖之以强,企业赖之以赢,人民生活赖之以好。要实现中华民族的伟大复兴,我们不仅要牢记习爷爷说过的:“科技兴则民族兴,科技强则国家强。”更要铭记“绿水青山就是金山银山”,可持续发展的绿色科技,才是我们的最终目标。自从参与创新活动以来,让我离自己的科技梦想更近了,我一定努力将科技梦伸到今后的学习生活和点滴行动中,牢记习爷爷嘱托,从小学会创造,努力为实现科技梦而不懈奋斗!
习爷爷说“科技兴则民族兴,科技强则国家强。”我们少先队员要从小做起,志存高远,为梦想插上科技的翅膀!让未来祖国的科技天地群英荟萃,让未来科学的浩瀚星空群星闪耀!
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