节能多功能头盔

文安徽省明光中学高二（1）班丁天然

节能多功能头盔

文安徽省明光中学高二（1）班丁天然

如今，骑自行车和电动车出行的人越来越多。有的电动车在转弯或刹车时可通过尾部的信号灯提前告之后面的车辆，但自行车没有此信号提示功能。

如何能让后面的车提前预知自行车或电动车的动向？联想到交通部门要求人们骑电动车或自行车外出时要戴头盔，我提出了在自行车头盔上加装信号灯的想法。

一、应用原理及制作过程

物理老师建议我用无线传输的方式控制信号灯，发射器可装在自行车上，接收器可装在头盔上。

我买来一套遥控器半成品，发射器上的四个按钮可以控制接收器对应的四个电子开关，其中有两个是点动的，正好用于刹车控制，两个是自锁自解的，可用于左右转向控制。原理如图1。

图1

信号灯用电子发光二极管制成。左、右转电子开关工作时可通过电子通断器实现快速闪烁，即用555集成电路做成方波发生器。此外，还可在头盔上加装太阳能电池，白天可对接收器电池充电。电路设计图如图2。

图2

我买来太阳能电池、发光二极管、电子蜂鸣器等器材，采集旧手机内的电板用作接收器电池，历时一个多月，自行车头盔式信号灯终于做好了。

由于发射器发射功率小，很省电，内部自带的电池寿命可达两年以上。左转、右转按钮分别安装在自行车左、右手把位置，刹车按钮改用电瓶车刹车把，电瓶车刹车手把自带刹车控制按钮，3个按钮通过细导线连接在发射器内部对应的按钮上，骑行者可通过对应的按钮实现刹车及左、右转向。

接收器耗电较大，空载电流约为7mA，工作时的最大电流约为30mA，接收器内使用旧手机1 000mA电板，电压4V，并将三块5V太阳能电池板并联使用（阳光下最大充电电流约为100mA），太阳能电池板自带充满电后停止充电的功能。

做好的头盔式信号灯发光管的电流控制在10mA。

另外，我还在头盔的两侧加上夜光反光条，增加了头盔夜晚的可视度，提高了行车的安全性。

二、使用方法

闭合接收器电源开关，戴上头盔，当骑行者手握刹车手把时，手把内置按钮自动闭合，发射器发出刹车编码无线信号，接收器对应的刹车电子开关闭合，点亮头盔后部中间的红色信号灯。松开刹车手把时，手把内置按钮自动断开，红色信号灯熄灭，这就是点动功能。

当左转向时，骑行者提前按一下左转按钮，发射器发出左转编码无线信号，接收器对应的左转电子开关闭合，为555方波发生器送电，555方波发生器发出0.5Hz的开关信号，点亮头盔后部左边的黄色左转信号灯。由于电子蜂鸣器并联在左转信号灯上，左边电子蜂鸣器发出声音。

左转完成后，骑行者再按一下左转按钮，接收器对应的电子开关断开，左转信号灯熄灭，这就是自锁自解功能。右转时的使用方法与左转时类似。

用自锁自解功能实现左、右转控制还可以减少发射器的工作时间，延长发射器电池的使用年限。接收器、发射器的频率和编码是一对一的，使用时不会干扰其他车辆。

三、进一步完善

把指示灯的形状做成箭头式，更有指向性。把蜂鸣器报警声设置成“向左、向右、刹车”的发音提示，使预警更具体。

在头盔上增加夜行灯，头盔前部加入行车记录仪，还可增加一个防雨、防雾面罩或耳麦，为戴眼镜的人提供更多的安全保障和便利，同时方便接听电话。（指导老师：赵开颜陈恕）