一种多功能智能书桌制造技术

本实用新型专利技术提供了一种多功能智能书桌，控制单元、用于供电的供电模块、光强度传感器、超声波检测模块、压力传感器、键盘模块、显示模块和时钟模块；光强度传感器、超声波检测模块、压力传感器和键盘模块分别输出连接到控制单元的信号接收串口，供电模块供电连接控制单元的供电接口，控制单元的显示输出串口输出连接显示模块，控制单元的时钟串口与时钟模块双向导通连接。有益效果是能够检测光线的强度，保证良好的光线环境；能够检测学生坐姿，保持身体形态的良好发育；同时能够防止学生长时间趴在书桌上睡觉而引起脊柱弯曲；具有显示学习时间和闹钟的功能，保证良好的作息时间，提升学习效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于书桌装置领域，尤其是涉及一种多功能智能书桌。
技术介绍
现在，广大中小学生学习压力很大，学生的弯腰驼背越来越普遍，其主要表现在学生在写字看书时的姿势不正确，学习时的光线环境不太好，学习时间太长没有良好的休息时间和长时间学生趴在桌面上等方面。长时间的坐姿不正确和长时间趴在桌面上可能导致学生的体型发育不良和脊柱弯曲。因此，学生在读写的时候应有正确的坐姿，眼睛离读物一尺，身体离书桌一拳，不要经常趴在书桌上，同时，要在光线良好的环境下学习，学生学习压力很大，所以好多学生都是经常没日没夜的学习而没有一个良好的作息时间，学习效率从而低下，因此，为了提高学生的学习效率，需要实时提醒指导我们保持良好作息时间的书桌。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种多功能智能书桌，能够检测光线的强度，保证良好的光线环境；能够检测学生坐姿，保持身体形态的良好发育；同时能够防止学生长时间趴在书桌上睡觉而引起脊柱弯曲；具有显示学习时间和闹钟的功能，保证良好的作息时间，提升学习效率。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种多功能智能书桌，包括用于主电路控制的控制单元、用于供电的供电模块、用于检测光强度的光强度传感器、用于检测坐姿距离的超声波检测模块、用于检测压力的压力传感器、用于提供数字按键的键盘模块、用于显示时间和数字的显示模块、用于产生时间的时钟模块；所述光强度传感器、所述超声波检测模块、所述压力传感器和所述键盘模块分别输出连接到所述控制单元的信号接收串口，所述供电模块供电连接所述控制单元的供电接口，所述控制单元的显示输出串口输出连接所述显示模块，所述控制单元的时钟串口与所述时钟模块双向导通连接。进一步的，所述控制单元为型号STC12C5A60S2的单片机，所述控制单元包括晶振电路和复位电路。进一步的，所述供电模块为型号LM2596的压降型电源集成电路。进一步的，所述光强度传感器为型号GY-30的光强度传感器，所述控制单元还控制连接调光台灯。进一步的，所述超声波检测模块为型号SS-311RT的超声波检测传感器。进一步的，所述压力传感器检测书桌的桌面压力。进一步的，所述键盘模块为矩阵式键盘。进一步的，所述显示模块为12864液晶点阵显示屏。进一步的，所述时钟模块为以DS1302芯片为核心的时钟电路。相对于现有技术，本技术所述的多功能智能书桌具有以下优势：当系统上电以后，多功能智能书桌将自动进行检测，以STC12C5A60S2单片机作为控制单元，GY-30光强度传感器能够实时检测光线的强度，一旦光线不合适学习环境，由控制单元调节调光台灯的光线，防止学生长时间在光线不好的环境下学习而使其视力下降；SS-311RT超声波检测传感器实时检测学生脸部离桌面的距离，一旦距离过近，由超声波检测传感器向控制单元发送报警信号，由控制单元控制压力传感器振动提示，防止学生长时间的坐姿不正确而引起身体的发育不良；压力传感器能够实时检测学生是否趴在桌面上，并发出振动提示，防止学生长时间趴在书桌上睡觉而引起脊柱弯曲；12864液晶点阵显示器和DS1302时钟芯片来显示时间和闹钟的控制，防止学生没有良好的作息时间而使学习效率底下；用12864液晶显示器和键盘模块设计一个简易的计算器来实现书桌的多功能以及智能化。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例的功能结构示意图；图2为控制单元的电路结构示意图；图3为晶振电路的电路结构示意图；图4为复位电路的电路结构示意图；图5为供电模块的电路结构示意图；图6为光强度传感器的电路结构示意图；图7为超声波检测模块的电路结构示意图；图8为压力传感器的电路结构示意图；图9为键盘模块的电路结构示意图；图10为显示模块的电路结构示意图；图11为时钟模块的电路结构示意图。附图标记说明：1-控制单元；2-供电模块；3-光强度传感器；4-超声波检测模块；5-压力传感器；6-键盘模块；7-显示模块；8-时钟模块。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。如图1所示，本技术提供一种多功能智能书桌，包括用于主电路控制的控制单元1、用于供电的供电模块2、用于检测光强度的光强度传感器3、用于检测坐姿距离的超声波检测模块4、用于检测压力的压力传感器5、用于提供数字按键的键盘模块6、用于显示时间和数字的显示模块7、用于产生时间的时钟模块8；所述光强度传感器3、所述超声波检测模块4、所述压力传感器5和所述键盘模块6分别输出连接到所述控制单元1的信号接收串口，所述供电模块2供电连接所述控制单元1的供电接口，所述控制单元1的显示输出串口输出连接所述显示模块7，所述控制单元1的时钟串口与所述时钟模块8双向导通连接。如图2所示，所述控制单元1为型号STC12C5A60S2的单片机，STC12C5A60S2单片机按照引脚的不同可以分为40脚、44脚、48脚三类，在本技术中，选择的是40脚的单片机。该单片机是由中央处理器(CPU)、程序存储器(Flash)、数据存储器(SRAM)、定时/计数器、UART串口、串口2、I/O接口、高速A/D转换、SPI接口、PCA、看门狗、片内R/C振荡器和外部晶体震荡电路等模块组成。该单片机的工作电压为3.5V-5.5V，工作频率范围为0-35MHz。该单片机无需专用编程器和下载器，可直接下载用户程序。且该单片机自带程序存储器ROM，可以瞬间进行数十万的擦除和改写，使其提高单片机的灵活性。单片机可以访问片外拓展的数据存储器。单片机内部设置了两个16位的定时器/计数器T0和T1，他们具有定时和计数两种工作方式。并且在进行程序编写时会用到中断系统，所以，该单片机设置了中断源。并且中断有四个优先级，用户可以用软件设置中断的优先级或者是用软件编程控制中断的优先级。所述控制单元1包括晶振电路和复位电路，以晶振电路和复位电路所组成的一个单片机最小系统；如图3所示，晶振电路是由一个12M的晶振和两个33pF的电容所组成的一个并联谐振电路，为单片机提供振荡频率；如图4所示，复位电路由一个按键开关、一个30uF的电解电容、一个1K的电阻和一个10K的电阻共同组成，当按键开关按下，电解电容放电，放电完成时复位管脚与电源相接，单片机进行复位，松开按键开关，复位完成，单片机正常工作。如图5所示，供电模块2为型号LM2596的压降型电源集成电路，具有线性和负载调节特性，并且最大能输出3A的驱动电流。输入电压可高达40V。该器件内部集成了频率补偿和固定频率发生器，内部振荡频率为150KHz。LM2596有固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能智能书桌，其特征在于：包括用于主电路控制的控制单元、用于供电的供电模块、用于检测光强度的光强度传感器、用于检测坐姿距离的超声波检测模块、用于检测压力的压力传感器、用于提供数字按键的键盘模块、用于显示时间和数字的显示模块、用于产生时间的时钟模块；所述压力传感器双向导通连接所述控制单元，所述超声波检测模块、所述光强度传感器和所述键盘模块分别输出连接到所述控制单元的信号接收串口，所述供电模块供电连接所述控制单元的供电接口，所述控制单元的显示输出串口输出连接所述显示模块，所述控制单元的时钟串口与所述时钟模块双向导通连接。

【技术特征摘要】
1.一种多功能智能书桌，其特征在于：包括用于主电路控制的控制单元、用于供电的供电模块、用于检测光强度的光强度传感器、用于检测坐姿距离的超声波检测模块、用于检测压力的压力传感器、用于提供数字按键的键盘模块、用于显示时间和数字的显示模块、用于产生时间的时钟模块；所述压力传感器双向导通连接所述控制单元，所述超声波检测模块、所述光强度传感器和所述键盘模块分别输出连接到所述控制单元的信号接收串口，所述供电模块供电连接所述控制单元的供电接口，所述控制单元的显示输出串口输出连接所述显示模块，所述控制单元的时钟串口与所述时钟模块双向导通连接。2.根据权利要求1所述的多功能智能书桌，其特征在于：所述控制单元为型号STC12C5A60S2的单片机，所述控制单元包括晶振电路和复位电路。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利强，乔亚军，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学，
类型：新型
国别省市：天津;12