滑步车改装记：有个工程师老爸就是牛！

时间：2021-12-07 16:16:50

关键字：工程师电容光敏电阻车灯

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[导读]出品21ic论坛逍遥李网站：bbs.21ic.com滑步车是一种不带脚蹬的自行车，主要给3岁左右的幼儿练习平衡感使用，玩熟练了可以跑得很快~但买的时候发现，各种高中低配款都没有车灯（可能商家认为这个是白天玩的，但白天上班没时间带孩子出去玩）……带音乐的见过，但带车灯的还真没有！而...

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滑步车是一种不带脚蹬的自行车，主要给3岁左右的幼儿练习平衡感使用，玩熟练了可以跑得很快~

但买的时候发现，各种高中低配款都没有车灯（可能商家认为这个是白天玩的，但白天上班没时间带孩子出去玩）……带音乐的见过，但带车灯的还真没有！

而我的儿子比较皮，还专门喜欢去黑的地方“探险”，有时候拿手机给他照着路，但跟不上他，而且手机灯光也不足，所以我就考虑自己做一个车灯，给他的滑步车装上。

需求分析与方案构思

基本的需求有以下几点：

用干电池供电，方便更换电池，安全可靠
亮度足够，照射角度可以调节
有开关，最好不骑的时候能够自动关闭

分析以上需求，方案大概就是——通过光敏电阻、震动开关等传感器，检测外界信号，然后控制电子开关通断。

电路设计

方案A：
本来最先想到的是使用三极管光敏电阻，但光敏电阻有个问题，那就是晚上忘记关的话，灯也会一直亮，可能会把电源耗尽；后准备用震动开关作为传感器，因为车子没有脚蹬，也没有支架，不骑的时候一般是放倒的。
根据这个思路，我设计的原理图如下：

在上图中，S1和S2就是两个震动开关（为什么是两个串联，本文后面会提到）。
不过，这个方案也有问题：实际测试发现，震动开关一断开灯就会立即熄灭，即使加了电容，延迟效果也不明显（电容容量1000uF以上可能会好点，但那样体积又会很大，而且手里没有那么大电容），这样在实际骑行中，随着颠簸，车灯就会一直闪烁，无法使用。
随后我又想到，要想加大延迟，除了增加电容的容量，另一方面也可以通过减弱控制电流来实现。最合适的方案应该是用MOS管作为开关器件，于是设计了方案B。
方案B：

翻找一番后，手里电阻只有100K和2M的了。为了延迟时间长点，我选用了2M的电阻，MOS管选了AO3400，电容选的是10uF，还是0603封装，体积足够小了，而LED灯加了一个8.2Ω限流电阻。

材料准备

震动开关2个，高亮LED灯珠1个：

然后是AA电池盒1只，电阻、电容、MOS管按图，万用板手指盖大小就够了，都是一些常见的物料。

焊接测试

准备好物料后，接下来就开始焊接了。目前一切都还顺利，直接上图给大家看一下：

这里可以看到，两个震动开关呈左右“V”字型布置，这个非常关键，因为我们并不确定车子往左还是往右倒下。
为了实现预想效果，可以按图布置成串联，这样只要其中一个断开，整个控制端就会断开了。

使用自己的灯光，给自己补光拍个照：

在实际测试中发现，控制端断开后约12秒，灯会自动熄灭，所以这就完全可以解决“骑行中颠簸导致的震动开关通断致使灯光闪烁”的问题了。

外壳设计

为了安装在车头上，只有电路是完全不够的，还需要设计一个外壳。其实这个外壳用3D打印肯定可以做得更好点，但是手边没有打印机，只有一台激光切割机，所以也只能用它了。
我先设计了一张三维图：

拆图过程略过……

外壳加工与组装

加工，切割如下：

准备组装：

组装完成：

整体效果

视频展示（复制下方链接，在浏览器中打开）：
https://player.youku.com/embed/XNTgyMTg3MzU0NA==
做了两个，一个是给我儿子的，另一个是送给他的好朋友的：

亮点与不足

两个地方，我觉得比预期效果还要好，其中一个就是转动的这个关节：

这里没有使用螺栓，也没有使用其他连接件，就是切割下来的小圆，然后中间开方孔。这样可以转动并且带有一定的阻尼，从而实现手动调节照射角度，并能保持这个角度。
第二点是连接件这里：

为了连接垂直的两个面，可以使用多种方法，比如胶水、过盈配合的卡口（之前设计常用这种）。但这次因为是装在车上的，不是摆在家里的，需要足够牢固，所以就设计了上图所示的M2*8螺栓特制螺母。
这个螺母是用木板切割的，方形的，填充进去之后，表面摸上去还是很平齐的，另一侧用螺栓锁紧，非常牢固！
当然，本次设计也有不足之处：没有使用光敏电阻，导致在白天的时候，如果忘记关掉总开关骑车，灯还是会一直亮的，以后有机会将尝试改进一下。
既然聊到了这里，神通广大的网友们，请大家帮忙看一下，有没有什么简单的办法，在方案B的基础上，只增加光敏电阻或极少的器件，就可以实现白天也能自动关机（或耗电尽量少）？这样就不需要总开关了。
另外，如果有需要查看原图和视频的小伙伴，请点击底部“阅读原文”进行下载。

本文系21ic论坛网友逍遥李原创，资料下载请点击“阅读原文”。版权归原作者所有，如有侵权，请联系删除。