如何制作自行车LED速度计
我们都可能在我们生命的某个阶段骑自行车,欣赏他们的实用性。自行车是收藏夹,特别是在那些不仅骑着它们的孩子中,还有许多花哨配件装饰车辆。
有些孩子更倾向于科技,更喜欢附加的小玩意,让他们的自行车看起来更有创意和未来感。这些小玩意大多是受摩托车、汽车等动力车辆的启发。在自行车上安装某种照明设备实际上是很常见的,在一些国家是强制性的设备,然而,速度表是一种出人意料的东西,通常在任何地方都看不到,就自行车而言。
本文所讨论的自行车速度计系统的设计肯定会给许多技术狂人留下深刻印象并引起他们的兴趣。
让我们来学习一下如何在现有的自行车上安装这个装置。
正如名字所指的车辆速度计是一种设备,表明在特定的车辆是移动的速度,这是直接正比于其车轮的旋转运动。很明显,这个系统需要一些阶段,包括一个设备,可以将车轮的运动速度线性地转换到相应的电压水平,或者可以通过一些光学或磁性设备来计算转速。
第二个选项相当复杂,并且可以涉及复杂的光耦合器/ LED组件或昂贵和多种复杂的霍尔效应传感器组件。将旋转转换为相应的电压水平看起来更简单,可以使用普通的自行车发电机来完成。
自行车发电机基本上由线圈和磁体组成,以使得中心轴旋转,由于切割磁场的影响,在线圈中引起电压。该电压的幅度与轴旋转的速度成比例。
一般来说,这些发电机是爪极型发电机,设计为低转速应用。我们已经看到使用侧壁运行,瓶型发电机在自行车上使用多年,今天已经被更有效的轮毂发电机取代。
在我们的设计中,发电机的规格或类型并不重要;任何能够产生从1到6伏特的功率对应的低速和最大转速分别是这里所需要的。
这里介绍的自行车速度计设计使用上述电压范围,这是处理和馈电到一个电子电路转换水平为一个可见的LED条形图形指示。
部分要求
所有电阻都是1/4瓦特,5% CFR,除非另有说明。
R1至R10 = 100欧姆,
R11到R20 = 10k,
R21 = 100欧姆,1瓦,绕线,
所有二极管都是1N4148,
齐纳二极管= 20伏,1瓦特,
所有电容均为100µF / 25 V
IC1 = 7812,
所有led都是红光5毫米,最好是高亮度,透明,镜头型。
所有晶体管均为bc547b或任何其他等效类型,
变压器=普通0 - 6v, 500ma,
通用用途(船用)
可以很容易地固定在自行车把手上的合适型号。
电路描述
理想情况下,自行车发电机可以产生1到最大额定输出之间的任何东西,即使车轮的最佳旋转也是如此。在我们的原型中它意味着不超过5的电压水平,你以赛车的速度前进。这也意味着在相对较慢的速度下,电压几乎不会超过3,这绝对不足以驱动一个由led组成的电子电路作为指示器。我们需要一个好的12伏特驱动led到最佳亮度,并使电路功能与预期的功能。通过使用交流/直流适配器中常用的小型变压器,这个问题很容易解决。
通常这些变压器用于降压模式,其中市电交流通过在二次段的感应降低到指定的电位。
相同的变压器也可以以相反的方式使用,即通过刚刚反转输入电源来踩下采样电压。
在我们的电路中,电动电压施加到变压器的“次级”绕组,并且在变压器的“主”部分处接收230或120的比例高电压(根据所选类型)。
需要降低和整流该电压过高和“AC”。桥网络和相关联的电路以及IC 7512帮助即使当循环被驱动以低得多的速度时也有助于为电路产生稳定的DC。
需要上述电压以使电路“活着”通过自行车通常可用的速度的范围,但是必须由电路感测的实际样本变化电压施加到晶体管的底座上,并直接导出发电机。
取决于上述电压的变化电平,晶体管依次传导,逐个照亮LED阵列。用LED串联插入的1N4148二极管,晶体管发射器都确保LED切换很好地分开,并且照明与发电机的每增加0.6伏的升值相等。
这种自行车速度计电路不需要任何事先校准,所有部件都充分匹配,以产生讨论的结果,不需要初始设置。
参考
- 作者自己的经验。
- 图像信用-由作者绘制。