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爱心聋哑人自行车辅助装置

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发布时间:2021-05-11
步骤1 创意灵感

自行车是我们生活中必不可少的交通工具,也是绿色出行最好的选择,可是聋哑人享受不到这么好的交通工具,骑自行车过程中更多的需要考虑安全,聋哑人由于语言障碍,骑行过程中如果能够实现语言的提示功能,增加辅助功能,对聋哑人有很大的帮助。同时2020年新冠病毒的发生,自行车的消毒问题也成为一大重要问题。本作品针对上述问题,设计一款能够辅助聋哑人安全骑自行车的装置,能够实现如下问题:1解决自行车在黑夜骑行看不到路况的问题;2后方车辆不能够明确分辨前方自行车的动向的问题;3在疫情期间自行车消毒的问题;4前方障碍物影响骑行的问题5聋哑人与其他车主交流不便的问题。本次任务由温星毅、苗紫棋合作完成,温星毅负责夜间照明、自行车转向指示灯功能、操作面板设计、搭建思路,外观设计、编写报告、苗紫棋负责消毒、避障功能、连接线路、制作结构、程序编写、APP功能。

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步骤2 功能介绍

自行车辅助功能:

1障碍物提示

当前方有障碍物时,会通过远距离红外传感器(50-80厘米监测范围)检测到前方有障碍物时,蜂鸣器会发出警报,显示屏也会显示有危险提示。

2照明

当在夜晚时,光线暗时,可以通过光线传感器检测光线亮度,打开LED照明前方路况。

3转向提示

在自行车转向时,利用转向灯会给后方车辆提示,按下“左转”按钮,LED点阵模块会显示出左箭头的标识;按下“右转”按钮,LED点阵模块会显示出右箭头的标识;以此来让后方车辆明确分辨自行车的动向,确保骑行安全。

4消毒装置

在疫情期间,我们要为自行车清理消毒,按下“消毒”按钮,水泵开始工作,提供压力,管路中使用三通实现三路喷头喷雾,为座椅、把手消毒,即安全又实用。另外通过消毒实验,达到最佳雾化效果。

5APP安全控制

手机端可以通过蓝牙开关锁,安全防盗,而且操作方便。

头盔功能:

1.挡面板升降

为了解决每次用手推动头盔的当面板的问题,我们用舵机解决了以上问题,按按钮即可让头盔升降。
2.照明

为了解决在黑暗中看不清路的问题,这款头盔采用了LED灯照明前方,到黑夜时led灯会自动开灯。
3.安全指向提醒

为了解决自行车在转弯时,后面的司机不知道你的方向,这款头盔采用了点阵屏显示你的方向,按动滑动遥控按钮即可让后方司机明白你的去向。

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硬件清单
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arduino
2x
开关
2x
minipleyerMp3模块
2x
L298马达驱动模块
1x
水泵
2x
LED
1x
远距离红外传感器
2x
MAX7129点阵屏
1x
震动模块
2x
舵机
1x
1602显示屏
2x
电池盒
5x
按钮模块
1x
摇杆模块
1x
蓝牙模块
2x
喇叭
2x
光线传感器
1x
直流减速马达
3x
喷头
1x
速度传感器
步骤3 结构设计

自行车结构图

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头盔结构图

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自行车控制盒,采用激光切割亚克力板,首先通过电脑设计控制系统外壳图纸,再通过激光切割机切割,然后组装成控制盒。切割图纸如下:

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激光切割机切割

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组装控制盒

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步骤4 线路连接

自行车端控制电路接线图

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头盔电路连线图

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于自行车自身特点,需要测量相应模块的接线长度,并延长连接线,并固定。护线套起到保护线路的作用。在自行车车体上安置消毒水壶,水泵,LED,光线传感器、红外传感器、按钮、点阵屏等。

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步骤5 编写程序
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自行车程序

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头盔程序

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app程序

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步骤6 功能测试

4.1障碍物提示

当前方有障碍物时,会通过远距离红外传感器(50-80厘米监测范围)检测到前方有障碍物时,蜂鸣器会发出警报,显示屏也会显示有危险提示。

4.2照明

当在夜晚时,光线暗时,可以通过光线传感器检测光线亮度,打开LED照明前方路况。

4.3转向提示

在自行车转向时,利用转向灯会给后方车辆提示,按下“左转”按钮,LED点阵模块会显示出左箭头的标识;按下“右转”按钮,LED点阵模块会显示出右箭头的标识;以此来让后方车辆明确分辨自行车的动向,确保骑行安全。

4.4消毒装置

在疫情期间,我们要为自行车清理消毒,按下“消毒”按钮,水泵开始工作,提供压力,管路中使用三通实现三路喷头喷雾,为座椅、把手消毒,即安全又实用。另外通过消毒实验,达到最佳雾化效果。

4.6APP

手机端可以通过蓝牙开关锁,安全防盗,而且操作方便。

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队伍名称 筋斗云创新队 参赛组别 初中
参赛学生 温星毅 吕梁精英学校 苗紫棋 吕梁市离石区廷亮学校
指导老师
薛文斌 吕梁市青少年科技教育协会