基于加速度傳感器與光線傳感器自適應自行車燈的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及自行車燈技術領域，特別涉及一種可以根據路況、車速、周邊環境自動調節車燈光線的智能自行車燈。
【背景技術】
[0002]目前，自行車的使用價值己經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、運動鍛煉的工具的新角色出現人們的生活中。
[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，目前市面的同類產品都是通過手動開啟/關閉控制開關，或者調節亮度等操作。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，切換近光遠光等來適應相應的環境，一方面，頻繁操作頭燈容易發生誤操作；另一方面，分散騎行者的注意力，容易發生危險。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型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自行車燈，該自行車燈可以根據路況、車速、周邊環境自動調節車燈光線。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]基于加速度傳感器與光線傳感器自適應自行車燈，其特征在于，包括:
[0008]—根據外部環境的光線強度改變輸出電壓的光敏模塊，所述光敏模塊包括光敏電阻。
[0009]一用以生成自行車在X、Y、Z三個方向上的加速度向量(Ax，Ay，Az)的加速度模塊。
[0010]一與所述光敏模塊、加速度模塊電性連接的單片機控制模塊；所述單片機控制模塊根據所述光敏模塊的電壓計算出所述光敏電阻的光照度，根據所述加速度向量(Ax，Ay,Az)計算出X、Y、Z三個方向上的速度向量(Ux，Uy，Uz);所述單片機控制模塊還用于根據所述加速度向量(Ax，Ay，Az)、速度向量(Ux，Uy，Uz)、光敏電阻的光照度發出近光燈開關控制信號、遠光燈開關控制信號、電流控制信號中的一種或多種。
[0011 ] 一與所述單片機控制模塊電性連接的DCDC恒流驅動模塊，所述DCDC恒流驅動模塊根據所述單片機控制模塊發出的電流控制信號控制該DCDC恒流驅動模塊的輸出電流的大小。
[0012]一與所述DCDC恒流驅動模塊、單片機控制模塊電性連接的LED模塊，所述LED模塊包括有近光燈和遠光燈；所述LED模塊根據所述DCDC恒流驅動模塊的輸出電流控制近光燈和遠光燈的光照強度，根據所述單片機控制模塊發出的近光燈開關控制信號控制近光燈開關的打開/關閉，根據所述單片機控制模塊發出的遠光燈開關控制信號控制遠光燈開關的打開/關閉。
[0013]作為一種具體的實施例，所述DCDC恒流驅動模塊包括有電源開關控制電路；所述電源開關控制電路包括有電源管理芯片和電源開關。
[0014]進一步地，所述單片機控制模塊根據所述加速度向量(Ax，Ay, Az)和速度向量(Ux，Uy，Uz)發出電源開關控制信號；所述電源開關控制電路與所述單片機控制模塊的第3引腳連接；所述電源管理芯片根據所述單片機控制模塊發出的電源開關控制信號控制電源開關的開啟/關閉。
[0015]進一步地，所述電源管理芯片為XC9221C09AMR。
[0016]作為一種具體的實施例，所述DCDC恒流驅動模塊包括有電流轉換電路，所述電流轉換電路包括有電流監控芯片。
[0017]進一步地，所述電流轉換電路與所述單片機控制模塊的第2引腳連接；所述電流監控芯片用于根據所述單片機控制模塊發出的電流控制信號控制所述電流轉換電路的輸出電流的大小。
[0018]進一步地，所述電流監控芯片為ZXCT1010。
[0019]作為一種具體的實施例，該自適應自行車燈還包括有與所述單片機控制模塊連接的信標閃爍模塊；所述單片機控制模塊用于控制信標閃爍模塊的信標燈開啟/關閉。
[0020]作為一種具體的實施例，所述近光燈開關、遠光燈開關和電源開關為場效應晶體管。
[0021]與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于:
[0022]本實用新型基于加速度傳感器與光線傳感器自適應自行車燈，根據外部環境的光線變化、路況、自行車車速，可自動改變LED燈的光照亮度或進行遠光燈、近光燈的切換；
[0023]進一步地，當自行車開始運動后，可自動啟動照明。進一步地，當用戶停車后，可自動關閉照明，并自動啟動信標閃爍以指示車的位置。
【附圖說明】
[0024]圖1是基于加速度傳感器與光線傳感器自適應自行車燈的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結合附圖以及具體實施方法來詳細說明本實用新型，在本實用新型的示意性實施及說明用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0026]如圖1所示，本實用新型基于加速度傳感器與光線傳感器自適應自行車燈包括有光敏模塊100、加速度模塊200、單片機控制模塊300、DCDC恒流驅動模塊400、LED模塊500和信標閃爍模塊600。
[0027]其中，所述光敏模塊100包括光敏電阻R9，所述光敏電阻R9根據外部環境的光線強度改變自身的電阻大小，進而所述光敏模塊100隨著光敏電阻R9電阻值的變化，而改變整個光敏模塊100的電壓。也即所述光敏模塊100，根據外部環境的光線強度改變光敏模塊100的電壓。優選地，所述光敏電阻R9為GL5528。
[0028]所述加速度模塊200用以生成自行車在X、Y、Z三個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引腳與所述單片機控制模塊300的單片機控制芯片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所說單片機控制模塊300的單片機控制芯片U3的第9引腳連接，所述三軸加速度芯片U4的Zout引腳與所述單片機控制模塊300的單片機控制芯片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轉換器。優選地，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只是一種優選方案，并不代表對本實用新型三軸加速度芯片U4的限制。
[0029]所述單片機控制模塊300通過AD轉換器讀取X方向上的加速度向量Ax，通過AD轉換器讀取Y方向上的加速度向量Ay，通過AD轉換器讀取Z方向上的加速度向量Az。所述單片機控制模塊300根據所述加速度向量(Ax，Ay，Az)計算出X、Y、Z三個方向上的速度向量(Ux，Uy，Uz)。
[0030]所述單片機控制模塊300與所述光敏模塊100電性連接，所述單片機控制模塊300通過AD轉換器讀取所述光敏模塊100的電壓。所述單片機控制模塊300根據所述光敏模塊100的電壓計算出所述光敏電阻的光照度L。
[0031]所述單片機控制模塊300還用于根據所述加速度向量(Ax，Ay，Az)、速度向量(Ux，Uy, Uz)、光敏電阻的光照度發出近光燈開關控制信號、遠光燈開關控制信號、電流控制信號中的一種或多種。所述單片機控制模塊還用于根據所述加速度向量(Ax，Ay，Az)和速度向量(Ux，Uy，Uz)發出電源開關控制信號。
[0032]所述D⑶C恒流驅動模塊400與所述單片機控制模塊300電性連接。所述D⑶C恒流驅動模塊400包括有電源開關控制電路和電流轉換電路。所述電源開關控制電路包括有電源管理芯片U1和電源開關Q1。所述電源管理芯片U1的第1引腳與所述單片機控制模塊300的單片機控制芯片U3的第3引腳連接，所述電源管理芯片U1根據所述單片機控制模塊300發出的電源開關控制信號控制電源開關Q1的開啟/關閉。優選地，所述電源管理芯片U1為XC9221C09AMR，所述電源開關Q1為場效應晶體管。需要說明的是，上述電源管理芯片U1為XC9221C09AMR只是一種優選方案，并不代表對本實用新型電源管理芯片U1的限制。
[0033]所述電流轉換電路包括有電流監控芯片U2，所述電流轉換電路與所述單片機控制模塊300的單片機控制芯片U3的第2引腳連接，所述電流監控芯片U2用于根據所述單片機控制模塊300發出的電流控制信號控制所述電流轉換電路的輸出電流的大小。優選地，所述電流監控芯片U2為ZXCT1010。需要說明的是，上述電流監控芯片U2為ZXCT1010只是一種優選方案，并不代表對本實用新型電流監控芯