作者：徐現(xiàn)樂(lè)、王壯壯、喬大壯、李凱歌

單位：山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院

指導(dǎo)老師：趙志桓、董小婧

? ? ?? 變速自行車具有變速裝置，變速裝置的作用就是改變鏈條和不同的前、后大小齒輪盤的配合比來(lái)改變車速快慢，前齒盤的大小和后齒盤的大小決定了自行車旋動(dòng)腳蹬時(shí)的力度，前齒盤越大，后齒盤越小時(shí)，腳蹬時(shí)越感到費(fèi)力，前齒盤越小，后齒盤越大是，腳蹬時(shí)越感到輕松，根據(jù)不同車手能力，即可通過(guò)調(diào)整前、后齒盤的大小調(diào)整自行車的車速，或是應(yīng)對(duì)不同的路段、路況。

? ? ? ?現(xiàn)有的變速自從車的變速裝置都是通過(guò)騎手自己改變的，操作不方便，尤其是剛開(kāi)始使用變速自行車時(shí)，無(wú)法根據(jù)路況達(dá)到一個(gè)合適的前齒盤和后齒盤的傳動(dòng)比，影響了騎行的體驗(yàn)。

? ? ?? 一種基于Basra控制板設(shè)計(jì)的自行車自動(dòng)變速裝置，其特征在于，包括數(shù)字舵機(jī)，變速后撥，3144霍爾傳感器模塊，強(qiáng)磁鐵，2500mAh5v可充電電池，Basra控制板，太陽(yáng)能板，ADXL345傾角傳感器，以及探索者很多的零件。

? ? ?? 變速自行車實(shí)際上是變頻自行車因人蹬的頻率一定故成為變速自行車，速度為5千米每小時(shí)負(fù)重160斤當(dāng)齒輪配比為前最小后最大時(shí)登的頻率要達(dá)到60轉(zhuǎn)每分鐘而用力約500g 而選擇齒輪配比前最大后最小時(shí)登的頻率約2轉(zhuǎn)每分鐘而用力約達(dá)到15kg，所以變速車選好齒輪配比起速輕而且快，定速前不斷切換配比當(dāng)達(dá)到最高速度后用力隨慣性可以減少故同等體力增長(zhǎng)騎行時(shí)間隨著變速車的大量普及使用，我們小組發(fā)現(xiàn)變速車的變速功能都是由人自己改變的。于是我們便提出了大膽設(shè)想，能不能設(shè)計(jì)一種可以讓其自動(dòng)變速的裝置，讓其在不同的騎速下自動(dòng)變速，在不同的坡度下自動(dòng)變速，來(lái)帶給人們更好的騎行體驗(yàn)。

????? 下面對(duì)本裝置的原理進(jìn)行進(jìn)一步的描述和解釋，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明，應(yīng)該明白的是，下述內(nèi)容僅起到解釋、說(shuō)明的作用，并不對(duì)本發(fā)明實(shí)質(zhì)性內(nèi)容進(jìn)行限定，所有在本發(fā)明思路之內(nèi)的改進(jìn)，都應(yīng)該在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。

自行車的自動(dòng)調(diào)檔裝置

? ? ?? 此裝置利用傳感器與單片機(jī)單方面信息交流，控制1.數(shù)字舵機(jī)進(jìn)行指定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)2.鏈條后撥變換擋位，從而實(shí)現(xiàn)自行車的自動(dòng)換擋，自行車之所以可以變速的原因在于鏈輪傳動(dòng)比，后鏈條齒輪由大到小，分別為1檔、2檔、3檔、4檔、5檔、6檔、7檔，對(duì)于輪子直徑為40cm的輪子來(lái)說(shuō)，車速在1-3km/h這個(gè)速度范圍內(nèi)時(shí)，使用最低速度檔位7檔位，如果車速在3-5km/h這個(gè)速度范圍內(nèi)時(shí)，則使用6檔位，如果車速在5-7km/h這個(gè)速度范圍內(nèi)時(shí)則使用5檔位，如果車速在7-9km/h這個(gè)速度范圍內(nèi)時(shí)則使用4檔位，如果車速在9-11km/h這個(gè)速度范圍內(nèi)時(shí)，則使用3檔位，如果車速在11-13km/h這個(gè)速度范圍內(nèi)時(shí)，則使用2檔位，如果車速在13-15km/h這個(gè)速度范圍內(nèi)時(shí)，則使用最快檔位1檔位。

自行車自動(dòng)變速裝置的具體實(shí)施過(guò)程如下：

? ? ? ?自動(dòng)變速：我們將3144霍爾傳感器安裝在輪輻上，隨后在對(duì)應(yīng)的位置放置一個(gè)強(qiáng)磁鐵，利用霍爾效應(yīng)來(lái)測(cè)量輪胎轉(zhuǎn)的圈數(shù)，將數(shù)據(jù)傳輸給Basra控制器，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的程序后輸出轉(zhuǎn)速，然后主程序調(diào)用轉(zhuǎn)速，進(jìn)行判斷，其相應(yīng)的程序控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)指定角度；然后將ADXL345傾角傳感器安裝在自行車上，將其獲得的數(shù)據(jù)傳輸給控制器，調(diào)用之后控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)指定的角度，總結(jié)為該裝置先由霍爾傳感器和傾角傳感器獲得轉(zhuǎn)速和坡度，然后將其傳輸給單片機(jī)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)指定的角度，帶動(dòng)鏈條改變鏈輪傳動(dòng)比。還可以手動(dòng)變速，通過(guò)兩個(gè)按鍵對(duì)舵機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)加減擋位，有一個(gè)加檔位按鍵和減檔位按鍵，按鍵使用的觸碰傳感器，每次的計(jì)數(shù)按鍵用來(lái)直接控制舵機(jī)改變角度實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的自變速。

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