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兒童視力保護器的制作方法

文檔序號:6706814閱讀:366來源:國知局
專利名稱:兒童視力保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及一種能夠智能識別兒童在看書、寫字或操作計算機時,兒童的眼睛和書本或計算機屏幕之間的相對距離,以及兒童持續(xù)的工作時間等,并根據(jù)用眼衛(wèi)生的規(guī)則、習(xí)慣,給出相應(yīng)的音樂提示信息。起到保護視力,預(yù)防近視作用的智能電子設(shè)備。
背景技術(shù)
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,近年來,我國青少年的近視發(fā)病率逐年上升,究其原因包括兩個方面一方面是由于兒童的學(xué)習(xí)任務(wù)重,兒童在學(xué)習(xí)時不能正確用眼,長時間的不科學(xué)用眼造成假性近視,進而逐步發(fā)展成永久近視;另一方面是隨著電腦在家庭和社會各個行業(yè)的逐漸普及,兒童應(yīng)用電腦的機會逐漸上升。由于兒童在應(yīng)用電腦時缺乏自制力,缺少對科學(xué)應(yīng)用電腦的正確認識,往往由于應(yīng)用電腦時不能保持正確的姿勢和正確掌握連續(xù)應(yīng)用電腦的時間從而引發(fā)兒童近視。
現(xiàn)在市場上還沒有一種可靠的監(jiān)控兒童看書、寫字或操作電腦的過程能夠起到警示作用的產(chǎn)品出現(xiàn)。而本實用新型能連續(xù)監(jiān)測兒童看書、寫字或操作電腦時的姿勢是否規(guī)范、持續(xù)學(xué)習(xí)時間等指標(biāo)。當(dāng)姿勢不正確或持續(xù)學(xué)習(xí)時間太長時會向兒童發(fā)出語音提示,從而使兒童從小養(yǎng)成良好的用眼習(xí)慣,預(yù)防近視的發(fā)生。
技術(shù)方案以單片機微處理器為核心,利用單片機產(chǎn)生超聲波發(fā)射器的驅(qū)動信號驅(qū)動超聲波發(fā)射器發(fā)射超聲波,超聲波在傳播過程中在遇到兒童的面部時發(fā)生聲波發(fā)射。反射回來的超聲波由接收傳感器接收到后,將由其輸出的電信號經(jīng)過放大電路處理后送入單片機。單片機根據(jù)其引腳得電平變化,檢測到反射回來的超聲波。根據(jù)超聲波發(fā)射出去后到單片機檢測接收的反射波的時間差及超聲波的傳播速度,由單片機程序計算相對距離,實現(xiàn)測量距離的目的;在兒童保持正確的距離學(xué)習(xí)或操作電腦時,單片機可以對兒童連續(xù)工作的時間進行計時,實現(xiàn)定時提醒。
單片機在采集到兒童在看書、寫字或操作計算機時眼睛和書本或計算機屏幕之間的距離關(guān)系以及連續(xù)操作計算機的時間長度等信息后,經(jīng)過單片機的程序運行進行判斷以上各項指標(biāo)是否超出用眼衛(wèi)生原則所允許范圍。如果超出用眼衛(wèi)生規(guī)則允許的范圍,單片機會在程序中執(zhí)行相應(yīng)的報警處理部分,驅(qū)動揚聲器發(fā)出相應(yīng)的音樂提示信息,使兒童調(diào)整自己的姿勢或在達到設(shè)定的時間后進行適當(dāng)?shù)男菹ⅰH绻谝欢ǖ臅r間范圍內(nèi)檢測到兒童不在正常工作狀態(tài),警示器將認為兒童已經(jīng)離開,停止提示并進入低功耗狀態(tài),啟動智能關(guān)機功能。
有益效果可以使兒童養(yǎng)成良好的用眼習(xí)慣,達到保護視力、預(yù)防近視的目的。另外本實用新型還具備以下的技術(shù)特點1、采用單片機微處理器進行信號處理,精度高,誤報率低;采用超聲波測距,避免了紅外測距對人眼的輻射傷害;2、可以智能識別兒童是否正在工作狀態(tài)并且在連續(xù)工作時間超過一定的限度時給出相應(yīng)的音樂提示;3、在兒童離開后系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動關(guān)機,降低該實用新型的功耗,達到節(jié)能的目的;4、音樂提示更容易適應(yīng)兒童的心理需求;5、由于采用高集成度集成電路構(gòu)成,體積微小、成本低廉、攜帶及使用方便。應(yīng)用時只須把該實用新型放在書桌上或吸附在計算機顯示器外殼的相應(yīng)位置上,不會對學(xué)習(xí)中的兒童有其他任何的不良影響。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的電路原理圖。
圖2是該實用新型的一個實施例外觀圖。
圖1中T40安裝在機殼外部,用導(dǎo)線連接到機殼內(nèi)的印刷電路板上。
圖1中R40安裝在機殼外部,引腳用導(dǎo)線連接在線路板上和C1相連,C1的另外一端接入由U2A、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、D1共同連接構(gòu)成的超聲波放大電路,對接收信號進行放大,放大后的信號連接到單片機的引腳GP0。圖中的R10和D2構(gòu)成工作指示,C3和SPK構(gòu)成發(fā)音電路,用于播放音樂。
圖1中的T40為超聲波發(fā)送器,由單片機產(chǎn)生40KHZ的信號經(jīng)過R8、R9、Q2、TF1升壓放大后送入超聲波發(fā)射器,發(fā)射超聲波信號。圖中的R40為超聲波接收傳感器,R40接收到反射回來的超聲波信號經(jīng)由C1、U2A、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、D1構(gòu)成的放大處理電路放大處理后,將有效的檢測信號送到單片機的GP0引腳。當(dāng)單片機在GP0檢測到有交替的高低電平出現(xiàn)時,說明已經(jīng)接收到反射波,單片機根據(jù)發(fā)送超聲波信號和從GP0接收有效電平之間的時間差,計算人眼和書本或顯示器之間的間距,根據(jù)距離的大小,給出相應(yīng)的音樂提示。
定時提醒休息部分,是運用單片機的定時系統(tǒng),對正常運行時間計時,當(dāng)兒童連續(xù)工作時間累計達到一定的時間時給出音樂提示,提醒兒童適當(dāng)休息。
智能關(guān)機的實現(xiàn)方法是,連續(xù)發(fā)出一定次數(shù)的報警提示后,如果保護器還檢測不到兒童進入正常工作范圍時,單片機通過指令使保護器自動進入低功耗狀態(tài),實現(xiàn)自動關(guān)機。
以上所述的各種功能,都是通過燒錄在單片機內(nèi)的監(jiān)控程序的運行控制實現(xiàn)的。
圖1是該保護器的電路原理圖。
圖2是該保護器的一個具體實施例圖。
圖2中的實施例中T40和R40為超聲波傳感器探頭,LED為工作指示燈。
圖1中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、C1、C2、C3、U1、U2、D1、D2、TF1、Q1、Q2焊接在印刷電路板上。
圖1中T40、R40及LED安裝在圖2所示的塑料外殼上,并且連接到印刷電路板上。
圖2機殼底部設(shè)有電池的安裝盒。前面板上安裝傳感器T40、R40及工作指示燈LED。
圖2是該實用新型的一個具體實施例,圖2的實施例可以放在書桌上或嵌入在其它文具中使用。
圖2中后面板上安裝塑料吸盤后,可以將該實用新型固定在電腦顯示器上使用。
權(quán)利要求1.一種兒童視力保護器,其特征在于包括單片機、超聲波距離檢測電路,所述超聲波距離檢測電路的信號輸出端和單片機的輸入引腳連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的兒童視力保護器,其特征在于信號處理的核心芯片是單片機,超聲波發(fā)射電路的輸入端和單片機的引腳連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求書的1或2所述的兒童視力保護器,其特征在于;所述電路安裝在塑料機殼內(nèi)。
專利摘要本實用新型提供了一種兒童視力保護器,是由單片機、超聲波傳感器輔以及輔助的信號處理電路構(gòu)成的智能電子設(shè)備。用來檢測兒童在看書、寫字或使用電腦時兒童的眼睛和書本或計算機屏幕之間的間距、以及兒童持續(xù)看書寫字或操作電腦的時間長度等信息,并給出相應(yīng)的音樂提示,以達到保護視力、預(yù)防近視的目的。由于采用單片機和傳感器相結(jié)合的技術(shù),使該實用新型具有測量精確度高、功能完善、功耗低、智能化等特征;采用音樂提示音,可以使該實用新型給出友好的提示信息,增強了系統(tǒng)的可用性;所用芯片的高集成度使該實用新型的體積微小、制造成本低廉、攜帶使用方便。
文檔編號G08B21/00GK2704892SQ20042000482
公開日2005年6月15日 申請日期2004年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月13日
發(fā)明者張 杰 申請人:張 杰
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