滑步車(chē)改裝記：有個(gè)工程師老爸就是牛！
[導(dǎo)讀]出品21ic論壇逍遙李網(wǎng)站：bbs.21ic.com滑步車(chē)是一種不帶腳蹬的自行車(chē)，主要給3歲左右的幼兒練習(xí)平衡感使用，玩熟練了可以跑得很快~但買(mǎi)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，各種高中低配款都沒(méi)有車(chē)燈（可能商家認(rèn)為這個(gè)是白天玩的，但白天上班沒(méi)時(shí)間帶孩子出去玩）……帶音樂(lè)的見(jiàn)過(guò)，但帶車(chē)燈的還真沒(méi)有！而...
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滑步車(chē)是一種不帶腳蹬的自行車(chē)，主要給3歲左右的幼兒練習(xí)平衡感使用，玩熟練了可以跑得很快~
但買(mǎi)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，各種高中低配款都沒(méi)有車(chē)燈（可能商家認(rèn)為這個(gè)是白天玩的，但白天上班沒(méi)時(shí)間帶孩子出去玩）……帶音樂(lè)的見(jiàn)過(guò)，但帶車(chē)燈的還真沒(méi)有！
而我的兒子比較皮，還專門(mén)喜歡去黑的地方“探險(xiǎn)”，有時(shí)候拿手機(jī)給他照著路，但跟不上他，而且手機(jī)燈光也不足，所以我就考慮自己做一個(gè)車(chē)燈，給他的滑步車(chē)裝上。
01
需求分析與方案構(gòu)思
基本的需求有以下幾點(diǎn)：
- 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(diào)節(jié)
- 有開(kāi)關(guān)，最好不騎的時(shí)候能夠自動(dòng)關(guān)閉
分析以上需求，方案大概就是——通過(guò)光敏電阻、震動(dòng)開(kāi)關(guān)等傳感器，檢測(cè)外界信號(hào)，然后控制電子開(kāi)關(guān)通斷。
02
電路設(shè)計(jì)
方案A：
本來(lái)最先想到的是使用三極管 光敏電阻，但光敏電阻有個(gè)問(wèn)題，那就是晚上忘記關(guān)的話，燈也會(huì)一直亮，可能會(huì)把電源耗盡；后準(zhǔn)備用震動(dòng)開(kāi)關(guān)作為傳感器，因?yàn)檐?chē)子沒(méi)有腳蹬，也沒(méi)有支架，不騎的時(shí)候一般是放倒的。
根據(jù)這個(gè)思路，我設(shè)計(jì)的原理圖如下：
在上圖中，S1和S2就是兩個(gè)震動(dòng)開(kāi)關(guān)（為什么是兩個(gè)串聯(lián)，本文后面會(huì)提到）。
不過(guò)，這個(gè)方案也有問(wèn)題：實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)，震動(dòng)開(kāi)關(guān)一斷開(kāi)燈就會(huì)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(huì)好點(diǎn)，但那樣體積又會(huì)很大，而且手里沒(méi)有那么大電容），這樣在實(shí)際騎行中，隨著顛簸，車(chē)燈就會(huì)一直閃爍，無(wú)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(guò)減弱控制電流來(lái)實(shí)現(xiàn)。最合適的方案應(yīng)該是用MOS管作為開(kāi)關(guān)器件，于是設(shè)計(jì)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(shí)間長(zhǎng)點(diǎn)，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(gè)8.2Ω限流電阻。
03
材料準(zhǔn)備
震動(dòng)開(kāi)關(guān)2個(gè)，高亮LED燈珠1個(gè)：
然后是AA電池盒1只，電阻、電容、MOS管按圖，萬(wàn)用板手指蓋大小就夠了，都是一些常見(jiàn)的物料。
04
焊接測(cè)試
準(zhǔn)備好物料后，接下來(lái)就開(kāi)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(gè)震動(dòng)開(kāi)關(guān)呈左右“V”字型布置，這個(gè)非常關(guān)鍵，因?yàn)槲覀儾⒉淮_定車(chē)子往左還是往右倒下。
為了實(shí)現(xiàn)預(yù)想效果，可以按圖布置成串聯(lián)，這樣只要其中一個(gè)斷開(kāi)，整個(gè)控制端就會(huì)斷開(kāi)了。
使用自己的燈光，給自己補(bǔ)光拍個(gè)照：
在實(shí)際測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，控制端斷開(kāi)后約12秒，燈會(huì)自動(dòng)熄滅，所以這就完全可以解決“騎行中顛簸導(dǎo)致的震動(dòng)開(kāi)關(guān)通斷致使燈光閃爍”的問(wèn)題了。
05
外殼設(shè)計(jì)
為了安裝在車(chē)頭上，只有電路是完全不夠的，還需要設(shè)計(jì)一個(gè)外殼。其實(shí)這個(gè)外殼用3D打印肯定可以做得更好點(diǎn)，但是手邊沒(méi)有打印機(jī)，只有一臺(tái)激光切割機(jī)，所以也只能用它了。
我先設(shè)計(jì)了一張三維圖：
拆圖過(guò)程略過(guò)……
06
外殼加工與組裝
加工，切割如下：
準(zhǔn)備組裝：
組裝完成：
07
整體效果
視頻展示（復(fù)制下方鏈接，在瀏覽器中打開(kāi)）：
https://player.youku.com/embed/XNTgyMTg3MzU0NA==
做了兩個(gè)，一個(gè)是給我兒子的，另一個(gè)是送給他的好朋友的：
?08
亮點(diǎn)與不足
兩個(gè)地方，我覺(jué)得比預(yù)期效果還要好，其中一個(gè)就是轉(zhuǎn)動(dòng)的這個(gè)關(guān)節(jié)：
這里沒(méi)有使用螺栓，也沒(méi)有使用其他連接件，就是切割下來(lái)的小圓，然后中間開(kāi)方孔。這樣可以轉(zhuǎn)動(dòng)并且?guī)в幸欢ǖ淖枘幔瑥亩鴮?shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)節(jié)照射角度，并能保持這個(gè)角度。
第二點(diǎn)是連接件這里：
? ??為了連接垂直的兩個(gè)面，可以使用多種方法，比如膠水、過(guò)盈配合的卡口（之前設(shè)計(jì)常用這種）。但這次因?yàn)槭茄b在車(chē)上的，不是擺在家里的，需要足夠牢固，所以就設(shè)計(jì)了上圖所示的M2*8螺栓 特制螺母。
這個(gè)螺母是用木板切割的，方形的，填充進(jìn)去之后，表面摸上去還是很平齊的，另一側(cè)用螺栓鎖緊，非常牢固！
當(dāng)然，本次設(shè)計(jì)也有不足之處：沒(méi)有使用光敏電阻，導(dǎo)致在白天的時(shí)候，如果忘記關(guān)掉總開(kāi)關(guān)騎車(chē)，燈還是會(huì)一直亮的，以后有機(jī)會(huì)將嘗試改進(jìn)一下。
既然聊到了這里，神通廣大的網(wǎng)友們，請(qǐng)大家?guī)兔匆幌?，有沒(méi)有什么簡(jiǎn)單的辦法，在方案B的基礎(chǔ)上，只增加光敏電阻或極少的器件，就可以實(shí)現(xiàn)白天也能自動(dòng)關(guān)機(jī)（或耗電盡量少）？這樣就不需要總開(kāi)關(guān)了。
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