滑步車改裝記：有個工程師老爸就是牛！

時間：2021-12-07 16:16:50

關鍵字：工程師電容光敏電阻車燈

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[導讀]出品21ic論壇逍遙李網站：bbs.21ic.com滑步車是一種不帶腳蹬的自行車，主要給3歲左右的幼兒練習平衡感使用，玩熟練了可以跑得很快~但買的時候發(fā)現，各種高中低配款都沒有車燈（可能商家認為這個是白天玩的，但白天上班沒時間帶孩子出去玩）……帶音樂的見過，但帶車燈的還真沒有！而...

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滑步車是一種不帶腳蹬的自行車，主要給3歲左右的幼兒練習平衡感使用，玩熟練了可以跑得很快~

但買的時候發(fā)現，各種高中低配款都沒有車燈（可能商家認為這個是白天玩的，但白天上班沒時間帶孩子出去玩）……帶音樂的見過，但帶車燈的還真沒有！

而我的兒子比較皮，還專門喜歡去黑的地方“探險”，有時候拿手機給他照著路，但跟不上他，而且手機燈光也不足，所以我就考慮自己做一個車燈，給他的滑步車裝上。

需求分析與方案構思

基本的需求有以下幾點：

用干電池供電，方便更換電池，安全可靠
亮度足夠，照射角度可以調節(jié)
有開關，最好不騎的時候能夠自動關閉

分析以上需求，方案大概就是——通過光敏電阻、震動開關等傳感器，檢測外界信號，然后控制電子開關通斷。

電路設計

方案A：
本來最先想到的是使用三極管光敏電阻，但光敏電阻有個問題，那就是晚上忘記關的話，燈也會一直亮，可能會把電源耗盡；后準備用震動開關作為傳感器，因為車子沒有腳蹬，也沒有支架，不騎的時候一般是放倒的。
根據這個思路，我設計的原理圖如下：

在上圖中，S1和S2就是兩個震動開關（為什么是兩個串聯，本文后面會提到）。
不過，這個方案也有問題：實際測試發(fā)現，震動開關一斷開燈就會立即熄滅，即使加了電容，延遲效果也不明顯（電容容量1000uF以上可能會好點，但那樣體積又會很大，而且手里沒有那么大電容），這樣在實際騎行中，隨著顛簸，車燈就會一直閃爍，無法使用。
隨后我又想到，要想加大延遲，除了增加電容的容量，另一方面也可以通過減弱控制電流來實現。最合適的方案應該是用MOS管作為開關器件，于是設計了方案B。
方案B：

翻找一番后，手里電阻只有100K和2M的了。為了延遲時間長點，我選用了2M的電阻，MOS管選了AO3400，電容選的是10uF，還是0603封裝，體積足夠小了，而LED燈加了一個8.2Ω限流電阻。

材料準備

震動開關2個，高亮LED燈珠1個：

然后是AA電池盒1只，電阻、電容、MOS管按圖，萬用板手指蓋大小就夠了，都是一些常見的物料。

焊接測試

準備好物料后，接下來就開始焊接了。目前一切都還順利，直接上圖給大家看一下：

這里可以看到，兩個震動開關呈左右“V”字型布置，這個非常關鍵，因為我們并不確定車子往左還是往右倒下。
為了實現預想效果，可以按圖布置成串聯，這樣只要其中一個斷開，整個控制端就會斷開了。

使用自己的燈光，給自己補光拍個照：

在實際測試中發(fā)現，控制端斷開后約12秒，燈會自動熄滅，所以這就完全可以解決“騎行中顛簸導致的震動開關通斷致使燈光閃爍”的問題了。

外殼設計

為了安裝在車頭上，只有電路是完全不夠的，還需要設計一個外殼。其實這個外殼用3D打印肯定可以做得更好點，但是手邊沒有打印機，只有一臺激光切割機，所以也只能用它了。
我先設計了一張三維圖：

拆圖過程略過……

外殼加工與組裝

加工，切割如下：

準備組裝：

組裝完成：

整體效果

視頻展示（復制下方鏈接，在瀏覽器中打開）：
https://player.youku.com/embed/XNTgyMTg3MzU0NA==
做了兩個，一個是給我兒子的，另一個是送給他的好朋友的：

亮點與不足

兩個地方，我覺得比預期效果還要好，其中一個就是轉動的這個關節(jié)：

這里沒有使用螺栓，也沒有使用其他連接件，就是切割下來的小圓，然后中間開方孔。這樣可以轉動并且?guī)в幸欢ǖ淖枘?，從而實現手動調節(jié)照射角度，并能保持這個角度。
第二點是連接件這里：

? ??

為了連接垂直的兩個面，可以使用多種方法，比如膠水、過盈配合的卡口（之前設計常用這種）。但這次因為是裝在車上的，不是擺在家里的，需要足夠牢固，所以就設計了上圖所示的M2*8螺栓特制螺母。
這個螺母是用木板切割的，方形的，填充進去之后，表面摸上去還是很平齊的，另一側用螺栓鎖緊，非常牢固！
當然，本次設計也有不足之處：沒有使用光敏電阻，導致在白天的時候，如果忘記關掉總開關騎車，燈還是會一直亮的，以后有機會將嘗試改進一下。
既然聊到了這里，神通廣大的網友們，請大家?guī)兔匆幌?，有沒有什么簡單的辦法，在方案B的基礎上，只增加光敏電阻或極少的器件，就可以實現白天也能自動關機（或耗電盡量少）？這樣就不需要總開關了。
另外，如果有需要查看原圖和視頻的小伙伴，請點擊底部“閱讀原文”進行下載。

本文系21ic論壇網友逍遙李原創(chuàng)，資料下載請點擊“閱讀原文”。版權歸原作者所有，如有侵權，請聯系刪除。