CN102940957B - 基于光电警报的儿童防溺水游泳帽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于光电警报的儿童防溺水游泳帽。本发明包括设置在帽体内的第一透明立方体、第二透明立方体和立方体玻璃块。中心开有椭圆形空腔的立方体玻璃块设置在第一透明立方体和第二透明立方体之间。第一透明立方体内封装有LED驱动电路板、红外发射LED和聚光镜。第二透明立方体内封装有由红外滤光片和硅光电池组成的接受装置、中央控制器和报警LED。本发明合理运用光学原理，判断准确及时，能第一时间发出警报信息，防溺水效果好。
Description
技术领域
本发明属于光电技术领域，涉及一种基于光电警报的儿童防溺水游泳帽。
背景技术
据儿童安全数据显示，目前，每年近3万儿童死于溺水，防溺水泳帽属于光电感应报警系统，在现有的类似产品中，主要为救生衣、救生圈、游泳圈、泡沫板等，不仅技术含量低，携带不方便，而且防溺水效果差，出现紧急情况时不能及时发出求救信息。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的是提供一种携带方便，低碳环保，防溺水效果好，出现紧急情况能第一时间发出警报信息的游泳帽。
本发明采用以下技术方案：
本发明包括设置在帽体内的第一透明立方体、第二透明立方体和立方体玻璃块。中心开有椭圆形空腔的立方体玻璃块设置在第一透明立方体和第二透明立方体之间。
所述的第一透明立方体内封装有LED驱动电路板、红外发射LED和聚光镜，所述的红外发射LED设置在LED驱动电路板上，红外发射LED正对聚光镜设置，LED驱动电路板带有开关。
所述的第二透明立方体内封装有由红外滤光片和硅光电池组成的接受装置、中央控制器和报警LED，接受装置的输出端与中央控制器的输入端信号连接，报警LED的输入端与中央控制器的输出端信号连接。
所述的聚光镜、椭圆形空腔和硅光电池处于同一光轴上。
所述的中央控制器采用51单片机，接受装置输出的模拟信号经过A/D转换转变为数字信号，以脉冲的形式输入至51单片机。
本发明的有益效果：本发明合理运用光学原理，判断准确及时，能第一时间发出警报信息，防溺水效果好。整个装置对光电池的设计应用，体现了对光能的二次利用，使用LED灯作为光源，温度低而且节能，体现了低碳环保的理念。整个装置集成在帽体中，便于儿童游泳前的佩戴。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。图中，1为帽体，2为开关，3为透明立方体，4为LED驱动电路板，5为红外发射LED，6为支撑住，7为聚光镜，8为立方体玻璃块，9为立方体正中心的椭圆形空腔，10为由红外滤光片和硅光电池组成的接受装置，11为中央控制器，12为报警LED。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，如图1所示，基于光电警报的儿童防溺水游泳帽，包括帽体1，开关2，透明立方体3（用于密封电路装置），LED驱动电路板4，红外发射LED 5，支撑柱6，聚光镜7，立方体玻璃块8，立方体正中心的椭圆形空腔9，由红外滤光片和硅光电池组成的接受装置10，中央控制器11和报警LED 12。立方体玻璃块设置在两个透明立方体之间。在左边的透明立方体内封装有LED驱动电路板、红外发射LED和聚光镜，红外发射LED设置在LED驱动电路板上，红外发射LED正对聚光镜设置，LED驱动电路板带有开关。在右边的透明立方体内封装有由红外滤光片和硅光电池组成的接受装置、中央控制器和报警LED，接受装置的输出端与中央控制器的输入端信号连接，报警LED的输入端与中央控制器的输出端信号连接。所述的聚光镜、椭圆形空腔和硅光电池处于同一光轴上。本实施例中中央控制器采用51单片机，接受装置输出的模拟信号经过A/D转换转变为数字信号，以脉冲的形式输入至51单片机。
本发明的工作过程：打开位于泳帽侧面的开关，红外LED开始工作发射红外线，光经过聚光镜汇聚，椭圆形空腔在无水时，光在穿过玻璃块到达空腔的凸面和凹面，将发生两次折射，大部分光无法被接受装置接受，进而避免了误判；而在椭圆形空腔充满水时，大部分光能到达红外滤光片和硅光电池组成的接受装置，光电池在光照增强的情况下，电流增加，引起电池中触发电路的电流变化，导致三极管PN结饱和，然后三极管导通，将电流信号输入51单片机，信号经过A/D转换将模拟信号转变为数字信号，以脉冲的形式输入51单片机，引起计时器计时，当计时满30秒时，系统判断游泳者溺水，报警LED启动。
Claims (2)
1. 基于光电警报的儿童防溺水游泳帽，包括设置在帽体内的第一透明立方体、第二透明立方体和立方体玻璃块，其特征在于：
中心开有椭圆形空腔的立方体玻璃块设置在第一透明立方体和第二透明立方体之间；
所述的第一透明立方体内封装有LED驱动电路板、红外发射LED和聚光镜，所述的红外发射LED设置在LED驱动电路板上，红外发射LED正对聚光镜设置，LED驱动电路板带有开关；
所述的第二透明立方体内封装有由红外滤光片和硅光电池组成的接受装置、中央控制器和报警LED，接受装置的输出端与中央控制器的输入端信号连接，报警LED的输入端与中央控制器的输出端信号连接；
所述的聚光镜、椭圆形空腔和硅光电池处于同一光轴上。
2.根据权利要求1所述的基于光电警报的儿童防溺水游泳帽，其特征在于：所述的中央控制器采用51单片机，接受装置输出的模拟信号经过A/D转换转变为数字信号，以脉冲的形式输入至51单片机。
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