Theo em Nguyễn Cao Diên Khang, học sinh trường THCS Nguyễn Chí Diễu, thành phố Huế, ở trường học, việc học sinh để quên dụng cụ học tập và đồ dùng cá nhân trong hộc bàn thường xuyên xẩy ra. Điều này khiến học sinh và phụ huynh không hài lòng. Bên cạnh đó, nhiều học sinh thường xuyên xả rác trong hộc bàn cũng là một hiện tượng không đẹp. Ngoài ra, một số học sinh còn sử dụng hộc bàn làm nơi để tài liệu dùng cho việc quay cóp khi làm bài kiểm tra. Xuất phát từ thực tế đó, em sáng tạo ra ý tưởng “Hộc bàn thông minh” hướng đến việc tìm ra một thiết bị mạch điện tử tương đối đơn giản nhưng hiệu quả góp phần hạn chế những tác động không tốt từ các tinh huống nêu trên.
Mô hình Hộc bàn thông minh
Hộc bàn thông minh được cấu tạo từ các bộ phận sau đây: Bảng mạch để lắp linh kiện; 01 IC 555 để hiệu chỉnh thời gian; 01 IC 74LS04 để đảo dòng, 05 tụ điện; 02 rờ le, trong đó 01 để cấp và khóa nguồn, 01 để làm loa báo; 01 đèn led để báo hiệu; 01 tranzito để chỉnh tín hiệu vào; 01 biến trở để điều chỉnh tăng giảm nguồn sáng khi chuyển mạch; 01 điện trở hạn dòng để tạo nguồn điện ổn định ở cực dương của tranzito; 01 điện trở loại 46K; 01 điện trở 01K; 01 điện trở 330; hệ thống dây điện để nối các linh kiện; nguồn điện ổn định.
Dán mạch điện vào cạnh trong hoặc ngoài hộc bàn học sinh. Sau đó, ta nối đèn lazer và cảm biến vào góc đầu và cuối của hộc bàn sao cho khi bật đèn lên, tia lazer sau khi phản xạ nhờ hệ thống gương sẽ chiếu thẳng vào cảm biến. Tiếp theo ta lắp pin vào hệ thống và kết nối với mạch qua các dây điện.Cuối cùng công tắc cấp nguồn được nối vào vị trí thuận lợi để điều khiển thiết bị.
Khi đóng khóa,mạch hẹn giờ sẽ được kích hoạt, xuất hiện dòng điện ở cổng. Dòng điện này sẽ đi qua cổng đảo chiều khiến rờ le hoạt động hút thanh kim loại về và cấp dòng cho mạch xử lý hoạt động. Lazer được cấp nguồn và hoạt động phát ra tia lazer. Nếu không có vật cản thì tia lazer sẽ chiếu tới cảm biến làm cảm biến hoạt động. Từ đó xuất hiện dòng điện đi vào cực điều khiển của tranzito, chặn dòng từ cực vào của tranzito nên không có dòng điện ở cực ra của tranzito. Lúc này mạch báo động không được cấp dòng nên không hoạt động, đèn không sáng và chuông báo động không reo. Nếu có vật cản thì cảm biến không hoạt động do không nhận được ánh sáng. Từ đó sẽ không có dòng điện từ cảm biến vào cực điều khiển của tranzito. Khi đó tranzito đi từ cực vào và ra ở cực ra. Dòng điện ra này sẽ cấp dòng cho mạch báo động hoạt động, đèn sẽ sáng và chuông báo động sẽ reo lên. Chỉ khi lấy vật cản ra, cảm biến nhận được ánh sáng trở lại thì đèn mới tắt và chuông báo động mới dừng. Ta có thể cài đặt thời gian tùy chỉnh để hệ thống quét tia lazer tự động tắt sau một thời gian hoạt động nhất định mà không phát hiện vật dụng nhằm tiết kiệm điện năng.
Thiết bị này có thể ứng dụng rộng rãi thành một hệ thống có sự kết nối, dùng chung một công tắc cho toàn bộ các hộc bàn trong cùng một phòng học. Thiết bị cũng có thể áp dụng để chống trooml trong gia đình hay cơ quan, cừa hàng…
Trần Giải
