專利名稱：多功能護眼提示裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于醫(yī)療電子技術領域，具體涉及一種多功能護眼提示裝置。
背景技術：
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，也對青少年的學業(yè)帶來一定的影響。影響學生視力的主要因素包括學習時環(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)有技術中針對用眼方面的保護裝置功能較為單一，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，而將這些功能進行綜合，在一個裝置上實現(xiàn)上述功能的并未出現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)對學習時的照度、坐姿和連續(xù)用眼時間進行全方位提示的多功能護眼提示裝置。本實用新型是通過如下技術方案實現(xiàn)的一種多功能護眼提示裝置，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，用于接收照度傳感器和距離檢測裝置的輸出信號，并采用單片機內(nèi)部的定時器對連續(xù)閱讀時間進行計時；當照度傳感器檢測的照度在預先設定的標準照度范圍之外、當距離檢測裝置檢測的距離在預先設定的標準距離范圍之外或者當連續(xù)閱讀時間超過預先設定的最長時間時，單片機觸發(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相連。進一步的，所述距離檢測裝置為一反射式光電開關。進一步的，所述照度傳感器為APDS-9007照度傳感器。進一步的，所述語音芯片為ISD1730系列語音芯片。進一步的，所述單片機為STC12C5A08AD系列單片機。本實用新型所述的多功能護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計時，實現(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為本實用新型所述多功能護眼提示裝置的結構框圖；[0019]圖2為本實用新型所述多功能護眼提示裝置的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步詳細的說明。如圖I所示，本實用新型提供了一種多功能護眼提示裝置，包括單片機，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，比如反射式光電開關，也可以為距離傳感器等。本實施例中采用反射式紅外光電開關對閱讀者與書本距離進行檢測，當距離過近時(即距離在預先設定的標準距離范圍之外)，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，語音芯片中預先錄制各種提示語音，當出現(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，通過單片機向語音芯片發(fā)送播放對應提示語音的命令，語音芯片根據(jù)接收到的命令播放對應的語音。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，并采用單片機內(nèi)部的定時器對連續(xù)閱讀時間進行計時；當照度傳感器檢測的照度在預先設定的標準照度范圍之外、當距離檢測裝置檢測的距離在預先設定的標準距離范圍之外或者當連續(xù)閱讀時間超過預先設定的最長時間時，單片機觸發(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)明所述多功能護眼提示裝置的電路原理圖，單片機U2為STC12C5A08AD單片機，該單片機為增強型51單片機，內(nèi)置8通道12位的A/D轉換器。照度檢測傳感器采用APDS-9007，該傳感器檢測的光譜反應曲線與人眼光譜響應曲線基本一致，使檢測的照度值能夠真實反映人眼的光照感受，APDS-9007輸出電流與光照度成對數(shù)關系，通過接負載電阻Rl，將輸出電流轉換為電壓，送STC12C5A08AD的A/D輸入口，由單片機轉換為數(shù)字量，利用內(nèi)部的反對數(shù)運算，即可計算出對應的環(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，通過語音拷貝機將需要播報的語音按地址分段預先錄制在芯片中，單片機U2與語音芯片U3采用SPI通信方式，當單片機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)送播放對應語音信息的命令，語音芯片U3接收到命令后，啟動播放對應的語音，并通過揚聲器發(fā)出對應的語音。DSl為反射式光電開關,該光電開關內(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。本實用新型所述多功能護眼提示裝置的工作過程為多功能護眼提示裝置開機后，對相關資源和對象進行初始化，由單片機內(nèi)部定時器產(chǎn)生O. I秒定時作為時鐘節(jié)拍，當O. I秒時間到，觸發(fā)照度傳感器進行照度檢測，并送檢測結果輸送至顯示屏顯示，同時判斷檢測照度值是否在在預先設定的標準照度范圍之內(nèi)，若環(huán)境光照度過亮或過暗(即檢測照度值在預先設定的標準照度范圍之外)，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)反射式光電開關進行距離檢測，若檢測到光電開關輸出低電平，則說明學習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，通過單片機內(nèi)部定時器進行計時，對連續(xù)閱讀時間進行判斷，若連續(xù)閱讀時間過長(即超過預先設定的最長時間)，則觸發(fā)語音芯片發(fā)出語音告警和信號燈閃爍告警。 本實用新型不僅局限于上述具體實施方式
，本領域一般技術人員根據(jù)本實用新型公開的內(nèi)容，可以采用其它多種具體實施方式
實施本實用新型，因此，凡是采用本實用新型的設計結構和思路，做一些簡單的變化或更改的設計，都落入本實用新型保護的范圍。
權利要求1.一種多功能護眼提示裝置，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，用于接收照度傳感器和距離檢測裝置的輸出信號，并采用單片機內(nèi)部的定時器對連續(xù)閱讀時間進行計時；當照度傳感器檢測的照度在預先設定的標準照度范圍之夕卜、當距離檢測裝置檢測的距離在預先設定的標準距離范圍之外或者當連續(xù)閱讀時間超過預先設定的最長時間時，單片機觸發(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相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的多功能護眼提示裝置，其特征在于，所述距離檢測裝置為一反射式光電開關。
3.根據(jù)權利要求I所述的多功能護眼提示裝置，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)權利要求I所述的多功能護眼提示裝置，其特征在于，語音芯片為ISD1730系列語音芯片。
5.根據(jù)權利要求I所述的多功能護眼提示裝置，其特征在于，所述單片機為STC12C5A08AD系列單片機。
專利摘要本實用新型提供了一種多功能護眼提示裝置，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，單片機用于接收照度傳感器和距離檢測裝置的輸出信號，并采用單片機內(nèi)部的定時器對連續(xù)閱讀時間進行計時；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相連。本實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計時，實現(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)技術學院