節能多功能頭盔

文安徽省明光中學高二（1）班丁天然

節能多功能頭盔

文安徽省明光中學高二（1）班丁天然

如今，騎自行車和電動車出行的人越來越多。有的電動車在轉彎或剎車時可通過尾部的信號燈提前告之后面的車輛，但自行車沒有此信號提示功能。

如何能讓后面的車提前預知自行車或電動車的動向？聯想到交通部門要求人們騎電動車或自行車外出時要戴頭盔，我提出了在自行車頭盔上加裝信號燈的想法。

一、應用原理及制作過程

物理老師建議我用無線傳輸的方式控制信號燈，發射器可裝在自行車上，接收器可裝在頭盔上。

我買來一套遙控器半成品，發射器上的四個按鈕可以控制接收器對應的四個電子開關，其中有兩個是點動的，正好用于剎車控制，兩個是自鎖自解的，可用于左右轉向控制。原理如圖1。

圖1

信號燈用電子發光二極管制成。左、右轉電子開關工作時可通過電子通斷器實現快速閃爍，即用555集成電路做成方波發生器。此外，還可在頭盔上加裝太陽能電池，白天可對接收器電池充電。電路設計圖如圖2。

圖2

我買來太陽能電池、發光二極管、電子蜂鳴器等器材，采集舊手機內的電板用作接收器電池，歷時一個多月，自行車頭盔式信號燈終于做好了。

由于發射器發射功率小，很省電，內部自帶的電池壽命可達兩年以上。左轉、右轉按鈕分別安裝在自行車左、右手把位置，剎車按鈕改用電瓶車剎車把，電瓶車剎車手把自帶剎車控制按鈕，3個按鈕通過細導線連接在發射器內部對應的按鈕上，騎行者可通過對應的按鈕實現剎車及左、右轉向。

接收器耗電較大，空載電流約為7mA，工作時的最大電流約為30mA，接收器內使用舊手機1 000mA電板，電壓4V，并將三塊5V太陽能電池板并聯使用（陽光下最大充電電流約為100mA），太陽能電池板自帶充滿電后停止充電的功能。

做好的頭盔式信號燈發光管的電流控制在10mA。

另外，我還在頭盔的兩側加上夜光反光條，增加了頭盔夜晚的可視度，提高了行車的安全性。

二、使用方法

閉合接收器電源開關，戴上頭盔，當騎行者手握剎車手把時，手把內置按鈕自動閉合，發射器發出剎車編碼無線信號，接收器對應的剎車電子開關閉合，點亮頭盔后部中間的紅色信號燈。松開剎車手把時，手把內置按鈕自動斷開，紅色信號燈熄滅，這就是點動功能。

當左轉向時，騎行者提前按一下左轉按鈕，發射器發出左轉編碼無線信號，接收器對應的左轉電子開關閉合，為555方波發生器送電，555方波發生器發出0.5Hz的開關信號，點亮頭盔后部左邊的黃色左轉信號燈。由于電子蜂鳴器并聯在左轉信號燈上，左邊電子蜂鳴器發出聲音。

左轉完成后，騎行者再按一下左轉按鈕，接收器對應的電子開關斷開，左轉信號燈熄滅，這就是自鎖自解功能。右轉時的使用方法與左轉時類似。

用自鎖自解功能實現左、右轉控制還可以減少發射器的工作時間，延長發射器電池的使用年限。接收器、發射器的頻率和編碼是一對一的，使用時不會干擾其他車輛。

三、進一步完善

把指示燈的形狀做成箭頭式，更有指向性。把蜂鳴器報警聲設置成“向左、向右、剎車”的發音提示，使預警更具體。

在頭盔上增加夜行燈，頭盔前部加入行車記錄儀，還可增加一個防雨、防霧面罩或耳麥，為戴眼鏡的人提供更多的安全保障和便利，同時方便接聽電話。（指導老師：趙開顏陳恕）