CN202615579U - 多功能护眼提示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种多功能护眼提示装置，包括照度传感器、距离检测装置、语音芯片、显示屏、信号灯和单片机，单片机用于接收照度传感器和距离检测装置的输出信号，并采用单片机内部的定时器对连续阅读时间进行计时；触发语音芯片发出语音告警，触发信号灯闪烁告警；照度传感器、距离检测装置、语音芯片、显示屏和信号灯均与单片机相连。本实用新型综合考虑了造成眼睛近视的照度不合适、坐姿不正确、连续用眼时间过长等三大因素，通过采用照度传感器、距离检测装置和单片机计时，实现了对三个方面的监控，以及语音提示告警和光电提示告警，其人机友好，功能全面，造价低，非常利于普及和推广，能够有效的减少青少年的近视发病率。
Description
技术领域
本实用新型属于医疗电子技术领域，具体涉及一种多功能护眼提示装置。
背景技术
目前，青少年的近视发病率越来越高，近视不但对生活产生不良影响，也对青少年的学业带来一定的影响。影响学生视力的主要因素包括学习时环境照度不合适，眼睛距离书本过近，连续用眼时间过长等。现有技术中针对用眼方面的保护装置功能较为单一，有用于坐姿不正提示的，也有针对照度检测的，也有用于连续用眼提示的闹钟装置，而将这些功能进行综合，在一个装置上实现上述功能的并未出现。
发明内容
本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种能够实现对学习时的照度、坐姿和连续用眼时间进行全方位提示的多功能护眼提示装置。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种多功能护眼提示装置，其特征在于，包括：
一照度传感器，用于检测阅读场所的照度；
一距离检测装置，用于检测阅读者的眼睛与书本的距离；
一语音芯片，用于发出语音提示；
一显示屏，用于以数字方式显示阅读场所的照度和连续阅读时间；
一信号灯，用于以灯闪烁的方式发出告警信息；
一单片机，用于接收照度传感器和距离检测装置的输出信号，并采用单片机内部的定时器对连续阅读时间进行计时；当照度传感器检测的照度在预先设定的标准照度范围之外、当距离检测装置检测的距离在预先设定的标准距离范围之外或者当连续阅读时间超过预先设定的最长时间时，单片机触发语音芯片发出语音告警，触发信号灯闪烁告警；
照度传感器、距离检测装置、语音芯片、显示屏和信号灯均与单片机相连。
进一步的，所述距离检测装置为一反射式光电开关。
进一步的，所述照度传感器为APDS-9007照度传感器。
进一步的，所述语音芯片为ISD1730系列语音芯片。
进一步的，所述单片机为STC12C5A08AD系列单片机。
本实用新型所述的多功能护眼提示装置综合考虑了造成眼睛近视的照度不合适、坐姿不正确、连续用眼时间过长等三大因素，通过采用照度传感器、距离检测装置和单片机计时，实现了对三个方面的监控，以及语音提示告警和光电提示告警，其人机友好，功能全面，造价低，非常利于普及和推广，能够有效的减少青少年的近视发病率。
附图说明
图1为本实用新型所述多功能护眼提示装置的结构框图；
图2为本实用新型所述多功能护眼提示装置的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1所示，本实用新型提供了一种多功能护眼提示装置，包括单片机，以及照度传感器、距离检测装置、语音芯片、显示屏、信号灯均与单片机相连。照度传感器用于检测阅读场所的照度；距离检测装置用于检测阅读者的眼睛与书本的距离，其可以为一距离检测开关，比如反射式光电开关，也可以为距离传感器等。本实施例中采用反射式红外光电开关对阅读者与书本距离进行检测，当距离过近时（即距离在预先设定的标准距离范围之外），输出低电平，正常时输出高电平。语音芯片用于发出语音提示，语音芯片中预先录制各种提示语音，当出现光照过亮或过暗、阅读距离过近、连续阅读时间过长等情况时，通过单片机向语音芯片发送播放对应提示语音的命令，语音芯片根据接收到的命令播放对应的语音。显示屏用于以数字方式显示阅读场所的照度和连续阅读时间，优选为采用LCD液晶屏。信号灯用于以灯闪烁的方式发出告警信息，优选为采用LED指示灯。单片机用于接收照度传感器和距离检测装置的输出信号，并采用单片机内部的定时器对连续阅读时间进行计时；当照度传感器检测的照度在预先设定的标准照度范围之外、当距离检测装置检测的距离在预先设定的标准距离范围之外或者当连续阅读时间超过预先设定的最长时间时，单片机触发语音芯片发出语音告警，触发信号灯闪烁告警。
如图2所示为本发明所述多功能护眼提示装置的电路原理图，单片机U2为STC12C5A08AD单片机，该单片机为增强型51单片机，内置8通道12位的A/D转换器。照度检测传感器采用APDS-9007，该传感器检测的光谱反应曲线与人眼光谱响应曲线基本一致，使检测的照度值能够真实反映人眼的光照感受，APDS-9007输出电流与光照度成对数关系，通过接负载电阻R1，将输出电流转换为电压，送STC12C5A08AD的A/D输入口，由单片机转换为数字量，利用内部的反对数运算，即可计算出对应的环境照度值。显示屏采用1602液晶显示屏，1602液晶屏为字符型显示屏，可显示两行字符，每行最多可显示16个字符，采用并行接口方式与单片机通信，三极管Q1为背光控制端，用以控制液晶屏背光的开启与关闭。语音芯片U3采用ISD1730芯片，ISD1730在采样频率为8KHZ时可录制30秒语音信息，通过语音拷贝机将需要播报的语音按地址分段预先录制在芯片中，单片机U2与语音芯片U3采用SPI通信方式，当单片机U2检测到照度不适、坐姿不正确或连续阅读时间过长时，向语音芯片U3发送播放对应语音信息的命令，语音芯片U3接收到命令后，启动播放对应的语音，并通过扬声器发出对应的语音。DS1为反射式光电开关，该光电开关内置红外发射管和光敏三极管，由红外发射管向外发射红外信号，当阅读者阅读时头部过低，即与书本的距离过近时，红外信号通过头部反射回来，光敏三极管接收到红外信号由输出口产生低电平输出。U4（7805）为稳压器件，通过该器件将输入的9V直流电压稳压为5V直流电压输出。
本实用新型所述多功能护眼提示装置的工作过程为：多功能护眼提示装置开机后，对相关资源和对象进行初始化，由单片机内部定时器产生0.1秒定时作为时钟节拍，当0.1秒时间到，触发照度传感器进行照度检测，并送检测结果输送至显示屏显示，同时判断检测照度值是否在在预先设定的标准照度范围之内，若环境光照度过亮或过暗（即检测照度值在预先设定的标准照度范围之外），触发语音芯片发出语音告警和信号灯闪烁告警；若检测照度正常，触发反射式光电开关进行距离检测，若检测到光电开关输出低电平，则说明学习时头部距离书本过近，触发语音芯片发出语音告警和信号灯闪烁告警；否则，通过单片机内部定时器进行计时，对连续阅读时间进行判断，若连续阅读时间过长（即超过预先设定的最长时间），则触发语音芯片发出语音告警和信号灯闪烁告警。
本实用新型不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本实用新型公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本实用新型，因此，凡是采用本实用新型的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本实用新型保护的范围。
Claims (5)
1.一种多功能护眼提示装置，其特征在于，包括：
一照度传感器，用于检测阅读场所的照度；
一距离检测装置，用于检测阅读者的眼睛与书本的距离；
一语音芯片，用于发出语音提示；
一显示屏，用于以数字方式显示阅读场所的照度和连续阅读时间；
一信号灯，用于以灯闪烁的方式发出告警信息；
一单片机，用于接收照度传感器和距离检测装置的输出信号，并采用单片机内部的定时器对连续阅读时间进行计时；当照度传感器检测的照度在预先设定的标准照度范围之外、当距离检测装置检测的距离在预先设定的标准距离范围之外或者当连续阅读时间超过预先设定的最长时间时，单片机触发语音芯片发出语音告警，触发信号灯闪烁告警；
照度传感器、距离检测装置、语音芯片、显示屏和信号灯均与单片机相连。
2.根据权利要求1所述的多功能护眼提示装置，其特征在于，所述距离检测装置为一反射式光电开关。
3.根据权利要求1所述的多功能护眼提示装置，其特征在于，所述照度传感器为APDS-9007系列照度传感器。
4.根据权利要求1所述的多功能护眼提示装置，其特征在于，语音芯片为ISD1730系列语音芯片。
5.根据权利要求1所述的多功能护眼提示装置，其特征在于，所述单片机为STC12C5A08AD系列单片机。
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|---|---|---|---|
| CN 201220293803 CN202615579U (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 多功能护眼提示装置 |
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| CN (1) | CN202615579U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104616457A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-05-13 | 福建工程学院 | 一种视力保护装置 |
| CN107045773A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-08-15 | 贵州大学 | 一种分离式可佩戴视力保护装置 |
| CN107319764A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-11-07 | 许昌市建安区第二高级中学 | 一种矫正坐姿学生桌垫 |
| CN107622645A (zh) * | 2016-07-13 | 2018-01-23 | 张力 | 一种智能护眼设备 |
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2012
- 2012-06-19 CN CN 201220293803 patent/CN202615579U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN107622645A (zh) * | 2016-07-13 | 2018-01-23 | 张力 | 一种智能护眼设备 |
| CN107045773A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-08-15 | 贵州大学 | 一种分离式可佩戴视力保护装置 |
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