Ý tưởng khởi nguồn từ góc lớp và nhịp sống thường nhật
Trong cuộc sống hàng ngày tại gia đình cũng như tại các phòng học bộ môn, không ít lần chúng ta bắt gặp hình ảnh toàn bộ hệ thống đèn đều được bật sáng tối đa dù nhu cầu chỉ sử dụng một khu vực nhỏ, hay những bóng đèn vẫn miệt mài sáng khi mọi người đã rời khỏi phòng. Thói quen sử dụng điện chưa thực sự hợp lý này chính là tác nhân gây lãng phí năng lượng đáng kể.
Trước thực tế đó, đôi bạn trẻ Trịnh Quang Tú và Trịnh Doãn An Nguyên (học sinh lớp 9A10, Trường THCS Nguyễn Bỉnh Khiêm) đã tự đặt ra câu hỏi: “Làm thế nào để việc bật - tắt các nhóm đèn trở nên thuận tiện nhất bằng một thao tác duy nhất, đồng thời hệ thống có thể tự động nhận biết có người hay thiếu sáng để điều khiển nguồn điện một cách thông minh?”
Ý tưởng về chiếc “Công tắc xoay thông minh – Tiết kiệm điện năng” đã được nhen nhóm từ chính những quan sát thực tế và tinh thần tái chế sáng tạo: tận dụng núm xoay của những chiếc quạt điện cũ kết hợp cùng các giải pháp vi điều khiển hiện đại.
Đột phá kỹ thuật từ giải pháp tái chế đến tự động hóa thông minh
Dưới sự dẫn dắt tận tình của thầy giáo bộ môn Nguyễn Văn Dương, dự án được định hướng phát triển rõ ràng thuộc lĩnh vực Vật lý kỹ thuật, bám sát quy trình nghiên cứu khoa học nghiêm túc từ khâu lập đề cương, thiết kế phần cứng, lập trình cho đến đo đạc kiểm thử.
Thiết kế linh hoạt – An toàn và thân thiệnMô hình được xây dựng dựa trên nguyên lý điều khiển mạch một chiều 12V DC tuyệt đối an toàn cho lứa tuổi học sinh, tuyệt đối không đấu nối trực tiếp vào điện lưới 220V mà thông qua bộ hạ áp đạt tiêu chuẩn. Trái tim của hệ thống gồm bộ vi điều khiển (tương thích Nano), mạch công suất MOSFET, kết hợp cùng cảm biến ánh sáng (LDR) và cảm biến chuyển động thân nhiệt hồng ngoại (PIR).
Điểm độc đáo của sản phẩm nằm ở cụm công tắc xoay tích hợp 5 vị trí làm việc tiện lợi:
*Mức 0: Ngắt toàn bộ hệ thống đèn.
*Mức 1, 2, 3: Điều khiển thủ công đóng/ngắt độc lập 1, 2 hoặc cả 3 cụm đèn LED theo nhu cầu chiếu sáng từng phân khu.
*Mức A (Chế độ tự động thông minh): Đèn chỉ tự động bật khi môi trường xung quanh thiếu sáng **và** phát hiện có người chuyển động. Nếu không gian đủ sáng tự nhiên hoặc người dùng rời đi sau 60 giây, hệ thống sẽ tự ngắt điện hoàn toàn.
Đặc biệt, nhóm tác giả đã khéo léo lập trình vùng trễ (hysteresis) cho cảm biến quang, giúp đèn không bị hiện tượng chớp tắt liên tục khi ánh sáng xung quanh biến thiên sát ngưỡng cài đặt.
Hiệu quả kiểm chứng: Tiết kiệm vượt trội trên 56% điện năng
Không dừng lại ở mặt lý thuyết hay mô hình minh họa, Tú và Nguyên đã trực tiếp tiến hành hàng loạt bài đo thực nghiệm khắt khe tại phòng thực hành Khoa học Tự nhiên của nhà trường vào tháng 10/2026.
Số liệu ghi nhận cho thấy:
* Trường hợp đối chứng (giả định bật toàn bộ 3 cụm đèn 9W liên tục trong 24 giờ): Tiêu thụ **216 Wh/ngày**.
* Trường hợp thử nghiệm (sử dụng công tắc thông minh, đèn chỉ bật đúng 10 giờ có người và cần ánh sáng, cộng thêm mức tiêu thụ tĩnh rất thấp của bộ điều khiển 0.2W): Chỉ tiêu tốn 94.8 Wh/ngày.
* Tỉ lệ tiết kiệm điện năng đạt tới 56.11%, minh chứng rõ nét cho giá trị ứng dụng thực tiễn của đề tài trong việc giảm thiểu hóa đơn tiền điện và chống lãng phí năng lượng học đường.
Hành trình rèn luyện bản lĩnh và đạo đức nghiên cứu khoa học
Để có được sản phẩm hoàn thiện tham dự Cuộc thi KHKT cấp thành phố năm học 2026 - 2027, đôi bạn đã trải qua hành trình gần 2 tháng miệt mài nghiên cứu (từ cuối tháng 8 đến trung tuần tháng 10/2026). Trong khi Trịnh Quang Tú tập trung vào việc thiết kế phần cứng, vẽ sơ đồ nguyên lý mạch, hàn nối linh kiện thì Trịnh Doãn An Nguyên lại phụ trách mảng lập trình vi điều khiển, xây dựng kịch bản đóng cắt và phân tích dữ liệu thống kê.
Không chỉ dừng lại ở các thông số kỹ thuật, bài học lớn nhất mà hai bạn trẻ gặt hái được chính là tinh thần **liêm chính khoa học** và tác phong làm việc bài bản. Từng dữ liệu thô, từng lần thử nghiệm thất bại khi cảm biến chưa nhạy hay đèn chớp nháy đều được ghi chép trung thực vào nhật ký dự án dưới sự giám sát, đồng hành của thầy hướng dẫn.
Ươm mầm sáng tạo vì một tương lai bền vững
Dự án “Công tắc xoay thông minh – Tiết kiệm điện năng” của học sinh Trường THCS Nguyễn Bỉnh Khiêm là minh chứng sinh động cho việc đưa giáo dục STEM gắn liền với đời sống thực tiễn. Những linh kiện cũ tưởng chừng bỏ đi, qua bàn tay khéo léo và khối óc ham học hỏi của các em, đã trở thành một giải pháp công nghệ hữu ích, lan tỏa thông điệp mạnh mẽ về ý thức tiết kiệm tài nguyên.
Nhà trường xin trân trọng cảm ơn sự hướng dẫn tận tâm của thầy giáo Nguyễn Văn Dương, sự đồng hành, ủng hộ từ phía quý phụ huynh và ban giám hiệu nhà trường đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho các em thỏa sức nghiên cứu.
Chúc cho hai nhà sáng chế trẻ Trịnh Quang Tú và Trịnh Doãn An Nguyên sẽ thật tự tin, bản lĩnh mang mô hình và niềm tự hào của mái trường THCS Nguyễn Bỉnh Khiêm đến tranh tài, gặt hái kết quả rực rỡ tại Cuộc thi Khoa học Kỹ thuật cấp thành phố sắp tới!
Tiếng Việt
English
中文
Français
日本語
한국어
Español
Русский
Deutsch
ไทย
ລາວ
हिन्दी
Português