專利名稱：語音監(jiān)測坐姿、保護視力智能臺燈的制作方法
技術領域：
技術領域：
語音監(jiān)測坐姿、保護視力智能臺燈，屬家用電器，尤其是照明電器。(F21；G08B)背景技術：
目前造成青少年視力下降、斜視、駝背、脊柱畸形的普遍原因是青少年看書、寫字坐姿不正確，未能科學調整好眼睛的休息時間以及所用燈光不合理?，F(xiàn)有的坐姿、視力保健臺燈，一般包括燈座、燈桿、燈罩和燈管，還包括坐姿視力保護裝置，坐姿視力保護裝置包括光電傳感器、光電轉換電路、信號處理器和發(fā)聲電路。這種臺燈在一定程度上有助于青少年調整坐姿，保護視力，但它還存在以下缺陷1.這種臺燈只是采用普通的電氣電路，智能化程度不高，不能適應人們高品質需求；2.這種臺燈只能判斷使用者的前后或上下距離，沒有對左右偏斜錯誤坐姿警示的功能，不能有效預防使用者脊柱畸形；3.這種臺燈的蜂鳴器的聲音刺耳，會影響使用者的學習情緒。

發(fā)明內容本實用新型要解決的問題是克服以上缺陷提供一種智能臺燈，該臺燈能對使用者的坐姿進行全方位監(jiān)測，有效防止使用者視力下降、斜視、駝背、脊柱畸形；并且具有人性化語音提示。其技術方案如下本實用新型包括臺燈底座、臺燈蛇管、臺燈罩、臺燈燈管以及監(jiān)測坐姿、保護視力的智能裝置。其關鍵技術是智能裝置包括坐姿判斷電源電路、單片微型計算機(單片機)主控電路、數(shù)字編碼序列接收電路、數(shù)字編碼序列發(fā)射電路，以及多段觸發(fā)語音電路，多段觸發(fā)語音電路主要由語音選段控制IC3和語音分段存儲IC2構成。數(shù)字編碼序列接收電路的輸出端與單片機主控電路的輸入端連接，單片機主控電路的輸出端分別與數(shù)字編碼序列發(fā)射電路的輸入端和語音選段控制IC3的輸入端連接，語音選段控制IC3的輸出端與語音分段存儲IC2的輸入端連接。
與現(xiàn)有技術相比本實用新型有如下有益效果1.采用單片機與語音集成塊構成的智能裝置實現(xiàn)了由數(shù)字編碼序列構成的智能編碼監(jiān)測，不僅能夠對使用者的坐姿進行前后、上下位置的監(jiān)測，還能對使用者的坐姿進行左右位置的監(jiān)測，實行全方位監(jiān)測，幫助使用者正確端正坐姿，保護身心健康，特別是保護脊柱，防止脊柱畸形；2.由于本實用新型采用智能化裝置，不僅能在合理時間段內提醒使用者休息，還能判斷使用者是否離開，若確定離開則不再發(fā)聲，待使用者回原位后又自動開啟坐姿監(jiān)測系統(tǒng)，不干擾外界；3.由于本實用新型采用智能化裝置，不受家用電器以及遙控裝置的干擾，在穩(wěn)定性及抗干擾能力方面優(yōu)于現(xiàn)有視力保健臺燈，能更有效地保護使用者的視力及端正坐姿；5.本實用新型采用智能化語音提示，更具人性化，適應人們高品質需求，易于被人們接受。


圖1，為本實用新型結構示意圖；圖2，為本實用新型電路方框圖；圖3，為本實用新型電路原理圖；圖4，為本實用新型單片機控制流程圖。
具體實施方式
參見附圖，本實用新型包括臺燈底座1、臺燈蛇管2、臺燈罩4、三基色臺燈燈管3監(jiān)測坐姿、保護視力的智能裝置。其關鍵技術是智能裝置包括坐姿判斷電源電路12、單片機主控電路10、數(shù)字編碼序列接收電路9、數(shù)字編碼序列發(fā)射電路8，以及多段觸發(fā)語音電路11，多段觸發(fā)語音電路11主要由語音選段控制IC3和語音分段存儲IC2構成。數(shù)字編碼序列接收電路9的輸出端與單片機主控電路10的輸入端連接，單片機主控電路10的輸出端分別與數(shù)字編碼序列發(fā)射電路8的輸入端和語音選段控制IC3的輸入端連接，語音選段控制IC3的輸出端與語音分段存儲IC2的輸入端連接。發(fā)射數(shù)字編碼控制、接收數(shù)字編碼解碼、語音選段觸發(fā)、定時功能都由單片機主控電路10完成。單片機主控電路10包括主控單片機IC1、電容C2、C21、C3、電阻R7、R8、R9，以及晶體振蕩器，單片機IC1內有計時提醒程序；數(shù)字編碼序列發(fā)射電路8包括發(fā)射頭b、三極管V1、二極管D1以及電阻R1、R2；數(shù)字編碼序列接收電路9包括紅外接收器a、電容C1以及電阻R3、R4，紅外接收器a選用家電特別是電視機用紅外遙控接收器；多段觸發(fā)語音電路11還包括電阻R5、R6、三極管V2和揚聲器。坐姿判斷電源電路12包括變壓器、橋堆、三端穩(wěn)壓集成塊U1、U2、U3，電容C4-C10，電阻R10，發(fā)光管LED。
在臺燈罩4上活動安裝有可調整方位的發(fā)射接收塔5，發(fā)射接收塔5內安裝發(fā)射頭b和紅外接收器a 。在臺燈底座1上設開關6和開關7，開關6用于控制坐姿判斷電源電路12，開關7用于控制臺燈的照明電路。臺燈的照明電路采用高功率因數(shù)照明電路，科學節(jié)能，更利于保護視力。
本實用新型的原理如下數(shù)字編碼是以矩形波的形式存在的，由于編碼序列的長短不同，所以相同阻擋界面對應不同數(shù)字編碼序列的反射幅度是不同的，紅外接收器a根據(jù)接收到的發(fā)射數(shù)字編碼序列發(fā)射的次序就可以判斷發(fā)射頭前方的阻擋界面所在的位置。每次啟動語音糾正坐姿功能時，主控單片機IC1從輸出端輸出數(shù)字編碼序列到發(fā)射電路8的輸入端，由三極管V1放大控制發(fā)射頭b將近距離數(shù)字編碼序列和遠距離數(shù)字編碼序列循環(huán)發(fā)出到可調發(fā)射接收塔前方的空間進行坐姿掃描判斷。當使用者坐姿不正確時，紅外接收器a將感應到近距離數(shù)字編碼序列或連最遠距離數(shù)字編碼序列都接收不到，紅外接收器a的2腳輸出跳變電壓到IC1的4腳輸入端，則主控單片機IC1的9腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖捷敵龅絀C3的輸入端1腳觸發(fā)輸出端9腳由原來的低電平變?yōu)楦唠娖捷敵龅絀C2的輸入端2腳，觸發(fā)第一個語音段由IC2的第7腳輸出驅動三極管V2帶動揚聲器重復提示“坐姿沒有被存儲”，不存儲坐姿位置；當使用者坐姿正確時，紅外接收器a將感應到遠距離數(shù)字編碼序列且接收不到近距離數(shù)字編碼序列，主控單片機IC1的8腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖捷敵龅絀C3的輸入端2腳觸發(fā)輸出端8腳由原來的低電平變?yōu)楦唠娖捷敵龅絀C2的輸入端3腳，觸發(fā)第二個語音段由IC2的第7腳輸出驅動三極管V2帶動揚聲器一次性提示“坐姿已被存儲”，存儲正確坐姿進行坐姿監(jiān)測功能，主控單片機IC1從輸出端循環(huán)輸出數(shù)字編碼序列到發(fā)射電路8的輸入端，由三極管V1放大控制發(fā)射頭b將近距離數(shù)字編碼序列和遠距離數(shù)字編碼序列循環(huán)發(fā)出到可調發(fā)射接收塔前方的空間進行坐姿掃描判斷。其間如果使用者坐姿正確，即紅外接收器a將感應到遠距離數(shù)字編碼序列且接收不到近距離數(shù)字編碼序列，IC1的輸出端不作任何變化，將不觸發(fā)任何語音；當人偏離正確坐姿時，即紅外接收器a將接收到近距離數(shù)字編碼序列或連最遠距離數(shù)字編碼序列都接收不到，紅外接收器a的2腳輸出跳變電壓到IC1的4腳輸入端，則主控單片機IC1的7腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖捷敵龅絀C3的輸入端3腳觸發(fā)輸出端7腳由原來的低電平變?yōu)楦唠娖捷敵龅絀C2的輸入端4腳，觸發(fā)第三個語音段由IC2的第7腳輸出驅動三極管V2帶動揚聲器重復提示“坐姿不正確，請坐好！”。
如果使用者遠離臺燈而沒有關閉坐姿判斷功能開關6，則紅外接收器a將接收不到遠距離數(shù)字編碼序列，紅外接收器a的輸出腳2將對應的編碼輸入到IC1的4腳觸發(fā)IC1的計數(shù)程序累計提示次數(shù)，若沒有超過3次則主控單片機IC1的7腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖捷敵龅絀C3的輸入端3腳觸發(fā)輸出端7腳由原來的低電平變?yōu)楦唠娖捷敵龅絀C2的輸入端4腳，觸發(fā)第三個語音段由IC2的第7腳輸出驅動三極管V2帶動揚聲器重復提示“坐姿不正確，請坐好！”。超過3次則停止語音提示，并等待使用者重新坐在正確坐姿范圍內，即IC1從輸出端輸出數(shù)字編碼序列到發(fā)射電路8的輸入端，由三極管V1放大控制發(fā)射頭b將遠距離數(shù)字編碼序列循環(huán)發(fā)出到可調發(fā)射接收塔前方的空間進行掃描判斷直到紅外接收器a接受到數(shù)字編碼序列為止，紅外接收器a的2腳輸出相應的方波到IC1的輸入4腳，將坐姿監(jiān)視功能重新啟動，單片機內還有45分鐘計時程序，當打開電源45分鐘后，單片機IC1的6腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖捷敵龅絀C3的輸入端4腳觸發(fā)輸出端6腳由原來的低電平變?yōu)楦唠娖捷敵龅絀C2的輸入端5腳，觸發(fā)第四個語音段由IC2的第7腳輸出驅動三極管V2帶動揚聲器提示“請休息十分鐘”的語音段，進行提醒使用者注意休息，IC1計時十分鐘后又執(zhí)行驅動數(shù)字編碼坐姿監(jiān)測程序啟動坐姿監(jiān)測功能，并重新45分鐘計時。
權利要求1.一種語音監(jiān)測坐姿、保護視力智能臺燈，包括臺燈底座(1)、臺燈蛇管(2)、臺燈罩(4)、臺燈燈管(3)以及監(jiān)測坐姿、保護視力的智能裝置，其特征是智能裝置包括坐姿判斷電源電路(12)、單片機主控電路(10)、數(shù)字編碼序列接收電路(9)、數(shù)字編碼序列發(fā)射電路(8)，以及多段觸發(fā)語音電路(11)，多段觸發(fā)語音電路(11)主要由語音選段控制IC3和語音分段存儲IC2構成，數(shù)字編碼序列接收電路(9)的輸出端與單片機主控電路(10)的輸入端連接，單片機主控電路(10)的輸出端分別與數(shù)字編碼序列發(fā)射電路(8)的輸入端和語音選段控制IC3的輸入端連接，語音選段控制IC3的輸出端與語音分段存儲IC2的輸入端連接。
2.按權利要求1所述語音監(jiān)測坐姿、保護視力智能臺燈，其特征是單片機主控電路(10)包括主控單片機IC1、電容C2、C21、C3、電阻R7、R8、R9，以及晶體振蕩器，單片機IC1內有計時提醒程序；數(shù)字編碼序列發(fā)射電路(8)包括發(fā)射頭b、三極管V1、二極管D1以及電阻R1、R2；數(shù)字編碼序列接收電路(9)包括紅外接收器a、電容C1以及電阻R3、R4；多段觸發(fā)語音電路(11)還包括電阻R5、R6、三極管V2和揚聲器。
3.按權利要求2所述語音監(jiān)測坐姿、保護視力智能臺燈，其特征是紅外接收器a選用家電用紅外遙控接收器。
4.按權利要求1所述語音監(jiān)測坐姿、保護視力智能臺燈，其特征是坐姿判斷電源電路(12)包括變壓器、橋堆、三端穩(wěn)壓集成塊U1、U2、U3，電容C4-C10，電阻R10，發(fā)光管LED。
5.按權利要求1所述語音監(jiān)測坐姿、保護視力智能臺燈，其特征是在臺燈罩(4)上安裝有發(fā)射接收塔(5)，發(fā)射接收塔(5)內安裝發(fā)射頭b和紅外接收器a。
6.按權利要求5所述語音監(jiān)測坐姿、保護視力智能臺燈，其特征是發(fā)射接收塔(5)活動安裝在臺燈罩(4)上。
7.按權利要求1所述語音監(jiān)測坐姿、保護視力智能臺燈，其特征是在臺燈底座(1)上設開關(6)和開關(7)，開關(6)用于控制坐姿判斷電源電路(12)，開關(7)用于控制臺燈的照明電路。
專利摘要語音監(jiān)測坐姿、保護視力智能臺燈，屬家用電器，尤其是照明電器。它包括臺燈底座、臺燈蛇管、臺燈罩、臺燈燈管以及監(jiān)測坐姿、保護視力的智能裝置。智能裝置包括坐姿判斷電源電路、單片機主控電路、數(shù)字編碼序列接收電路、數(shù)字編碼序列發(fā)射電路，以及多段觸發(fā)語音電路。數(shù)字編碼序列接收電路的輸出端與單片機主控電路的輸入端連接，單片機主控電路的輸出端分別與數(shù)字編碼序列發(fā)射電路的輸入端和多段觸發(fā)語音電路的輸入端連接。該臺燈能對使用者的坐姿進行全方位監(jiān)測，有效防止使用者視力下降、斜視、駝背、脊柱畸形，并且具有人性化語音提示，適應人們高品質需求。
文檔編號G08B3/00GK2634273SQ0323409
公開日2004年8月18日 申請日期2003年4月24日 優(yōu)先權日2003年4月24日
發(fā)明者高源慈 申請人:高源慈