儿童视力保护器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种儿童视力保护器，是由单片机、超声波传感器辅以及辅助的信号处理电路构成的智能电子设备。用来检测儿童在看书、写字或使用电脑时儿童的眼睛和书本或计算机屏幕之间的间距、以及儿童持续看书写字或操作电脑的时间长度等信息，并给出相应的音乐提示，以达到保护视力、预防近视的目的。由于采用单片机和传感器相结合的技术，使该实用新型专利技术具有测量精确度高、功能完善、功耗低、智能化等特征；采用音乐提示音，可以使该实用新型专利技术给出友好的提示信息，增强了系统的可用性；所用芯片的高集成度使该实用新型专利技术的体积微小、制造成本低廉、携带使用方便。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

Vision protector for children

The utility model provides an eyesight protector for children, which is an intelligent electronic device which is composed of a single chip computer, an ultrasonic sensor auxiliary and an auxiliary signal processing circuit. To test the children in reading, writing or using the computer when the children's eyes and books or computer screens, and the spacing between the children reading or writing computer operation time length information, and gives the corresponding music cues, in order to achieve the purpose of protecting eyesight, preventing myopia. Because of the use of single-chip computer and sensor technology combined, the utility model has the advantages of high precision, perfect function, low power consumption and intelligent characteristics; using music tone, the utility model can make the information that are friendly, to enhance the usability of the system; the high integration of the chip used to make the utility model the small volume, low manufacturing cost, convenient carrying.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种能够智能识别儿童在看书、写字或操作计算机时，儿童的眼睛和书本或计算机屏幕之间的相对距离，以及儿童持续的工作时间等，并根据用眼卫生的规则、习惯，给出相应的音乐提示信息。起到保护视力，预防近视作用的智能电子设备。
技术介绍
据有关资料统计，近年来，我国青少年的近视发病率逐年上升，究其原因包括两个方面一方面是由于儿童的学习任务重，儿童在学习时不能正确用眼，长时间的不科学用眼造成假性近视，进而逐步发展成永久近视；另一方面是随着电脑在家庭和社会各个行业的逐渐普及，儿童应用电脑的机会逐渐上升。由于儿童在应用电脑时缺乏自制力，缺少对科学应用电脑的正确认识，往往由于应用电脑时不能保持正确的姿势和正确掌握连续应用电脑的时间从而引发儿童近视。现在市场上还没有一种可靠的监控儿童看书、写字或操作电脑的过程能够起到警示作用的产品出现。而本技术能连续监测儿童看书、写字或操作电脑时的姿势是否规范、持续学习时间等指标。当姿势不正确或持续学习时间太长时会向儿童发出语音提示，从而使儿童从小养成良好的用眼习惯，预防近视的发生。技术方案以单片机微处理器为核心，利用单片机产生超声波发射器的驱动信号驱动超声波发射器发射超声波，超声波在传播过程中在遇到儿童的面部时发生声波发射。反射回来的超声波由接收传感器接收到后，将由其输出的电信号经过放大电路处理后送入单片机。单片机根据其引脚得电平变化，检测到反射回来的超声波。根据超声波发射出去后到单片机检测接收的反射波的时间差及超声波的传播速度，由单片机程序计算相对距离，实现测量距离的目的；在儿童保持正确的距离学习或操作电脑时，单片机可以对儿童连续工作的时间进行计时，实现定时提醒。单片机在采集到儿童在看书、写字或操作计算机时眼睛和书本或计算机屏幕之间的距离关系以及连续操作计算机的时间长度等信息后，经过单片机的程序运行进行判断以上各项指标是否超出用眼卫生原则所允许范围。如果超出用眼卫生规则允许的范围，单片机会在程序中执行相应的报警处理部分，驱动扬声器发出相应的音乐提示信息，使儿童调整自己的姿势或在达到设定的时间后进行适当的休息。如果在一定的时间范围内检测到儿童不在正常工作状态，警示器将认为儿童已经离开，停止提示并进入低功耗状态，启动智能关机功能。有益效果可以使儿童养成良好的用眼习惯，达到保护视力、预防近视的目的。另外本技术还具备以下的技术特点1、采用单片机微处理器进行信号处理，精度高，误报率低；采用超声波测距，避免了红外测距对人眼的辐射伤害；2、可以智能识别儿童是否正在工作状态并且在连续工作时间超过一定的限度时给出相应的音乐提示；3、在儿童离开后系统可以实现自动关机，降低该技术的功耗，达到节能的目的；4、音乐提示更容易适应儿童的心理需求；5、由于采用高集成度集成电路构成，体积微小、成本低廉、携带及使用方便。应用时只须把该技术放在书桌上或吸附在计算机显示器外壳的相应位置上，不会对学习中的儿童有其他任何的不良影响。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1是本技术的电路原理图。图2是该技术的一个实施例外观图。图1中T40安装在机壳外部，用导线连接到机壳内的印刷电路板上。图1中R40安装在机壳外部，引脚用导线连接在线路板上和C1相连，C1的另外一端接入由U2A、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、D1共同连接构成的超声波放大电路，对接收信号进行放大，放大后的信号连接到单片机的引脚GP0。图中的R10和D2构成工作指示，C3和SPK构成发音电路，用于播放音乐。图1中的T40为超声波发送器，由单片机产生40KHZ的信号经过R8、R9、Q2、TF1升压放大后送入超声波发射器，发射超声波信号。图中的R40为超声波接收传感器，R40接收到反射回来的超声波信号经由C1、U2A、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、D1构成的放大处理电路放大处理后，将有效的检测信号送到单片机的GP0引脚。当单片机在GP0检测到有交替的高低电平出现时，说明已经接收到反射波，单片机根据发送超声波信号和从GP0接收有效电平之间的时间差，计算人眼和书本或显示器之间的间距，根据距离的大小，给出相应的音乐提示。定时提醒休息部分，是运用单片机的定时系统，对正常运行时间计时，当儿童连续工作时间累计达到一定的时间时给出音乐提示，提醒儿童适当休息。智能关机的实现方法是，连续发出一定次数的报警提示后，如果保护器还检测不到儿童进入正常工作范围时，单片机通过指令使保护器自动进入低功耗状态，实现自动关机。以上所述的各种功能，都是通过烧录在单片机内的监控程序的运行控制实现的。图1是该保护器的电路原理图。图2是该保护器的一个具体实施例图。图2中的实施例中T40和R40为超声波传感器探头，LED为工作指示灯。图1中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、C1、C2、C3、U1、U2、D1、D2、TF1、Q1、Q2焊接在印刷电路板上。图1中T40、R40及LED安装在图2所示的塑料外壳上，并且连接到印刷电路板上。图2机壳底部设有电池的安装盒。前面板上安装传感器T40、R40及工作指示灯LED。图2是该技术的一个具体实施例，图2的实施例可以放在书桌上或嵌入在其它文具中使用。图2中后面板上安装塑料吸盘后，可以将该技术固定在电脑显示器上使用。权利要求1.一种儿童视力保护器，其特征在于包括单片机、超声波距离检测电路，所述超声波距离检测电路的信号输出端和单片机的输入引脚连接。2.根据权利要求书1所述的儿童视力保护器，其特征在于信号处理的核心芯片是单片机，超声波发射电路的输入端和单片机的引脚连接。3.根据权利要求书的1或2所述的儿童视力保护器，其特征在于；所述电路安装在塑料机壳内。专利摘要本技术提供了一种儿童视力保护器，是由单片机、超声波传感器辅以及辅助的信号处理电路构成的智能电子设备。用来检测儿童在看书、写字或使用电脑时儿童的眼睛和书本或计算机屏幕之间的间距、以及儿童持续看书写字或操作电脑的时间长度等信息，并给出相应的音乐提示，以达到保护视力、预防近视的目的。由于采用单片机和传感器相结合的技术，使该技术具有测量精确度高、功能完善、功耗低、智能化等特征；采用音乐提示音，可以使该技术给出友好的提示信息，增强了系统的可用性；所用芯片的高集成度使该技术的体积微小、制造成本低廉、携带使用方便。文档编号G08B21/00GK2704892SQ20042000482公开日2005年6月15日 申请日期2004年2月13日 优先权日2004年2月13日专利技术者张 杰 申请人:张 杰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种儿童视力保护器，其特征在于：包括单片机、超声波距离检测电路，所述超声波距离检测电路的信号输出端和单片机的输入引脚连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，
申请(专利权)人：张杰，
类型：实用新型
国别省市：15[中国|内蒙]