專利名稱：多功能護(hù)眼提示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于醫(yī)療電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多功能護(hù)眼提示裝置。
背景技術(shù)：
目前，青少年的近視發(fā)病率越來越高，近視不但對生活產(chǎn)生不良影響，也對青少年的學(xué)業(yè)帶來一定的影響。影響學(xué)生視力的主要因素包括學(xué)習(xí)時環(huán)境照度不合適，眼睛距離 書本過近，連續(xù)用眼時間過長等?，F(xiàn)有技術(shù)中針對用眼方面的保護(hù)裝置功能較為單一，有用于坐姿不正提示的，也有針對照度檢測的，也有用于連續(xù)用眼提示的鬧鐘裝置，而將這些功能進(jìn)行綜合，在一個裝置上實(shí)現(xiàn)上述功能的并未出現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)習(xí)時的照度、坐姿和連續(xù)用眼時間進(jìn)行全方位提示的多功能護(hù)眼提示裝置。本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種多功能護(hù)眼提示裝置，其特征在于，包括一照度傳感器，用于檢測閱讀場所的照度；一距離檢測裝置，用于檢測閱讀者的眼睛與書本的距離；一語音芯片，用于發(fā)出語音提示；一顯示屏，用于以數(shù)字方式顯示閱讀場所的照度和連續(xù)閱讀時間；一信號燈，用于以燈閃爍的方式發(fā)出告警信息；一單片機(jī)，用于接收照度傳感器和距離檢測裝置的輸出信號，并采用單片機(jī)內(nèi)部的定時器對連續(xù)閱讀時間進(jìn)行計時；當(dāng)照度傳感器檢測的照度在預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)照度范圍之外、當(dāng)距離檢測裝置檢測的距離在預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)距離范圍之外或者當(dāng)連續(xù)閱讀時間超過預(yù)先設(shè)定的最長時間時，單片機(jī)觸發(fā)語音芯片發(fā)出語音告警，觸發(fā)信號燈閃爍告警；照度傳感器、距離檢測裝置、語音芯片、顯示屏和信號燈均與單片機(jī)相連。進(jìn)一步的，所述距離檢測裝置為一反射式光電開關(guān)。進(jìn)一步的，所述照度傳感器為APDS-9007照度傳感器。進(jìn)一步的，所述語音芯片為ISD1730系列語音芯片。進(jìn)一步的，所述單片機(jī)為STC12C5A08AD系列單片機(jī)。本實(shí)用新型所述的多功能護(hù)眼提示裝置綜合考慮了造成眼睛近視的照度不合適、坐姿不正確、連續(xù)用眼時間過長等三大因素，通過采用照度傳感器、距離檢測裝置和單片機(jī)計時，實(shí)現(xiàn)了對三個方面的監(jiān)控，以及語音提示告警和光電提示告警，其人機(jī)友好，功能全面，造價低，非常利于普及和推廣，能夠有效的減少青少年的近視發(fā)病率。

圖I為本實(shí)用新型所述多功能護(hù)眼提示裝置的結(jié)構(gòu)框圖；[0019]圖2為本實(shí)用新型所述多功能護(hù)眼提示裝置的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖I所示，本實(shí)用新型提供了一種多功能護(hù)眼提示裝置，包括單片機(jī)，以及照度傳感器、距離檢測裝置、語音芯片、顯示屏、信號燈均與單片機(jī)相連。照度傳感器用于檢測閱讀場所的照度；距離檢測裝置用于檢測閱讀者的眼睛與書本的距離，其可以為一距離檢測開關(guān)，比如反射式光電開關(guān)，也可以為距離傳感器等。本實(shí)施例中采用反射式紅外光電開關(guān)對閱讀者與書本距離進(jìn)行檢測，當(dāng)距離過近時(即距離在預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)距離范圍之外)，輸出低電平，正常時輸出高電平。語音芯片用于發(fā)出語音提示，語音芯片中預(yù)先錄制各種提示語音，當(dāng)出現(xiàn)光照過亮或過暗、閱讀距離過近、連續(xù)閱讀時間過長等情況時，通過單片機(jī)向語音芯片發(fā)送播放對應(yīng)提示語音的命令，語音芯片根據(jù)接收到的命令播放對應(yīng)的語音。顯示屏用于以數(shù)字方式顯示閱讀場所的照度和連續(xù)閱讀時間，優(yōu)選為采用IXD液晶屏。信 號燈用于以燈閃爍的方式發(fā)出告警信息，優(yōu)選為采用LED指示燈。單片機(jī)用于接收照度傳感器和距離檢測裝置的輸出信號，并采用單片機(jī)內(nèi)部的定時器對連續(xù)閱讀時間進(jìn)行計時；當(dāng)照度傳感器檢測的照度在預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)照度范圍之外、當(dāng)距離檢測裝置檢測的距離在預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)距離范圍之外或者當(dāng)連續(xù)閱讀時間超過預(yù)先設(shè)定的最長時間時，單片機(jī)觸發(fā)語音芯片發(fā)出語音告警，觸發(fā)信號燈閃爍告警。如圖2所示為本發(fā)明所述多功能護(hù)眼提示裝置的電路原理圖，單片機(jī)U2為STC12C5A08AD單片機(jī)，該單片機(jī)為增強(qiáng)型51單片機(jī)，內(nèi)置8通道12位的A/D轉(zhuǎn)換器。照度檢測傳感器采用APDS-9007，該傳感器檢測的光譜反應(yīng)曲線與人眼光譜響應(yīng)曲線基本一致，使檢測的照度值能夠真實(shí)反映人眼的光照感受，APDS-9007輸出電流與光照度成對數(shù)關(guān)系，通過接負(fù)載電阻Rl，將輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓，送STC12C5A08AD的A/D輸入口，由單片機(jī)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，利用內(nèi)部的反對數(shù)運(yùn)算，即可計算出對應(yīng)的環(huán)境照度值。顯示屏采用1602液晶顯示屏，1602液晶屏為字符型顯示屏，可顯示兩行字符，每行最多可顯示16個字符，采用并行接口方式與單片機(jī)通信，三極管Ql為背光控制端，用以控制液晶屏背光的開啟與關(guān)閉。語音芯片U3采用ISD1730芯片，ISD1730在采樣頻率為8KHZ時可錄制30秒語音信息，通過語音拷貝機(jī)將需要播報的語音按地址分段預(yù)先錄制在芯片中，單片機(jī)U2與語音芯片U3采用SPI通信方式，當(dāng)單片機(jī)U2檢測到照度不適、坐姿不正確或連續(xù)閱讀時間過長時，向語音芯片U3發(fā)送播放對應(yīng)語音信息的命令，語音芯片U3接收到命令后，啟動播放對應(yīng)的語音，并通過揚(yáng)聲器發(fā)出對應(yīng)的語音。DSl為反射式光電開關(guān),該光電開關(guān)內(nèi)置紅外發(fā)射管和光敏三極管，由紅外發(fā)射管向外發(fā)射紅外信號，當(dāng)閱讀者閱讀時頭部過低，即與書本的距離過近時，紅外信號通過頭部反射回來，光敏三極管接收到紅外信號由輸出口產(chǎn)生低電平輸出。U4(7805)為穩(wěn)壓器件，通過該器件將輸入的9V直流電壓穩(wěn)壓為5V直流電壓輸出。本實(shí)用新型所述多功能護(hù)眼提示裝置的工作過程為多功能護(hù)眼提示裝置開機(jī)后，對相關(guān)資源和對象進(jìn)行初始化，由單片機(jī)內(nèi)部定時器產(chǎn)生O. I秒定時作為時鐘節(jié)拍，當(dāng)O. I秒時間到，觸發(fā)照度傳感器進(jìn)行照度檢測，并送檢測結(jié)果輸送至顯示屏顯示，同時判斷檢測照度值是否在在預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)照度范圍之內(nèi)，若環(huán)境光照度過亮或過暗(即檢測照度值在預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)照度范圍之外)，觸發(fā)語音芯片發(fā)出語音告警和信號燈閃爍告警；若檢測照度正常，觸發(fā)反射式光電開關(guān)進(jìn)行距離檢測，若檢測到光電開關(guān)輸出低電平，則說明學(xué)習(xí)時頭部距離書本過近，觸發(fā)語音芯片發(fā)出語音告警和信號燈閃爍告警；否則，通過單片機(jī)內(nèi)部定時器進(jìn)行計時，對連續(xù)閱讀時間進(jìn)行判斷，若連續(xù)閱讀時間過長(即超過預(yù)先設(shè)定的最長時間)，則觸發(fā)語音芯片發(fā)出語音告警和信號燈閃爍告警。 本實(shí)用新型不僅局限于上述具體實(shí)施方式
，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型公開的內(nèi)容，可以采用其它多種具體實(shí)施方式
實(shí)施本實(shí)用新型，因此，凡是采用本實(shí)用新型的設(shè)計結(jié)構(gòu)和思路，做一些簡單的變化或更改的設(shè)計，都落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種多功能護(hù)眼提示裝置，其特征在于，包括 一照度傳感器，用于檢測閱讀場所的照度； 一距離檢測裝置，用于檢測閱讀者的眼睛與書本的距離； 一語音芯片，用于發(fā)出語音提示； 一顯示屏，用于以數(shù)字方式顯示閱讀場所的照度和連續(xù)閱讀時間； 一信號燈，用于以燈閃爍的方式發(fā)出告警信息； 一單片機(jī)，用于接收照度傳感器和距離檢測裝置的輸出信號，并采用單片機(jī)內(nèi)部的定時器對連續(xù)閱讀時間進(jìn)行計時；當(dāng)照度傳感器檢測的照度在預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)照度范圍之夕卜、當(dāng)距離檢測裝置檢測的距離在預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)距離范圍之外或者當(dāng)連續(xù)閱讀時間超過預(yù)先設(shè)定的最長時間時，單片機(jī)觸發(fā)語音芯片發(fā)出語音告警，觸發(fā)信號燈閃爍告警； 照度傳感器、距離檢測裝置、語音芯片、顯示屏和信號燈均與單片機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能護(hù)眼提示裝置，其特征在于，所述距離檢測裝置為一反射式光電開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能護(hù)眼提示裝置，其特征在于，所述照度傳感器為APDS-9007系列照度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能護(hù)眼提示裝置，其特征在于，語音芯片為ISD1730系列語音芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能護(hù)眼提示裝置，其特征在于，所述單片機(jī)為STC12C5A08AD系列單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種多功能護(hù)眼提示裝置，包括照度傳感器、距離檢測裝置、語音芯片、顯示屏、信號燈和單片機(jī)，單片機(jī)用于接收照度傳感器和距離檢測裝置的輸出信號，并采用單片機(jī)內(nèi)部的定時器對連續(xù)閱讀時間進(jìn)行計時；觸發(fā)語音芯片發(fā)出語音告警，觸發(fā)信號燈閃爍告警；照度傳感器、距離檢測裝置、語音芯片、顯示屏和信號燈均與單片機(jī)相連。本實(shí)用新型綜合考慮了造成眼睛近視的照度不合適、坐姿不正確、連續(xù)用眼時間過長等三大因素，通過采用照度傳感器、距離檢測裝置和單片機(jī)計時，實(shí)現(xiàn)了對三個方面的監(jiān)控，以及語音提示告警和光電提示告警，其人機(jī)友好，功能全面，造價低，非常利于普及和推廣，能夠有效的減少青少年的近視發(fā)病率。
文檔編號G08B21/24GK202615579SQ20122029380
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者余威明, 潘康俊, 趙秀芝, 王本軼, 繆阿海 申請人:浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院