原创 【电子DIY设计】DIY一个行人侦测警示功能的自行车灯的翻车记录

一、前言背景

  前段时间给小朋友新买了一辆儿童自行车，基本都是晚上有空时才去骑行的，为解决夜间行车的安全问题打算DIY一个带行人侦测报警功能的自行车灯，除了能提供夜间照明作用外，还带人体侦测功能，在骑行过程中侦测到前方有人时会发出报警声音并亮起闪烁的警示灯，起到同时提醒前方行人和骑行人员的作用，提高行车安全。

二、设计思路及物料收集

  变废为宝，能省即省，此次DIY打算全部采用现成物料，循环利用，力求零成本完成。

1. 外壳部分：采用一个大号的牙线盒。

2. 锂电池部分：一颗闲置的自带过充过放保护的锂电池 ，再找块带USB接口焊盘的PCB板，焊接好Type-C  的插座即可连接使用。

3.车灯控制部分：采用晟矽微的一颗SOP8封装单片机 MC30P8160 ，官网找到对应开发设计参考，实现触摸三档调光功能，触摸开关顺序依次为：低-中-高-关。单片机通过输出PWM信号控制MOS管或三极管从而控制不同档位LED亮度，低、中、高三档亮度对应的 PWM 占空比分别设置为 10%、 40%、 100%， 频率设置为1KHZ。

4.侦测功能部分; 自行车骑行过程中和很多障碍物体处于相对运动状态，如果采用微波雷达感应会不断因障碍物相对运动而误触发，因此采用PIR红外感应方式，只有侦测到人体特定红外波长或接近波长热源并发生移动时才会触发相应，这样大大提供了行人侦测的准确性。

5. 光源部分： 车灯照明部分采用3颗3V 2835白光6500K灯珠， 报警灯光部分采用一颗仿流明RGB灯珠，只接红、蓝光使用。光学部分采用一个反光杯作为聚光和远射作用。

6. 声光报警功能：之前闲置坏掉的“和谐号”列车，拆开发现声光IC功能是完好的，内置有火车长鸣及儿歌音乐，于是把控制PCB和喇叭拆解下来。

7. PCB部分：均采用平常工作中有对应功能的闲置PCB板，打板费用也省了。

  如下长方形的分别是带触摸功能的和带PIR人体感应功能的PCB，圆形的为能和反光杯配合较好的LED PCB板 。

整体电路原理图

 三、样品制作

      把各部分功能的电路制作完成，就可以组合在一起进行功能调试及组装，PCB板及相关部件均通过打胶方式固定在外壳里面，然后在外壳上分别开出对应PIR透镜、USB充电端口、触控开关、总按键开关的孔。、

  内部功能安装图

安装完成图：有点像一个闹钟，又有点像一个相机的造型。

四、样品测试

  在测试过程中出现了很多问题，可以说并不顺利

 1.为图方便直接用闲置PCB搭建电路，而PIR感应和触控都是对信号比较敏感的，搭建的跳线和走线容易相互干扰，花了很长时间才理顺解决，得不偿失了。由此看来，做产品还得严谨踏实，以此为鉴了。

 2. PIR人体感应的调试， 和设计时的猜想有很大出入，实际的骑行环境中充满了各种干扰信号，自行车移动过程中，都会产生相对移动而触发， 通过红外热像仪可以看到另一种景像。

图1：为白天太阳光照射进来的状态，可以看到太阳光被物体反射、漫反射后都会形成各种波长辐射。

图2：晚上灯光状态下，灯光波长和周围环境的反射也会形成信号干扰。

又是一番反复调试后，对PIR的灵敏度进行降低、感应距离调到3米左右能避免大部分干扰，在晚上骑行时基本能实现感应触发功能。

五、效果展示

在外壳的四个角分别打孔，穿线后可以把样品绑定在车篮前面。

如下分别感应声光状态、 车灯低亮，车灯中亮，车灯高亮状态。

整体外观图及晚上照明效果。

六、总结

         此次DIY虽然勉强实现了基本功能，但是由于设计前对环境的错误判断，导致感应效果上大打折扣，可以说并不理想，通过此次DIY也深刻感受到自己软件方面的不足，后面继续学习下进行改善升级，把全部功能集成在一颗MCU下实现，并且解决干扰问题。