基于加速度傳感器與光線傳感器自適應(yīng)自行車燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自行車燈技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可以根據(jù)路況、車速、周邊環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié)車燈光線的智能自行車燈。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，自行車的使用價(jià)值己經(jīng)不單單是作為一種交通工具，隨著生活水平的提高，其更多的以一種綠色出行、運(yùn)動(dòng)鍛煉的工具的新角色出現(xiàn)人們的生活中。
[0003]自行車頭燈是一種裝在自行車上用于夜間騎行LED照明的裝置，其對(duì)于騎車者的夜間自行車騎行極為重要，是必須的安全裝備之一。
[0004]但是，目前市面的同類產(chǎn)品都是通過手動(dòng)開啟/關(guān)閉控制開關(guān)，或者調(diào)節(jié)亮度等操作。尤其是在戶外路況多變的情況下，頻繁操作頭燈，來改變亮度，切換近光遠(yuǎn)光等來適應(yīng)相應(yīng)的環(huán)境，一方面，頻繁操作頭燈容易發(fā)生誤操作；另一方面，分散騎行者的注意力，容易發(fā)生危險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種基于加速度傳感器與光線傳感器自適應(yīng)自行車燈，該自行車燈可以根據(jù)路況、車速、周邊環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié)車燈光線。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]基于加速度傳感器與光線傳感器自適應(yīng)自行車燈，其特征在于，包括:
[0008]光敏模塊，根據(jù)外部環(huán)境的光線強(qiáng)度改變光敏模塊的電壓，所述光敏模塊包括光敏電阻。
[0009]加速度模塊，用以生成自行車在X、Y、Z三個(gè)方向上的加速度向量(Ax，Ay，Az)。
[0010]單片機(jī)控制模塊，與所述光敏模塊、加速度模塊電性連接，用以根據(jù)所述光敏模塊的電壓計(jì)算出所述光敏電阻的光照度，用以根據(jù)所述加速度向量(Ax，Ay, Az)計(jì)算出X、Y、Z三個(gè)方向上的速度向量(Ux，Uy, Uz);所述單片機(jī)控制模塊還用于根據(jù)所述加速度向量(Ax,Ay,Az)、速度向量(Ux，Uy，Uz)、光敏電阻的光照度發(fā)出近光燈開關(guān)控制信號(hào)、遠(yuǎn)光燈開關(guān)控制信號(hào)、電流控制信號(hào)中的一種或多種。
[0011 ] DCDC恒流驅(qū)動(dòng)模塊，與所述單片機(jī)控制模塊電性連接，根據(jù)所述單片機(jī)控制模塊發(fā)出的電流控制信號(hào)控制該DCDC恒流驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流的大小。
[0012]LED模塊，與所述DCDC恒流驅(qū)動(dòng)模塊、單片機(jī)控制模塊電性連接；所述LED模塊包括有近光燈和遠(yuǎn)光燈；所述LED模塊根據(jù)所述DCDC恒流驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流控制近光燈和遠(yuǎn)光燈的光照強(qiáng)度，根據(jù)所述單片機(jī)控制模塊發(fā)出的近光燈開關(guān)控制信號(hào)、遠(yuǎn)光燈開關(guān)控制信號(hào)控制近光燈開關(guān)、遠(yuǎn)光燈開關(guān)的打開/關(guān)閉。
[0013]作為一種具體的實(shí)施例，所述DCDC恒流驅(qū)動(dòng)模塊包括有電源開關(guān)控制電路；所述電源開關(guān)控制電路包括有電源管理芯片和電源開關(guān)。
[0014]進(jìn)一步地，所述單片機(jī)控制模塊還用于根據(jù)所述加速度向量(Ax，Ay, Az)和速度向量(Ux，Uy, Uz)發(fā)出電源開關(guān)控制信號(hào)；所述電源開關(guān)控制電路與所述單片機(jī)控制模塊的第3引腳連接；所述電源管理芯片根據(jù)所述單片機(jī)控制模塊發(fā)出的電源開關(guān)控制信號(hào)控制電源開關(guān)的開啟/關(guān)閉。
[0015]進(jìn)一步地，所述電源管理芯片為XC9221C09AMR。
[0016]作為一種具體的實(shí)施例，所述DCDC恒流驅(qū)動(dòng)模塊包括有電流轉(zhuǎn)換電路，所述電流轉(zhuǎn)換電路包括有電流監(jiān)控芯片。
[0017]進(jìn)一步地，所述電流轉(zhuǎn)換電路與所述單片機(jī)控制模塊的第2引腳連接；所述電流監(jiān)控芯片用于根據(jù)所述單片機(jī)控制模塊發(fā)出的電流控制信號(hào)控制所述電流轉(zhuǎn)換電路的輸出電流的大小。
[0018]進(jìn)一步地，所述電流監(jiān)控芯片為ZXCT1010。
[0019]作為一種具體的實(shí)施例，該自適應(yīng)自行車燈還包括有與所述單片機(jī)控制模塊連接的信標(biāo)閃爍模塊；所述單片機(jī)控制模塊用于控制信標(biāo)閃爍模塊的信標(biāo)燈開啟/關(guān)閉。
[0020]進(jìn)一步地，當(dāng)所述加速度向量(Ax，Ay，Az)和速度向量(Ux，Uy，Uz)均為零且超出預(yù)設(shè)的持續(xù)時(shí)間時(shí)，所述單片機(jī)控制模塊控制信標(biāo)燈開啟；當(dāng)所述加速度向量(Ax，Ay, Az)和/或速度向量(Ux，Uy, Uz)不為零時(shí)，所述單片機(jī)控制模塊控制信標(biāo)燈關(guān)閉。
[0021]作為一種具體的實(shí)施例，所述近光燈開關(guān)、遠(yuǎn)光燈開關(guān)和電源開關(guān)為場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0023]本發(fā)明基于加速度傳感器與光線傳感器自適應(yīng)自行車燈，根據(jù)外部環(huán)境的光線變化、路況、自行車車速，可自動(dòng)改變LED燈的光照亮度或進(jìn)行遠(yuǎn)光燈、近光燈的切換；
[0024]進(jìn)一步地，當(dāng)自行車開始運(yùn)動(dòng)后，可自動(dòng)啟動(dòng)照明。進(jìn)一步地，當(dāng)用戶停車后，可自動(dòng)關(guān)閉照明，并自動(dòng)啟動(dòng)信標(biāo)閃爍以指示車的位置。
【附圖說明】
[0025]圖1是基于加速度傳感器與光線傳感器自適應(yīng)自行車燈的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方法來詳細(xì)說明本發(fā)明，在本發(fā)明的示意性實(shí)施及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明基于加速度傳感器與光線傳感器自適應(yīng)自行車燈包括有光敏模塊100、加速度模塊200、單片機(jī)控制模塊300、DCDC恒流驅(qū)動(dòng)模塊400、LED模塊500和信標(biāo)閃爍模塊600。
[0028]其中，所述光敏模塊100包括光敏電阻R9，所述光敏電阻R9根據(jù)外部環(huán)境的光線強(qiáng)度改變自身的電阻大小，進(jìn)而所述光敏模塊100隨著光敏電阻R9電阻值的變化，而改變整個(gè)光敏模塊100的電壓。也即所述光敏模塊100，根據(jù)外部環(huán)境的光線強(qiáng)度改變光敏模塊100的電壓。優(yōu)選地，所述光敏電阻R9為GL5528。
[0029]所述加速度模塊200用以生成自行車在X、Y、Z三個(gè)方向上的加速度向量(Ax，Ay，Az)，所述加速度模塊200包括有一三軸加速度芯片U4，所述加速度模塊200與所述單片機(jī)控制模塊300電性連接，具體地，所述三軸加速度芯片U4的Xout引腳與所述單片機(jī)控制模塊300的單片機(jī)控制芯片U3的第8引腳連接，所述三軸加速度芯片U4的Yout引腳與芯片U4所說單片機(jī)控制模塊300的單片機(jī)控制芯片U3的第9引腳連接，所述三軸加速度芯片U4的Zout引腳與所述單片機(jī)控制模塊300的單片機(jī)控制芯片U3的第10引腳連接，在所述Xout引腳與第8引腳、Yout引腳與第9引腳、Zout引腳與第10引腳之間均連接有一AD轉(zhuǎn)換器。優(yōu)選地，所述三軸加速度芯片U4為ADXL335。需要說明的是，上述三軸加速度芯片U4為ADXL335只是一種優(yōu)選方案，并不代表對(duì)本發(fā)明三軸加速度芯片U4的限制。
[0030]所述單片機(jī)控制模塊300通過AD轉(zhuǎn)換器讀取X方向上的加速度向量Ax，通過AD轉(zhuǎn)換器讀取Y方向上的加速度向量Ay，通過AD轉(zhuǎn)換器讀取Z方向上的加速度向量Az。所述單片機(jī)控制模塊300根據(jù)所述加速度向量(Ax，Ay，Az)計(jì)算出X、Y、Z三個(gè)方向上的速度向量(Ux，Uy，Uz)。
[0031 ] 所述單片機(jī)控制模塊300與所述光敏模塊100電性連接，所述單片機(jī)控制模塊300通過AD轉(zhuǎn)換器讀取所述光敏模塊100的電壓。所述單片機(jī)控制模塊300根據(jù)所述光敏模塊100的電壓計(jì)算出所述光敏電阻的光照度L。
[0032]所述單片機(jī)控制模塊300還用于根據(jù)所述加速度向量(Ax，Ay，Az)、速度向量(Ux，Uy, Uz)、光敏電阻的光照度發(fā)出近光燈開關(guān)控制信號(hào)、遠(yuǎn)光燈開關(guān)控制信號(hào)、電流控制信號(hào)中的一種或多種。所述單片機(jī)控制模塊還用于根據(jù)所述加速度向量(Ax，Ay，Az)和速度向量(Ux，Uy，Uz)發(fā)出電源開關(guān)控制信號(hào)。
[0033]所述D⑶C恒流驅(qū)動(dòng)模塊400與所述單片機(jī)控制模塊300電性連接。所述D⑶C恒流驅(qū)動(dòng)模塊400包括有電源開關(guān)控制電路和電流轉(zhuǎn)換電路。所述電源開關(guān)控制電路包括有電源管理芯片Ul和電源開關(guān)Q1。所述電源管理芯片Ul的第I引腳與所述單片機(jī)控制模塊300的單片機(jī)控制芯片U3的第3引腳連接，所述電源管理芯片Ul根據(jù)所述單片機(jī)控制模塊300發(fā)出的電源開關(guān)控制信號(hào)控制電源開關(guān)Ql的開啟/關(guān)閉。優(yōu)選地，所述電源管理芯片Ul為XC9221C09AMR，所述電源開關(guān)Ql為場(chǎng)效應(yīng)晶體管。需要說明的是，上述電源管理芯片Ul為XC9221C09AMR只是一種優(yōu)選方案，并不代表對(duì)本發(fā)明電源管理芯片Ul的限制。
[0034]所述電流轉(zhuǎn)換電路包括有電流監(jiān)控芯片U2，所述電流轉(zhuǎn)換電路與所述單片機(jī)控制模塊300的單片機(jī)控制芯片U3的第2引腳連接，所述電流監(jiān)控芯片U2用于根據(jù)所述單片機(jī)控制模塊300發(fā)出的電流控制信號(hào)控制所述電流轉(zhuǎn)換電路的輸出電流的大小。優(yōu)選地，所述電流監(jiān)控芯片U2為ZXCT1010。需要說明的是，上述電流監(jiān)控芯片U2為ZXCT1010只是一種優(yōu)選方案，并不代表對(duì)本發(fā)明電流監(jiān)控芯片U2的限制。
[0035]所述