防近视提醒器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104504869A(43)申请公布日2015.04.08(21)申请号201510005350.1(22)申请日2015.01.06(71)申请人肖国选地址264500山东省威海市乳山市新平街18-3号楼2单元503号(72)发明人肖国选(51)Int.Cl.G08B21/24(2006.01)权利要求书4页说明书9页附图4页(54)发明名称防近视提醒器(57)摘要本发明涉及预防儿童近视的语音提醒装置，属于保护眼睛预防近视的技术领域，包括电源电路、单片机电路、超声波发射头、超声波接收头、一个双向滚珠开关、放大检测电路、语音电路和压电蜂鸣器以及必要的外壳和头戴支架，本发明安装在用户头部侧面，能够实现电源电压检测、电池充电、环境噪音强度的检测、用户眼睛至观察物之间距离的检测、头部与水平面之间的左右倾斜角度的检测和语音提示，简化电路结构，降低能耗，装置小巧质轻，经济实用，使用方便，能够很好地满足用户预防近视的需要。CN104504869ACN104504869A权利要求书1/4页1.一种防近视提醒器，包括电源电路、单片机电路、超声波发射头（JZT）、超声波接收头（JZR）、双向滚珠开关（SK）、放大检测电路、语音电路和压电蜂鸣器（YS）以及必要的外壳和头戴支架，所述双向滚珠开关SK内部包括两个对应左右倾斜动作的开关（K1、K2），所述的电源电路包括锂电池充电电路、可充电锂电池（Bat）、单刀双掷开关（K）和速断熔断器(FU)，放大检测电路的输入端接收来自超声波接收头（JZR）的输出信号，其输出端连接单片机（IC1），单片机(IC1)还连接电源电路、超声波发射头(JZT)、双向滚珠开关（SK）和语音电路，采用测量发射超声波与接收超声波回波之间的时间差的超声波测距原理测量用户眼睛至观察物之间的距离是否低于设定的限值，所述语音电路驱动压电蜂鸣器（YS）发出提示语音，单片机（IC1）根据输入的检测信号控制语音电路由压电蜂鸣器（YS）发出提示语音，让用户纠正姿势，防止近视，所述的电源电路、单片机电路、超声波发射头（JZT）、超声波接收头（JZR）、双向滚珠开关（SK）、放大检测电路、语音电路和压电蜂鸣器（YS）安装在一块PCB板上，该PCB板安装在外壳内，其中的电源电路或电源电路中的可充电锂电池（Bat）也可不设置在该PCB板上，而是单独设置在其它位置的外壳内，用头戴支架把本发明安装在用户头部的左侧或右侧，且位于耳朵的前面靠近眼睛的位置，超声波发射头（JZT）、超声波接收头（JZR）和两只眼睛为一条直线布置，其特征在于：超声波发射头（JZT）直接连接单片机(IC1)，由单片机（IC1）直接驱动超声波发射头（JZT）向外发射超声波，而不采用专门的驱动电路；超声波接收头（JZR）与放大检测电路结合实现超声波回波的接收和环境噪音强度的检测两种功能；所述双向滚珠开关（SK）用于检测头部与水平面之间的的左右倾斜角度，在用户正常的读写过程中，双向滚珠开关（SK）的水平动作角度（以水平面为基准）随人体向前倾斜角度（以垂直于水平面为基准）的增大而减小。2.根据权利要求1所述的防近视提醒器，其特征在于：在用户正常的读写过程中，所述双向角度开关（SK）的最大水平动作角度为35度（面部垂直于水平面时），最小水平动作角度为零度（面部平行于水平面时），若用户的头部上仰或下垂，则所述双向角度开关的水平动作角度为零度，在用户使用正确的读写姿势时，双向角度开关的水平动作角度为20度～30度。3.根据权利要求1所述的防近视提醒器，其特征在于：所述锂电池充电电路包括一片锂电池充电管理芯片IC4，此锂电池充电管理芯片IC4的型号为TP4056,封装为SOP8，其引脚1和引脚3接地，引脚2与地之间接电阻R13，引脚4、引脚8、发光二极管VD2的正极和发光二极管VD3的正极连接在一起，引脚4与地之间接电容4后通过5V端连接到外部的5V电源适配器，由外部的5V电源适配器提供充电电源，引脚7与发光二极管VD2的负极之间连接电阻R14,引脚6与发光二极管VD3的负极之间连接电阻R15,引脚5连接单刀双掷开关K的分电极1处，单刀双掷开关K的公共电极0连接可充电锂电池Bat的正极，可充电锂电池Bat的负极接地，单刀双掷开关K的分电极2串联速断熔断器FU，所述的电源电路由电源端Vdd向各单元电路供电，其中发光二极管（VD2、VD3）分别用于指示正在充电和停止充电，设置速断熔断器FU用于保护可充电锂电池Bat；所述放大检测电路实现对输入信号的放大、带通滤波和转换成脉冲信号的功能，它包括一片运放IC2,所述运放IC2为通用集成四运放LM324,封装为SOP14,运放IC2-A、运放2CN104504869A权利要求书2/