【创意生活动手做】自行车安全辅助原型：3D 动态车轮灯

这是为骑行者提供安全辅助设备的原型设计。这个设计只是一个原型，所以材料的全部细节和完整的施工过程只是一个一般的想法。特别是，轮灯针对骑自行车上班的通勤者，从侧面更明显，尤其是在十字路口。轮灯设计为由加速度计控制，该加速度计根据自行车的速度改变自行车灯的亮度和颜色（不包括在本设计中）。该灯设计有特殊的 3D 照明空间，使摩天轮在很大程度上可见且明亮。

常规材料/切割清单（1 个轮子用）
2 x 聚乙烯/聚丙烯塑料外壳：22 英寸 x 22 英寸
1 x RGB LED 灯条 5m：（设计使用 3.5m）
12cm 长的粗塑料管可凹入：
塑料管 40 毫米长（我用的是旧排水管）
3 x 18650 可充电电池。（尚未制作保护充放电组件）
烙铁、焊料和电工胶带
热胶枪
管道胶带/Gaffa 胶带
钳子、剪丝器、史丹利刀
钻头和 7 毫米或类似钻头
大型罗盘切割机
小型罗盘切割机或底盘模具丝锥

第 1 步：制作光分散外壳并测试替换电池组

首先，我们制作了 2 个塑料外壳，它们滑过车轮的辐条并安装在里面。使用指南针切割机切割两个塑料壳。我让外壳适合一个 22 英寸的轮子，所以它们的直径是 22 英寸（基本上是为了覆盖轮子的辐条）。在此之后，我们切一个定制的孔，以便外壳可以安装在车轮的轮毂周围，并切出一个弯曲的狭缝，以便外壳可以很容易地拧入车轮的辐条内。

在此之后，我们试用了一种电池组来取代 RGB LED 5m 灯条的标准壁式电源。我们使用三节串联的 18650 可充电电池来提供 1.1Ah。所以轮灯可以运行 2 小时才需要充电。（请注意，由于这是一个原型，我们还没有集成一个保护电路，用于 18650 电池的充电和放电，这对安全至关重要)

第 2 步：制作壳体的气孔

在这里，我们制作了 6 个气孔件来连接两个外壳，并有助于减少骑行时推动地狱的风效应。这些部件在车床上凹入，因此内唇为 45 毫米以匹配外壳上的孔，而每个凹槽之间的材料直径增加了约 5 毫米（这使外壳分开并充当楔子，将外壳牢固地固定在车轮的辐条下。

第 3 步：模拟外壳内 LED 灯条的排列

我决定在我的开发中研究两种安装 LED 灯条的布置，我模拟了每种布置，还模拟了气孔及其与 LED 灯条的位置：

*第一种配置使用 2.1m 的条带

*第二次布置使用 3.5m 的条带

我选择了第二种排列方式，尽管它使用了更多的条带，因为它是最亮的，并且在光壳中覆盖了最多的区域。基本上，第二种排列最适合为塑料壳创建的 3D 照明空间提供足够的照明。同样重要的是要注意，当轮子转动时，灯光应该 “合并” 并产生更亮的效果。

我还决定了 LED 灯条的朝向位置（灯条具有 180 度的视野区域）。点亮轮子并将光线分散在光壳之间意味着最好将条带朝内。但是，我确实决定将条带的一半面向车轮的每一侧。而中间剩余的 joing strip（在轮毂和气孔附近）会使炮弹更亮。

第 4 步：切割气孔

起初，使用指南针切割机在塑料外壳上切孔，以便塑料气孔部件适合。在指南针切割机粗略完成后，我们改用模切刀 （45mm） 切割孔。在为刀具钻一个导向孔、冲孔并修剪飞边后，我在第二个塑料外壳上做了同样的事情。

第 5 步：连接塑料气孔部件

使用烙铁将一个塑料外壳熔化到塑料气孔部件上，然后将它们粘合在一起。这是一个漫长的过程，而且有点危险。此外，粘合的强度仅对原型有效。下次我们可能会将零件的两面熔化在一起或使用胶水。

注意：我们在这块塑料板上钻了一些孔，用于固定电缆扎带以连接狭缝。

第 6 步：标记条带、制作轮毂盖等

基本上，我们在这一步中为最终组装做了准备：

1） 标出 LED 灯条的排列路径。

2） 电池组和 LED 控制器位置

3） 用排水管制作一个塑料环（45 毫米，与塑料外壳中心孔大小相同）。我们将环切开以使其适合轮毂，并在狭缝处用管道将环粘在适当的位置，这样它在粘合时就不会收缩。然后我启动胶枪并将塑料外壳粘到轮毂盖上 - 这使其牢固地固定到位。

请注意： 塑料轮毂盖在这里，这样 LED 灯条就不会直接缠绕在轮毂本身上，因此将来可以轻松移除该设备。

4） 电缆绑住狭缝，使其保持闭合和均匀

第 7 步：粘合 LED 灯条

将 LED 灯条粘到所选排列位置几圈后，我注意到我粘错了控制器的连接器。再次撕开它并再次使用热胶枪后，我又回到了工作中，将条带牢牢地粘在外壳上。当用 LED 接触外壳的侧面粘合条带时，我尝试只粘在条带的侧面或每个 LED 之间。然而，胶水最终流到了 LED 上并略微遮挡了它们。当我测试轮灯时，我发现没有显着差异，尤其是当轮子移动并且灯的两侧最终发出相同的光芒时。我还用热胶将控制器向下粘接，试图让电源线和 LED 电缆轻松触及，同时仍然为第二个外壳留出空间挤压辐条内部。然后，我准确地在轮毂处切割切割线。

第 8 步：焊接临时电池组并将其连接到 LED 灯条

我很快就会在适当的时候用能够充电的受保护电池组替换这个电池组。用 gaffa 胶带覆盖触点后，然后准备将电池组电线与电源插座（附带 LED 灯条）连接。剥去电线末端，将引线焊接在一起并用电工胶带保护裸露的连接，然后用 gaffa 胶带保护裸露的连接后，包装就完成了。嗯，不是真的，因为当我们插上它时，灯不工作。在使用壁式适配器电源测试灯并使用万用表测试此插座的极性后，我们意识到我们将电池组连接到插座的方式错误。所以我们拆开了焊接，嘿 Presto！电池组工作正常！

我选择将电池组放在 LED 控制器的对面，以尝试平衡车轮上的重量，也是因为电线长度（因此，我也将这些组件放在靠近轮毂的地方）。即使我把控制器粘上了胶水，我也相信塑料外壳的干扰动作会把电池组固定到位。

第 9 步：完成

剩下唯一要做的就是将另一个塑料外壳安装在辐条之间并连接到整个组件（这个塑料外壳是裸露的，而另一个外壳容纳所有电池组、控制器、LED 灯条和气孔部件）。由于所有其他组件都挡住了，因此将另一个外壳安装在辐条之间是具有挑战性的。基本上，我将环的一侧推拉到辐条中，然后将外壳旋转 360 度，使整个外壳都在车轮内。然后，他用另一个壳的气孔部分在这个壳上打孔。尽管第二个外壳并不完美贴合，但它工作得很好，并且将所有东西都放在一起。

大功告成！

总的来说，这款轮灯作为设计原型非常出色。LED 灯条与塑料外壳的 3D 照明设计相结合，使光线从多个角度都非常明亮，非常适合十字路口的侧面可见度。这与由自行车速度控制的灯光的动态特性相结合，使灯光不仅明亮，而且引人注目和警告。为城市道路上的骑行工作、通勤者的安全提供有效的设计。

附录

项目链接：https://www.instructables.com/Bi ... Dynamic-Wheel-Ligh/
项目作者：emdubolu