CN209784861U - 一种电脑显示器健康使用提醒电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电脑显示器健康使用提醒电路，其电路由定时电路、距离检测电路、光线检测电路和报警电路组成，由+5V电源对各电路进行供电。将其配合电脑显示器使用，可对显示器的使用者进行监控，当其有观看距离过近、连续观看时间过长、观看环境过暗等不健康使用显示器的行为时，该电路会及时发出声音警报，以提醒使用者做出相应的改变，由此达到健康使用显示器的目的，从而在一定程度上保护显示器使用者的视力和身心健康不受损害。

Description

一种电脑显示器健康使用提醒电路

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，具体是一种电脑显示器健康使用提醒电路。

背景技术

电脑显示器通常也被称为电脑监视器或电脑屏幕，是一种将电脑信息显示到屏幕上再反射到人眼的一种显示工具，因此显示器是电脑必不可少的重要外设之一。人们在使用电脑办公或玩游戏时，由于精神高度集中，往往会不自觉地长时间近距离直视显示器而忘记休息，长期如此，不仅会损害视力，还会造成腰椎劳损，也不利于心脑血管的健康。为了保护使用者的视力和身心健康，在使用显示器时，显示器与眼睛的距离应大于40cm，而且长时间观看显示器时，每隔2个小时应该离开座位放松一下再回来。另外当环境光线不足，如果使用者仍然在昏暗的环境下继续使用显示器，对其眼睛的伤害也很大。

为此，我们希望能设计一个电脑显示器健康使用提醒电路，当使用者的眼睛与显示器的距离过近时，或是当使用者连续观看显示器时间过长时，亦或是使用显示器的环境光线不足时，会及时发出声音警报，以提醒使用者做出相应的改变，由此达到健康使用显示器的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有如上所述功能的电脑显示器健康使用提醒电路。为了达到此目的，本实用新型所采取的具体技术方案为：

一种电脑显示器健康使用提醒电路，其电路由定时电路、距离检测电路、光线检测电路和报警电路组成，由+5V电源对各电路进行供电。

在所述定时电路中，红外感应模块HC-SR501的VCC脚接+5V电源，GND脚接地，OUT脚接运放LM358的2脚；可调电阻RP2的一端接+5V电源，另一端接地，调节端接运放LM358的3脚；运放LM358的8脚接+5V电源，4脚接地，1脚接分频计数器CD4060的12脚；分频计数器CD4060的16脚接+5V电源，8脚接地，9脚接电容C1的一端，10脚接电阻R1的一端，11脚接电阻R2的一端和二极管D1的负极，3脚接二极管D1的正极和电阻R3的一端；电阻R1的另一端接可调电阻RP3的一端和调节端，可调电阻RP3的另一端连接电容C1的另一端和电阻R2的另一端；电阻R3的另一端接三极管Q1的基极；三极管Q1的发射极接地，集电极连接报警电路。

在所述距离检测电路中，红外开关E18-D50NK的VCC脚接+5V电源，GND脚接地，OUT脚接运放LM358的6脚；可调电阻RP1的一端接+5V电源，另一端接地，调节端接运放LM358的5脚；运放LM358的7脚接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接三极管Q2的基极；三极管Q2的发射极接地，集电极连接报警电路。

在所述光线检测电路中，可调电阻RP4的一端和调节端接+5V电源，可调电阻RP4的另一端接三极管Q3的基极和光敏电阻LDR的一端，光敏电阻LDR的另一端接地，三极管Q3的发射极接三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极接红外感应模块HC-SR501的OUT脚，三极管Q3的集电极连接报警电路。

在所述报警电路中，所述定时电路的三极管Q1的集电极连接继电器K1线圈的一端和二极管D2的正极，继电器K1线圈的另一端和二极管D2的负极接+5V电源；所述距离检测电路的三极管Q2的集电极和所述光线检测电路的三极管Q3的集电极共同连接继电器K2线圈的一端和二极管D3的正极，继电器K2线圈的另一端和二极管D3的负极接+5V电源；+5V电源连接继电器K1的常开触点K1-1的一端，继电器K1的常开触点K1-1的另一端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接发光二极管LED1的正极，发光二极管LED1的负极接地；+5V电源连接继电器K2的常开触点K2-1的一端，继电器K2的常开触点K2-1的另一端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接发光二极管LED2的正极，发光二极管LED2的负极接地；+5V电源连接继电器K1的常开触点K1-2的一端和继电器K2的常开触点K2-2的一端，继电器K1的常开触点K1-2的另一端和继电器K2的常开触点K2-2的另一端共同连接蜂鸣器BZ的正极，蜂鸣器BZ的负极接地。

所述红外感应模块HC-SR501为人体红外感应模块；所述可调电阻RP2、RP3分别采用100kΩ和430kΩ的可调电阻；所述电阻R1、R2、R3分别采用360kΩ、2MΩ、1kΩ的电阻；所述电容C1采用1μF的电容；所述二极管D1采用1N4148的二极管；所述三极管Q1采用8050的NPN型三极管。

所述红外开关E18-D50NK为漫反射式红外开关，其检测距离为10～50cm可调；所述可调电阻RP1采用100kΩ的可调电阻；所述电阻R4采用1kΩ的电阻；所述三极管Q2采用8050的NPN型三极管。

所述光敏电阻LDR采用5506光敏电阻；所述可调电阻RP4采用150kΩ的可调电阻；所述三极管Q3、Q4均采用8050的NPN型三极管。

所述继电器K1、K2均采用G5LA-14-DC5V的继电器；所述二极管D2、D3均采用1N4148的二极管；所述电阻R5、R6均采用1KΩ的电阻；所述发光二极管LED1、LED2分别采用红色和黄色LED指示灯；所述蜂鸣器BZ采用5V的有源蜂鸣器。

本实用新型的电脑显示器健康使用提醒电路由定时电路、距离检测电路、光线检测电路和报警电路组成，将其配合电脑显示器使用，可对显示器的使用者进行监控，当其有观看距离过近、连续观看时间过长、观看环境过暗等不健康使用显示器的行为时，该电路会及时发出声音警报，以提醒使用者做出相应的改变，由此达到健康使用显示器的目的，从而在一定程度上保护显示器使用者的视力和身心健康不受损害。

附图说明

图1为本电脑显示器健康使用提醒电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本电脑显示器健康使用提醒电路由定时电路、距离检测电路、光线检测电路和报警电路组成，由+5V电源对各电路进行供电。

在所述定时电路中，红外感应模块HC-SR501的VCC脚接+5V电源，GND脚接地，OUT脚接运放LM358的2脚；可调电阻RP2的一端接+5V电源，另一端接地，调节端接运放LM358的3脚；运放LM358的8脚接+5V电源，4脚接地，1脚接分频计数器CD4060的12脚；分频计数器CD4060的16脚接+5V电源，8脚接地，9脚接电容C1的一端，10脚接电阻R1的一端，11脚接电阻R2的一端和二极管D1的负极，3脚接二极管D1的正极和电阻R3的一端；电阻R1的另一端接可调电阻RP3的一端和调节端，可调电阻RP3的另一端连接电容C1的另一端和电阻R2的另一端；电阻R3的另一端接三极管Q1的基极；三极管Q1的发射极接地，集电极连接报警电路。

在所述距离检测电路中，红外开关E18-D50NK的VCC脚接+5V电源，GND脚接地，OUT脚接运放LM358的6脚；可调电阻RP1的一端接+5V电源，另一端接地，调节端接运放LM358的5脚；运放LM358的7脚接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接三极管Q2的基极；三极管Q2的发射极接地，集电极连接报警电路。

在所述光线检测电路中，可调电阻RP4的一端和调节端接+5V电源，可调电阻RP4的另一端接三极管Q3的基极和光敏电阻LDR的一端，光敏电阻LDR的另一端接地，三极管Q3的发射极接三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极接红外感应模块HC-SR501的OUT脚，三极管Q3的集电极连接报警电路。

在所述报警电路中，所述定时电路的三极管Q1的集电极连接继电器K1线圈的一端和二极管D2的正极，继电器K1线圈的另一端和二极管D2的负极接+5V电源；所述距离检测电路的三极管Q2的集电极和所述光线检测电路的三极管Q3的集电极共同连接继电器K2线圈的一端和二极管D3的正极，继电器K2线圈的另一端和二极管D3的负极接+5V电源；+5V电源连接继电器K1的常开触点K1-1的一端，继电器K1的常开触点K1-1的另一端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接发光二极管LED1的正极，发光二极管LED1的负极接地；+5V电源连接继电器K2的常开触点K2-1的一端，继电器K2的常开触点K2-1的另一端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接发光二极管LED2的正极，发光二极管LED2的负极接地；+5V电源连接继电器K1的常开触点K1-2的一端和继电器K2的常开触点K2-2的一端，继电器K1的常开触点K1-2的另一端和继电器K2的常开触点K2-2的另一端共同连接蜂鸣器BZ的正极，蜂鸣器BZ的负极接地。

本电脑显示器健康使用提醒电路使用时可将其封装在壳体内，并固定安装在电脑显示器的上沿中部，采用5V的电源适配器为其进行供电，所述红外感应模块HC-SR501和红外开关E18-D50NK的探头以及发光二极管LED1、LED2分别从壳体前方向外探出，以朝向显示器使用者，所述光敏电阻LDR的探头从壳体上侧向外探出，以朝向显示器外部环境。

本电脑显示器健康使用提醒电路的工作原理为：当使用者不在显示器前时，红外感应模块HC-SR501的OUT脚输出低电平，运放LM358的1脚输出高电平并加载到分频计数器CD4060的12脚上，分频计数器CD4060的3脚维持输出低电平，三极管Q1截止，继电器K1处于释放状态，报警电路不工作。当使用者使用显示器时，红外感应模块HC-SR501检测到有人，其OUT脚输出高电平，运放LM358的1脚翻转为低电平并加载到分频计数器CD4060的12脚上，分频计数器CD4060开始计时工作，调节可调电阻RP3的阻值，控制计时时长在2小时左右，当达到2小时后，CD4060的3脚翻转输出高电平，三极管Q1导通，继电器K1吸合，报警电路得电工作，红色的发光二极管LED1点亮，蜂鸣器BZ发出警报声，以提醒使用者已使用显示器2小时，需要离开座位休息一下再回来，当使用者离开座位后，报警电路自动停止工作。

调节红外开关E18-D50NK的检测距离为40cm左右，在使用显示器的过程中，当使用者的眼睛与显示器之间的距离大于40cm时，红外开关E18-D50NK的OUT脚输出高电平，运放LM358的7脚输出低电平，三极管Q2截止，继电器K2处于释放状态，报警电路不工作。当使用者的眼睛与显示器之间的距离小于40cm时，红外开关E18-D50NK接收到人的阻挡反射，其OUT脚输出低电平，运放LM358的7脚输出高电平，三极管Q2导通，继电器K2吸合，报警电路得电工作，黄色的发光二极管LED2点亮，蜂鸣器BZ发出警报声，以提醒使用者，当使用者调整姿势恢复正常距离后，报警电路自动停止工作。

调节可调电阻RP4到适当的阻值，当环境光线充足时，光敏电阻LDR的阻值很小，加载到三极管Q3基极的电平为低电平，三极管Q3截止；当环境光线不足时，光敏电阻LDR的阻值急剧增大，加载到三极管Q3基极的电平变为高电平，三极管Q3导通，此时如果使用者正在使用显示器，红外感应模块HC-SR501检测到有人，其OUT脚输出高电平并加载至三极管Q4的基极，三极管Q4也导通，继电器K2吸合，报警电路得电工作，黄色的发光二极管LED2点亮，蜂鸣器BZ发出警报声，以提醒使用者，当使用者开灯使环境光线正常后，报警电路自动停止工作。

本电路在使用者连续观看显示器时间过长时采用红色的发光二极管LED1进行指示，在使用者的眼睛与显示器的距离过近或是使用显示器的环境光线不足时，共同采用黄色的发光二极管LED2进行指示，既能节省元件，又便于使用者能够快速区分并作出相应的改变。

上述图例仅为本实用新型的典型实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改或等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种电脑显示器健康使用提醒电路，其特征是：所述电路由定时电路、距离检测电路、光线检测电路和报警电路组成，由+5V电源对各电路进行供电；

在所述定时电路中，红外感应模块HC-SR501的VCC脚接+5V电源，GND脚接地，OUT脚接运放LM358的2脚；可调电阻RP2的一端接+5V电源，另一端接地，调节端接运放LM358的3脚；运放LM358的8脚接+5V电源，4脚接地，1脚接分频计数器CD4060的12脚；分频计数器CD4060的16脚接+5V电源，8脚接地，9脚接电容C1的一端，10脚接电阻R1的一端，11脚接电阻R2的一端和二极管D1的负极，3脚接二极管D1的正极和电阻R3的一端；电阻R1的另一端接可调电阻RP3的一端和调节端，可调电阻RP3的另一端连接电容C1的另一端和电阻R2的另一端；电阻R3的另一端接三极管Q1的基极；三极管Q1的发射极接地，集电极连接报警电路；

在所述距离检测电路中，红外开关E18-D50NK的VCC脚接+5V电源，GND脚接地，OUT脚接运放LM358的6脚；可调电阻RP1的一端接+5V电源，另一端接地，调节端接运放LM358的5脚；运放LM358的7脚接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接三极管Q2的基极；三极管Q2的发射极接地，集电极连接报警电路；

在所述光线检测电路中，可调电阻RP4的一端和调节端接+5V电源，可调电阻RP4的另一端接三极管Q3的基极和光敏电阻LDR的一端，光敏电阻LDR的另一端接地，三极管Q3的发射极接三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极接红外感应模块HC-SR501的OUT脚，三极管Q3的集电极连接报警电路；

在所述报警电路中，所述定时电路的三极管Q1的集电极连接继电器K1线圈的一端和二极管D2的正极，继电器K1线圈的另一端和二极管D2的负极接+5V电源；所述距离检测电路的三极管Q2的集电极和所述光线检测电路的三极管Q3的集电极共同连接继电器K2线圈的一端和二极管D3的正极，继电器K2线圈的另一端和二极管D3的负极接+5V电源；+5V电源连接继电器K1的常开触点K1-1的一端，继电器K1的常开触点K1-1的另一端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接发光二极管LED1的正极，发光二极管LED1的负极接地；+5V电源连接继电器K2的常开触点K2-1的一端，继电器K2的常开触点K2-1的另一端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接发光二极管LED2的正极，发光二极管LED2的负极接地；+5V电源连接继电器K1的常开触点K1-2的一端和继电器K2的常开触点K2-2的一端，继电器K1的常开触点K1-2的另一端和继电器K2的常开触点K2-2的另一端共同连接蜂鸣器BZ的正极，蜂鸣器BZ的负极接地。

2.根据权利要求1所述的电脑显示器健康使用提醒电路，其特征是：所述红外感应模块HC-SR501为人体红外感应模块；所述可调电阻RP2、RP3分别采用100kΩ和430kΩ的可调电阻；所述电阻R1、R2、R3分别采用360kΩ、2MΩ、1kΩ的电阻；所述电容C1采用1μF的电容；所述二极管D1采用1N4148的二极管；所述三极管Q1采用8050的NPN型三极管；

所述红外开关E18-D50NK为漫反射式红外开关，其检测距离为10～50cm可调；所述可调电阻RP1采用100kΩ的可调电阻；所述电阻R4采用1kΩ的电阻；所述三极管Q2采用8050的NPN型三极管；

所述光敏电阻LDR采用5506光敏电阻；所述可调电阻RP4采用150kΩ的可调电阻；所述三极管Q3、Q4均采用8050的NPN型三极管；

所述继电器K1、K2均采用G5LA-14-DC5V的继电器；所述二极管D2、D3均采用1N4148的二极管；所述电阻R5、R6均采用1KΩ的电阻；所述发光二极管LED1、LED2分别采用红色和黄色LED指示灯；所述蜂鸣器BZ采用5V的有源蜂鸣器。