小小护花使者：北京青少年科创赛发明，保护盆花的创新故事

项目名称：阳光自动浇花器

发明人：马健 孙建超

这个发明是马健和孙建超在一次放寒假的时候发现问题后偶然来的灵感。北方的冬天又干又冷，加上教室的盆花放在下面有暖气的窗台上。开学后学生们走进教室一看，这些花卉都已经枯萎了。于是马健和孙建超就想，能不能制作一个装置，在假期代替他们保护这些可爱的花卉。

与此同时，马健和孙建超接到了关于北京市第33届青少年科技创新大赛的报名通知。他们抱着试一试的念头开始了拼搏。

为了让发明更实用，马健和孙建超首先认真分析了盆花的习性。

冬天，盆花不太好管理，如果浇水少于消耗，花卉就会打蔫，严重缺水甚至会枯死；如果浇水过多加上低温情况下花卉生长缓慢，根系呼吸不畅，可能造成根系病害，甚至烂根死亡。花卉各异，需水量也不相同，就是同一种花卉在不同生长期，需水量也不尽相同。

另外，光照是花卉制造营养物质的能源，没有光照，光合作用无法进行，花卉不能生长发育。他们教室的盆花都属于阳性花卉，光照是非常重要的。适宜的温度也是花卉生长的必要条件。还有，空气的湿度对花卉的生长也有影响。

花卉的这些习性都是马健和孙建超设计的时候考虑的因素。

目前市场销售的自动浇花器都是定时浇花，每天在固定时间浇水。天气晴朗的时候当然可以，如果天气不好，气温太低，水温太低，就可能引起冻害。所以，马健和孙建超就选择了这样的发明课题——研制一个只在阳光明媚的情况下自动浇水的装置。

马健和孙建超的构思是这样的：利用光敏电阻等元器件制作一个光敏控制开关，用它控制浇花的水泵。光敏电阻是根据半导体的光电效应原理研制的，电阻值随着光照强度变化，光照强，电阻值小；光照弱，电阻值大。他们就利用这个特点设计电路，控制水泵在阳光充足的时候给花卉浇水。(www.xing528.com)

首先，马健和孙建超搭了个电路，把光敏电阻直接接入电路进行实验，发现电流小，无法驱动继电器。于是又加入一级三极管放大，把光敏电阻接入偏置电路做偏流电阻进行实验，光控电路能很好地驱动继电器工作，从而控制水泵工作。

后来他们考虑，如果只有阳光充足，温度和湿度却不合适，同样不适合浇水。所以又在电路中增加了温度传感器和湿度传感器。控制部分主要由光敏电阻、温度传感器、湿度传感器组成。利用光敏电阻采集光照信息，利用温度传感器采集温度信息，利用湿度传感器采集湿度信息。当这些条件都达到浇水的要求时，则启动水泵浇水。这套设备用4.5伏直流电源驱动继电器和小水泵。他们还准备了一个透明的、晒水的水箱，太阳晒过的水更适合浇花。小水泵接有4个出水管，可以同时给4盆花浇水。如果需要，还可以扩大浇水范围。

经过进一步的改进、实验，终于达到了在阳光、温度、湿度都适合的条件下自动浇水的设计目标。

为了参加比赛，他们在原来的基础上连接上了滴灌装置，这样就完成了一个既能自动控制又节约用水的装置。

这个作品获得了“BTV百姓最喜爱的发明奖”和“北京市第33届青少年科技创新大赛二等奖”。

为了激励学弟学妹们继续发明创造，马健和孙建超将部分奖金作为启动基金，鼓励、帮助他们也走上发明之路。

点评：这项小发明知识含量、技术含量都不是很高，但是对于物质条件、知识储备都有限的青少年来说，困难是不言而喻的。能够成就这样一项技术设计，充分表现了孩子们可贵的探索勇气和钻研精神。

另一个值得称道之处是孩子们珍爱环境、呵护花卉的环境意识和爱心。为了保护教室里的盆花，他们身体力行，用心血和汗水谱写了一曲小小护花使者的创新故事。