项目概述

这是一个为 川崎 (Kawasaki) ZR-7 摩托车设计的定制尾灯项目。该项目以 ATtiny85 微控制器为核心，涵盖了从电路原理图、PCB 设计到低级固件和动画逻辑的完整堆栈，重点关注鲁棒性、简洁性和视觉清晰度。

该项目的目标不仅是作为一个功能性的尾灯，而且是作为一车规级的嵌入式产品。

功能特性

• 控制逻辑：基于 ATtiny85 微控制器。

• LED 布局：采用可寻址 RGB LED（WS2812B/NeoPixel）布局。

• 工作模式：

  • 行车灯（Running light）

  • 刹车灯（Brake light）

  • 左/右转向灯（Left / right indicators）

• 固件设计：确定性、非阻塞式固件架构。

• 电气兼容性：专为摩托车 12V 电气系统设计（具备电压波动耐受性）。

• 硬件设计：紧凑且专用化的 PCB。

设计说明

硬件设计主要的难点：

• 车载信号噪声：采用了输入信号调理和下拉电阻策略，以避免引脚出现浮空或不稳定的逻辑状态。

• 电源完整性：电路设计能够耐受摩托车电气系统中典型的电压波动。

• 机械约束：PCB 形状、连接器位置以及 LED 布局均针对尾灯外壳进行了优化。

固件

固件采用 C 语言编写，直接面向 ATtiny85 硬件底层（Bare-metal）。程序未运行任何操作系统（RTOS），且不使用动态内存分配（No dynamic memory usage），以确保系统的极高稳定性和预测性。

架构亮点

• 基于状态的渲染 (State-based rendering)：行车灯（Tail）、刹车灯（Brake）和转向灯（Indicator）的控制逻辑最终会被整合并解析到一个单一的渲染流水线中，确保不同灯光模式切换时的平滑与逻辑一致。

• 时间驱动型动画 (Time-driven animations)：所有动画效果均采用**非阻塞（Non-blocking）**设计，并基于 Tick（时钟滴答） 运行。这意味着 CPU 在处理动画的同时，仍能实时响应刹车或转向信号的变化。

• 预留配置架构 (Config-ready architecture)：固件结构设计超前，如果未来需要通过 EEPROM 添加持久化配置（如保存用户自定义的闪烁频率或亮度），现有的架构可以轻松扩展。

资源文件：固件源代码见顶部附件 zr7-taillight-attiny85.zip

固件编译与烧录

固件开发和烧录工作使用 Arduino IDE 配合外部 ISP 编程器完成。

环境要求

• 软件环境：

  • Arduino IDE

  • ATtiny 开发板内核（推荐使用 Spence Konde 的 ATTinyCore）

  • Adafruit_NeoPixel 库（用于驱动 LED）

• ISP 编程器（任选其一）：

  • USBtinyISP

  • USBasp

Arduino IDE 配置

1. 通过开发板管理器（Boards Manager）安装 ATtiny 开发板扩展包。

2. 通过库管理器（Library Manager）安装 Adafruit_NeoPixel 库。

3. 将 ISP 编程器连接至 ATtiny85 的 ISP 接口 (Header)。

4. 在 Arduino IDE 的“工具”菜单中进行如下配置：

   • 开发板 (Board): ATtiny85

   • 时钟频率 (Clock): 16.5 MHz (Internal)

   • 欠压检测 (B.O.D Level): 4.3V（防止电压不稳定导致固件异常）

   • 编程器 (Programmer): 根据你的设备选择 USBtinyISP 或 USBasp

烧录固件 (Flashing)

请执行以下操作：Sketch → Upload Using Programmer

此操作将编译固件并将其直接烧录到 ATtiny85 芯片中。

注意：本项目不使用引导程序 (No bootloader is used)，从而节省了 Flash 空间并加快了启动速度。

安全与免责声明

本项目仅供教育和实验目的使用。

• 作者不对本项目的道路合法性、安全合规性或对任何特定车型的适用性提供任何保证。

• 对车辆灯光系统的改装，可能会受到不同国家或地区法律法规的限制。

• 您有责任自行确保任何实施方案均符合当地法律、机车管理条例以及安全标准。

请自行承担风险。

License

开源协议：MIT License

项目仓库：https://github.com/slabua/zr7-taillight