自动控制的自行车尾灯

　　随着人们对自行车运动喜好的升温，越来越多的白行车附件应运而生。这里介绍的专用于自行车的尾灯不同于普通的产品，它的工作是自动控制的，一方面，它没有电源开关,不需要人为控制它的开关，这样也就避免了因为忘记关灯而使电池耗尽，车走它就亮(在黑天时)，车停它也停；另一方面，它有两种发光信息，在车行驶时它有蓝灯闪烁，在车停止时，又自动转换成红灯闪烁一段时间，以便在等待交通信号灯时提示后面的车辆，如果停止时间超过90秒，它就会自动关闭，不再耗电。

　　自动控制灯的原理结构

　　车灯的电路如下图所示。

IC1是振荡分频电路4060，由C2、R1、R2构成的延时电路产生4096Hz的振荡频率，经过10级分频和12级分频变成了0.25秒和1秒的脉冲信号，分别作为停车红灯和行车蓝灯闪烁控制信号。C3、R3构成的微分电路会把波形的占空比减小，而C4、R4也起同样的作用，这样驱动的优点是持续发光的时间很短，可以节省电池的消耗，并且无论IC1的输出是高电平还是低电平，只要其振荡停止，双灯就都会熄灭。

　　IC2是常用的2输入端4与非门集成电路，它的作用是转换行车与停车丙种状态。3节干电池的正极电源加在开关三极管T1的发射级上，T2是T1的控制管，使开关电路十分灵敏。MS是微型的干簧管，它被安装在车后架管上，而在对应的圆周直径，在车轮辐条上安装了微型的永久磁铁，当车轮旋转时，干簧管就会被磁场间歇吸合，做脉冲式接通，电源就会通过于簧管，D1给电容C6充电，使之维持一个较高的电压，这个电压通过大电阻R10为T2提供基极偏流，但此时基极电位还受到光电池BL和三极管T4的控制，如果光线较弱，BL的电压小于0.6V，T4就会截止，T2就会导通，使T1基极也产生偏流而导通，电池电源经过T1为电路供电，IC1开始振荡。同时，由于簧管MS产生的脉冲电平还会经过R11给T3提供偏流)使其间歇导通，给电容器C7放电，使其正极对地呈现低电位。

　　此时，由IC2的第3、第4个与非门构成的施密特触发器锁定在低电平上，11脚输出的低电平使IC2第2个与非门固定输出高电位，LED2不发光。但IC2的8脚却输出高电位，使IC2笫1个与非门处于使能状态，其3脚输出与1脚电位相反，在IC1Q11输出的脉冲作用下，经过C3、R3的微分作用，IC2的1脚会得到一个占空比较小的脉冲电平，其3脚的输出就会使LEDI(蓝)闪闪发光了。

　　假如此时白行车停在了十字路口等待交通信号灯，干簧管MS停止了间歇动作，由于C6已经充满了电，它的高电位还会通过R1O使电源开关电路保持导通一段时间，但由于T3截止，电源经过R12会很快把C7充满电，使施密特触发器翻转，11脚输出高电平，8脚输出低电平，结果使得IC2的3脚变为固定的高电平，6脚变为脉冲电平，使LED2(红)闪烁发光。此时的闪烁频率取决于IC1的Q9，这个状态会持续大约90秒时间，然后C6中的电能放尽，电源开关自动关闭，尾灯熄灭。这样，该尾灯的工作就会实现行车时蓝灯间隔1秒慢闪，停车红灯间隔0.25秒快闪，延迟90秒自动关闭，而在光线充足时，由于光·电池BL的输出电压高于0.6V，使T4导通，T2被载止，因此T1也不会导通，电路处于关闭状态，所以它的工作是全自动控制的。

　　增大C6的容量可以延长停车后红灯闪烁的时间，而增大C7的容量会延长由行车到停车的尾灯转换过渡时间。R1和C2是振荡频率设定元件，可以根据自己的需要来调整，还可以把Q9接到Q8上，Q11接到Q9上，然后调整R1、C2，使行车与停车的闪烁频率不同，也可以不改电路，调节R1、C2，改变闪烁频率，可由读者自行试验。由于该电路的耗电量极微，再考虑到二次电池的电能保持特性远远不如干电池，因此笔者选用了3节7号碱性干电池来作尾灯的电源，一组电池至少可以使用600小时以上的时间。如果为了使停车红灯更加醒目)可以适当增加C4的容量，使闪光占空比增加，也可以采用两只或三只LED，串电阻后并联使用。笔者选用的LED都是超高亮度的品种，发光效率越高的器件就越节省电池。

　　动手制作自动控制灯电路中的器件没有特殊要求，T1-T4可以选择常用的小功率三极管，光电池可以选两片3.5x3.5的方形单元串联起来，笔者用的是类似Φ3发光二极管的圆形器件，两只串联应用。该电路的实作非常自由，可以选择任意结构、尺寸的精美外壳来作为尾灯的外壳。比如圆盘形、圆筒形、长方形、半圆形、半球形等等，可以用塑料壳、金属壳、材料不限，例如；要亮的化妆品盒就很不错，当然采用专业的白行车尾灯外壳改制更理想。

　　这里给出一个用圆筒形铝壳实作的印板图，如下图所示，

实体如下面两图所示，

采用了贴片器件，在印板的一面做电池夹，另一面装器件，双面布线，体积很小。在尾灯外壳的顶部有两个小孔，把电路板上的硅光敏电池管安装在其中。关于环境光线对尾灯的起控点，可以选择适当灵敏度的硅光电池或不同起控电压的三极管来改变，还可以在光电池上增加适当的遮光滤镜来改变。在国简的底部安装了一支直径2.5mm的耳机插座，车上的干簧管电缆通过插头接入电路。

　　如果干簧管和磁铁，可以利用现成的码表附件替代，在运动白行车配件商店有出售，比自制的美观还易于安装。考虑实际的应用环境，防潮是重要的问题，可以用502胶密封壳体上的孔缝隙，使雨水不能渗入。尾灯电路最适合的安装位置在座管上(图4)，干簧管装在后轮车架管上，微型磁铁装卡在后轮辐条上，注意把干簧管与磁铁之间的间隙调整到小于3mm为好。