上海交通大学：《工程学导论》课程教学资源（案例讲义，工科）自行车自动提醒上锁装置

STU拓野七雄 2012-9-11 自行车自动提醒上锁装置 FINALY REPORT 组名： 拓野雄 组员：胡幢郭富豪 曾师陈畅 明辉杨旭梁振猷 内容大纲 I. 设计来由 2. 电路图 论 3. 开关设计思路 分 4. 报警器设计思路 5. 机械控制可行性实验 验 6. 材料、工具及实际操作问题介绍 及 7. 效果测试 8. 成品展示 STU拓野七雄 y

SJTU_拓野七雄 2012-9-11 SJTU_拓野七雄 1 自行车自动提醒上锁装置 组名： 拓野七雄 组员：胡恒 郭富豪 曾师 陈畅 明珈辉 杨旭 梁振猷 FINAL REPORT 内容大纲 1. 设计来由 2. 电路图 3. 开关设计思路 4. 报警器设计思路 5. 机械控制可行性实验 6. 材料、工具及实际操作问题介绍 7. 效果测试 8. 成品展示 理论部分操作及实验部分

STU拓野七雄 2012-9-11 设计来由 交大自行车数量多，防盗措施不能 少。随着车锁的不断进步，效果也越来 越好，但是此时涌现出一个问题一据 我们观察，很多同学丢车不是因为车锁 性能不好，而是源于粗心而忘记锁车。 笔者也有过多次这样的经历。且通过调 查，约6成同学都发生过类似情况。鉴于 这种现象，我们认为一个提醒锁车的装 置是必要的，这样促成了我们产品的出 现。 电路图 S2 S1 报警器 S1连接车锁，锁上即闭合， S2连接车座，下车即闭合。 STU拓野七雄 2

SJTU_拓野七雄 2012-9-11 SJTU_拓野七雄 2 设计来由 交大自行车数量多，防盗措施不能 少。随着车锁的不断进步，效果也越来 越好，但是此时涌现出一个问题——据 我们观察，很多同学丢车不是因为车锁 性能不好，而是源于粗心而忘记锁车。 笔者也有过多次这样的经历。且通过调 查，约6成同学都发生过类似情况。鉴于 这种现象，我们认为一个提醒锁车的装 置是必要的，这样促成了我们产品的出 现。 电路图

STU拓野七雄 2012-9-11 SI开关 。设计目的： 锁车时能使报警器短路 ·最初构想 导线 导线 弹簧固定 内置圆铜片 在锁头上 电路图 S2 报警器 内置圆片 S1连接车锁，锁上即闭合， S2连接车座，下车即闭合。 STU拓野七雄 3

SJTU_拓野七雄 2012-9-11 SJTU_拓野七雄 3 S1开关  设计目的： 锁车时能使报警器短路  最初构想 最初构想 电路图

STU拓野七雄 2012-9-11 S2开关 。设计目的： 人上车时使报警器断路 ·最初构想 上触片与车架 相连（固定） a 导线 导线 a人不在车上，开关闭合，报警器响 下触片与车座 b.人在车上，开关断开，报警器不响 相连（可动） 电路图 报警器 S1连接车锁，锁上即闭合， S2连接车座，下车即闭合。 STU拓野七雄 4

SJTU_拓野七雄 2012-9-11 SJTU_拓野七雄 4 S2开关  设计目的： 人上车时使报警器断路  最初构想 a.人不在车上，开关闭合，报警器响 b.人在车上，开关断开，报警器不响 a b 下触片与车座 相连（可动） 上触片与车架 相连（固定） 电路图

STU拓野七雄 2012-9-11 报警器 ●问题： 用什么作具有延时功能的报警器？ 方案一：利用通电螺线管 方案二：直接用带录音功能的扬声器 将报警器和延时装置合为一体。 考虑到空间问题，并为了使装置更简便， 我们决定采取方案二。 报警器 在本小组装置中，我们用的是街上商 贩常用的喊话喇叭。（如图） 主要部件 喇叭 电路板 STU拓野七雄 5

SJTU_拓野七雄 2012-9-11 SJTU_拓野七雄 5 报警器  问题： 用什么作具有延时功能的报警器？ 方案一：利用通电螺线管 方案二：直接用带录音功能的扬声器 将报警器和延时装置合为一体。 考虑到空间问题，并为了使装置更简便， 我们决定采取方案二。 报警器 在本小组装置中，我们用的是街上商 贩常用的喊话喇叭。（如图） 主要部件 喇叭 电路板

STU拓野七雄 2012-9-11 电路图 S1连接车锁，锁上即闭合， S2连接车座，下车即闭合。 机械控制可行性验证实验 。设计目的： 测量人坐在车上与不在车上时车座的高 度差，以判别S2开关的机械控制是否可行。 ●设计思路： 测出车座受大小不同的压力时车座 的高度，与原始高度相比较。 STU拓野七雄 6

SJTU_拓野七雄 2012-9-11 SJTU_拓野七雄 6 电路图 机械控制可行性验证实验  设计目的： 测量人坐在车上与不在车上时车座的高 度差，以判别S2开关的机械控制是否可行。  设计思路： 测出车座受大小不同的压力时车座 的高度，与原始高度相比较

STU拓野七雄 2012-9-11 机械控制可行性验证实验 ·具体实验过程： 我们先将丁字尺固定在车座上，形成一 个水平面，在车座不坐人的情况下测量车座到 丁字尺的垂直距离，然后称量每个组员的体重 并记录数据， 让每个人坐 在车座上再 测量车座到 丁字尺的 垂直距离。 实验数据 自行车车座承重升降测量 组号 1 2 3 4 原长(cm) 7.1 7.1 7.1 7.1 受试者重量(kg) 45.3 57.8 59.3 64.5 承重后长度(cm) 6.6 6.5 6.4 6.2 下降高度(cm) 0.5 0.6 0.7 0.9 STU拓野七雄 7

SJTU_拓野七雄 2012-9-11 SJTU_拓野七雄 7 机械控制可行性验证实验  具体实验过程： 我们先将丁字尺固定在车座上，形成一 个水平面，在车座不坐人的情况下测量车座到 丁字尺的垂直距离，然后称量每个组员的体重 并记录数据， 让每个人坐 在车座上再 测量车座到 丁字尺的 垂直距离。 实验数据

STU拓野七雄 2012-9-11 材料及工具 制作过程中的难题 1.导线太细，难于连接。 2.电路连接不当，造成电路板烧坏，以 致经费不足。 3.导线电阻不可忽略，影响预期实验数 据。 4. 电器元件发热，造成耗电量大。 5.未准备电表，电路是否导通难以确定。 6.故障不易找出和排除。 STU拓野七雄 8

SJTU_拓野七雄 2012-9-11 SJTU_拓野七雄 8 材料及工具 制作过程中的难题 1. 导线太细，难于连接。 2. 电路连接不当，造成电路板烧坏，以 致经费不足。 3. 导线电阻不可忽略，影响预期实验数 据。 4. 电器元件发热，造成耗电量大。 5. 未准备电表，电路是否导通难以确定。 6. 故障不易找出和排除

STU拓野七雄 2012-9-11 解决方案 1.将细导线拧成一股，并从老师处学到 连接方式。 2.用灯泡代替喇叭，节省经费。 3.减少无用电阻。改变电路。 4.用喇叭代替电表检查电路是否导通。 5.逐一排查，挨次检查每段电路。 SI开关最终方案 在锁环上缠上 在锁口处绑上 导线 铜环 锁闭合时，导线内芯与铜环接触，即S闭合 STU拓野七雄 9

SJTU_拓野七雄 2012-9-11 SJTU_拓野七雄 9 解决方案 1. 将细导线拧成一股，并从老师处学到 连接方式。 2. 用灯泡代替喇叭，节省经费。 3. 减少无用电阻。改变电路。 4. 用喇叭代替电表检查电路是否导通。 5. 逐一排查，挨次检查每段电路。 S1开关最终方案 在锁口处绑上 铜环 在锁环上缠上 导线 锁闭合时，导线内芯与铜环接触，即S1闭合

STU拓野七雄 2012-9-11 S2开关最终方案 铜环固定在车座下方， 与车座同升同降 铁丝固定在后座上， 保持固定 人坐上车会导致车座 下降，铁丝与铜环分 离，即S2断开 实验中报警器替代方案 灯泡参数： 12V 20W 由于电路板的损坏及经费不足，我们用灯泡 代替了录音喇叭，通过亮光的提示代替声音， 检验装置的可行性。 STU拓野七雄 10

SJTU_拓野七雄 2012-9-11 SJTU_拓野七雄 10 S2开关最终方案 铜环固定在车座下方， 与车座同升同降 铁丝固定在后座上， 保持固定 人坐上车会导致车座 下降，铁丝与铜环分 离，即S2断开 实验中报警器替代方案 由于电路板的损坏及经费不足，我们用灯泡 代替了录音喇叭，通过亮光的提示代替声音， 检验装置的可行性。 灯泡参数： 12V 20W