帶顏色反饋的獨立光照強度探測系統(tǒng)及其運行方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光照數(shù)據(jù)處理技術領域，具體是帶顏色反饋的獨立光照強度探測系統(tǒng)及其運行方法。
【背景技術】
[0002]閱讀光線過強或過暗都會影響青少年的視力。根據(jù)中國建筑照明設計標準GB50034-2004，學校教室的光照強度應該達到300 Lux?，F(xiàn)有的光照數(shù)據(jù)處理裝置為光照計，這種光照計實時的將當前光照強度以數(shù)字的方式顯示出來，例如當前光照強度為500 Lux,通過光照計后，在光照計上只會顯示500 Ix的數(shù)字，這樣人們就會通過500 Lux的數(shù)值來判斷當前光照環(huán)境情況。而對于大多數(shù)普通人員來說，很少有人了解光照強度的數(shù)值在什么階段適合人們閱讀，因此通過數(shù)值的顯示的方式，就無法確定當前光照環(huán)境是否良好，這就會造成光照強度對于多數(shù)用戶而言并不能理解它的真正含義和指導意義，特別是對于低齡兒童，他們對復雜數(shù)值的理解能力差，因此無法自己判斷當前光照環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種帶顏色反饋的獨立光照強度探測系統(tǒng)及其運行方法，考慮到光照強度對于多數(shù)用戶而言并不能理解它的真正含義和指導意義，因此，本發(fā)明使用顏色表示是否適合閱讀，改進了光照強度測試儀的人機接口，使得普通用戶都可以使用它來為自己服務，保護兒童的視力，本發(fā)明設定適合閱讀的閥值，通過閥值與測定的當前環(huán)境光測量值進行對比后，輸出控制指令，最終以顏色的方式顯示，從而將復雜的數(shù)值判斷以機器的運算方式取代，以簡單的方式呈現(xiàn)給用戶，使得人們可以輕松確定光照環(huán)境。
[0004]本發(fā)明的目的主要通過以下技術方案實現(xiàn):帶顏色反饋的獨立光照強度探測系統(tǒng)，
包括環(huán)境光傳感器:用于采集外部環(huán)境在當前光照強度條件下的環(huán)境光測量值；包括單片機:用于接收環(huán)境光測量值并計算平均環(huán)境光測量值，并比對平均環(huán)境光測量值與設定的閥值，其閥值包括低光照閥值low和高光照閥值high，當平均環(huán)境光測量值小于低光照閥值low時、輸出顏色A顯示指令或/和當前平均環(huán)境光測量值數(shù)值顯示指令，當平均環(huán)境光測量值大于或等于高光照閥值high時、輸出顏色C顯示指令或/和當前平均環(huán)境光測量值數(shù)值顯示指令，當平均環(huán)境光測量值小于高光照閥值high并大于或等于低光照閥值low時、輸出顏色B顯示指令或/和當前平均環(huán)境光測量值數(shù)值顯示指令；
包括彩色顯示屏:用顯示當前光照強度對應的顏色顯示和數(shù)值顯示。
[0005]基于上述結構，在此我們將詳細闡述本發(fā)明的設計思想。
[0006]本發(fā)明的設計思想是:通過環(huán)境光傳感器可以直接采集當前光照強度條件下的環(huán)境光測量值，這個環(huán)境光測量值經(jīng)過計算后，得出排除干擾因素后的平均環(huán)境光測量值，平均環(huán)境光測量值就是我們可以采用的光照強度參數(shù)，傳統(tǒng)設備的做法是將平均環(huán)境光測量值直接以數(shù)值的方式在顯示屏上顯示出來，然后用于用戶自己去判斷當前數(shù)值處于一個什么樣的光照情況，對于低齡兒童和大多數(shù)缺乏專業(yè)知識的人們來說，要想判斷當前光照情況，則必須記住正常閱讀環(huán)境的光照參數(shù)指標，然后才能正確的判斷當前數(shù)值處于一個什么樣的光照情況，因此在使用前還需要記住一些很復雜的標準光照環(huán)境參數(shù)，這對低齡兒童來說是很困難的。因此本發(fā)明的設計思路是，將可閱讀的光照環(huán)境參數(shù)設置成閥值，然后用上述平均環(huán)境光測量值與閥值進行對比，以對比后的輸出指令控制彩色顯示屏，讓彩色顯示屏顯示不同的顏色，以顏色區(qū)分當前光照環(huán)境，例如，以顏色B的顯示表示當前光照環(huán)境適合閱讀，以顏色A表示當前光照環(huán)境光照度低、不適合閱讀，以顏色C表示當前光照環(huán)境光照度高、不適合閱讀，這樣低齡的兒童只需要記住彩色顯示屏顯示綠色時才可以閱讀，其他顏色則無法閱讀，從而讓低齡兒童輕松接受，培養(yǎng)其良好的閱讀習慣，從而保護視力。
[0007]基于帶顏色反饋的獨立光照強度探測系統(tǒng)的運行方法，包括以下步驟:
步驟A:通過環(huán)境光傳感器獲取外部環(huán)境在當前光照強度條件下的環(huán)境光測量值； 步驟B:通過窗口平均計算濾除干擾，得到平均當前環(huán)境光測量值；
步驟C:比對平均環(huán)境光測量值與設定的閥值，閥值包括低光照閥值low和高光照閥值high,當平均環(huán)境光測量值小于低光照閥值low時、輸出顏色A顯示指令或/和當前平均環(huán)境光測量值數(shù)值顯示指令，當平均環(huán)境光測量值大于或等于高光照閥值high時、輸出顏色C顯示指令或/和當前平均環(huán)境光測量值數(shù)值顯示指令，當平均環(huán)境光測量值小于高光照閥值high并大于或等于低光照閥值low時、輸出顏色B顯示指令或/和當前平均環(huán)境光測量值數(shù)值顯示指令；
步驟D:通過彩色顯示屏顯示當前光照強度對應的顏色A或顏色B或顏色C，通過彩色顯示屏顯示前光照強度對應的數(shù)值顯示；
步驟E:每過X秒后，自動循環(huán)步驟A到步驟D。
[0008]低光照閥值low為200Lux。
[0009]高光照閥值high為2000Lux。
[0010]所述顏色A為藍色。
[0011]所述顏色B為綠色。
[0012]所述顏色B為紅色。
[0013]環(huán)境光傳感器為數(shù)字式環(huán)境光傳感芯片。
[0014]環(huán)境光傳感器為數(shù)字式芯片，可以直接將環(huán)境光光度值通過I2C等串口方式以數(shù)值的形式傳遞給單片機。
[0015]單片機將環(huán)境光測量值經(jīng)過窗口平均處理后，經(jīng)過邏輯判斷后，通過I2C等串口或并口方式向彩色顯示屏發(fā)送顯示指令。發(fā)送的指令包括顯示當前平均環(huán)境光光度值以及顯示屏顯示的背景色。
[0016]彩色顯示屏收到指令后會顯示當前測得的環(huán)境光光度值，并顯示背景色。
[0017]Low和High是人為設定的閾值，此閾值一般情況下應參照國家標準推薦值來設定，比如針對閱讀時，標準要求至少是在200Lux以上，所以可以將Low閾值設定為200 Lux,而High可以設定為2000 Lux。
[0018]其中彩色顯示屏的顏色的意義分別表示為:藍色表示光照度太低，不適合閱讀；綠色表示光照度適合閱讀；紅色表示光照度太高，不適合閱讀。
[0019]實際情況中這種產(chǎn)品可以針對其他不同應用場合，在不同的應用場合要求下，指示顏色可以有不同顏色甚至不只三種顏色，閾值需要按照不同使用場合來設定。
[0020]彩色顯示屏在低于Low時，只驅動RGB背光燈的藍燈(B)引腳，在大于等于Low而低于High時，只驅動背光燈綠燈(G)引腳，在大于等于High時，只驅動背光燈紅燈(R)引腳。
[0021]如果需要顯示其他混合顏色，則可以通過PWM調(diào)制方式控制三個引腳的驅動大小，從而控制三種顏色(紅色R、綠色G和藍色B)的比例來得到不同的混合色。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點在于:1、可以獨立用于探測環(huán)境光光照強度；2)以不同顏色表示當前環(huán)境光照強度是否適合于閱讀；3、光照強度與顏色之間的關系:200 Lux以下顯示藍色(光照不足，不適合閱讀)，200 Lux -2000 Lux為綠色(光照合適,適合閱讀),2000 Lux以上為紅色(光照過強，不適合閱讀);4、光照強度探測器可以獨立供電，也可以通過USB供電；5、具有獨立開關，按下開關開始進行關照強度測試；6、可以有效預防小兒近視。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的裝置結構示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明運行流程示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0026]實施例1:
如圖1和圖2所示。
[0027]帶顏色反饋的獨立光照強度探測系統(tǒng)，
包括環(huán)境光傳感器:用于采集外部環(huán)境在當前光照強度條件下的環(huán)境光測量值；包括單片機:用于接收環(huán)境光測量值并計算平均環(huán)境光測量值，并比對平均環(huán)境光測量值與設定的閥值，其閥值包括低光照閥值low和高光照閥值high，當平均環(huán)境光測量值小于低光照閥值low時、輸出顏色A顯示指令或/和當前平均環(huán)境光測量值數(shù)值顯示指令，當平均環(huán)境光測量值大于或等于高光照閥值high時、輸出顏色C顯示指令或/和當前平均環(huán)境光測量值數(shù)值顯示指令，當平均環(huán)境光測量值小于高光照閥值high并大于或等于低光照閥值low時、輸出顏色B顯示指令或/和當前平均環(huán)境光測量值數(shù)值顯示指令；
包括彩色顯示屏:用顯示當前光照強度對應的顏色顯示和數(shù)值顯示。
[0028]基于上述結構，在此我們將詳細闡述本發(fā)明的設計思想。
[0029]本發(fā)明的設計思想是:通過環(huán)境光傳感器可以直接采集當前光照強度條件下的環(huán)境光測量值，這個環(huán)境光測量值經(jīng)過計算后，得出排除干擾因素后的平均環(huán)境光測量值，平均環(huán)境光測量值就是我們可以采用的光照強度參數(shù)，傳統(tǒng)設備的做法是將平均環(huán)境光測量值直接