CN109470361A - 一种防蓝光产品的蓝光阻隔率的检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了涉及一种防蓝光产品的蓝光阻隔率的检测系统，包括：蓝光光源模块，用于产生400nm‑450nm波段的高能蓝光；光强传感器模块，用于接收蓝光信号并将其转换为光敏电流信号以及将光敏电流信号进行积分并转换为数字信号；微处理器模块，用于将接收到的原始数字信号进行分析处理，并通过已下载在微处理器中的算法程序得出蓝光防护产品的蓝光阻隔率；电源管理模块，用于为以上所有模块提供稳定的供电电压，本发明的系统通过各个模块之前的协调运作，快速检测出蓝光防护产品在400nm‑450nm波段有害蓝光的阻隔率，并且操作简单快捷。
Description
技术领域
本发明涉及一种防蓝光产品的蓝光阻隔率的检测系统。
背景技术
400nm-450nm范围内的蓝光波长小，能量高，属于强蓝光，也是对眼睛视网膜最有伤害的高能蓝光波段，其中的410nm-440nm波长范围的光会被晶状体吸收大部分，而在450nm、460nm以上部分的蓝光则属于健康蓝光，能量较低，主要用于显示颜色。研究显示，电脑显示器、手机、平板电脑等基于LED技术的数码产品显示屏会发出高能蓝光，当其产生的高能蓝光穿透眼角膜、到达视网膜，会导致眼球叶黄素流失，长时间的照射下，视网膜色素上皮毒性大大增加，引发一系列眼部疾病，例如视黄斑病变，眼疲劳等。同时，蓝光会深入肌肤底层，造成细胞DNA氧化损伤，引发粗糙、色斑、皱纹等各种肌肤老化现象。高能蓝光的损害作用是一个连锁反应，先引起光敏感细胞死亡，再引起视网膜黄斑变性，继而导致视力逐渐下降甚至完全丧失，而这种伤害往往不可逆转。因此，市场上为了最大限度的降低蓝光对人的损害，在这些电子产品上贴合蓝光防护膜就显得尤为重要。然而，大多数用户接触的所谓“蓝光防护”产品，都是偷换了“吸收紫外光”和“吸收蓝光”两者概念，在检测手段上使用包含“紫外验钞机”或者“紫外光照射后仿皮肤纸会黑化”等现象欺骗消费者，称实现了蓝光防护。
除此之外，目前市场上蓝光阻隔率的检测手段比较复杂，大多需要光谱仪等体积大、安装复杂的仪器，成本高且耗时间。难以方便快速地检测出蓝光防护产品在400nm-450nm这一波长范围的蓝光阻隔率, 同时，电子产品所发出的蓝光波段一般在430nm—480nm之间，而目前市场上在售卖的蓝光阻隔率检测仪器，一般将蓝光的波长定义在 380-500纳米之间，因此无法准确的测定防蓝光产品的蓝光阻隔率。
发明内容
针对上述技术问题，本发明一种防蓝光产品的蓝光阻隔率的检测系统，包括：
蓝光光源模块，用于产生400nm-450nm波段的高能蓝光；
光强传感器模块，用于接收蓝光信号并将其转换为光敏电流信号以及将光敏电流信号进行积分并转换为数字信号；
微处理器模块，用于将接收到的原始数字信号进行分析处理，并通过已下载在微处理器中的算法程序得出蓝光防护产品的蓝光阻隔率；
显示模块，用于将蓝光阻隔率显示；
电源管理模块，用于为以上所有模块提供稳定的供电电压。
进一步地，所述光强传感器模块采用TSL256光强传感器芯片。
进一步地，微处理器模块采用的是ATMEGA328P芯片。
进一步地，显示模块采用的是SSD1306芯片。
进一步地，电源管理模块采用的是SX1308芯片。
进一步地，该SX1308芯片连接3.7V的可循环充放电锂电池，该芯片具有1.2MHZ的工作频率，包含有升压和降压电路，可以检测系统中各个模块所需要的工作电压的差异进行升压和降压为各个模块提供稳定的供电电压。
进一步地，所述电源管理模块包括有Micro-USB充电接口，可为锂电池提供充电功能。
进一步地，所述SX1308芯片包括电流限制以及过热保护电路。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的系统通过各个模块之前的协调运作，快速准确检测出蓝光防护产品在400nm-450nm 波段有害蓝光的阻隔率，并且操作简单快捷。
附图说明
图1是本发明结构原理图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
见图1，一种防蓝光产品的蓝光阻隔率的检测系统，包括：
蓝光光源模块，用于产生400nm-450nm波段的高能蓝光；
光强传感器模块，用于接收蓝光信号并将其转换为光敏电流信号以及将光敏电流信号进行积分并转换为数字信号；
微处理器模块，用于将接收到的原始数字信号进行分析处理，并通过已下载在微处理器中的算法程序得出蓝光防护产品的蓝光阻隔率；
显示模块，用于将蓝光阻隔率显示。
电源管理模块，用于为以上所有模块提供稳定的供电电压。
优选地，光强传感器模块采用TSL256光强传感器芯片；其具有单独的CMOS集成电路，集成电路包含有测量光信号强弱的光敏二极管，能提供20bit动态范围的光响应能力，光强传感器模块功耗低、体积小，响应速度快，其具有I2C总线协议访问接口。
优选地，积分式A/D转换器将通过光敏二极管的电流进行积分运算后转换为数字信号，这个积分周期会一直循环，获得的数字信号寄存在光强传感器芯片的内部寄存器。
优选地，微处理器模块采用的是ATMEGA328P芯片，它是一中高性能、低功耗的8位微控制器，只需少量外围电路便可高速运行，可快速处理光强传感器模块采集到的原始数据。
优选地，显示模块采用的是SSD1306芯片，该芯片专为共阴极 OLED面板设计，嵌入了对比度控制器、显示RAM和晶振，减少了外部器件和功耗，有256级亮度控制。
优选地，电源管理模块采用的是SX1308芯片，该芯片连接3.7V 的可循环充放电锂电池，该芯片具有1.2MHZ的工作频率，包含有升压和降压电路，可以检测系统中各个模块所需要的工作电压的差异进行升压和降压为各个模块提供稳定的供电电压，而且还带有电流限制以及过热保护功能，电源管理模块还包括有标准的Micro-USB充电接口，可为锂电池提供充电功能。
本发明系统的工作原理：蓝光阻隔率检测系统首先利用电源管理模块为系统的其它各个模块提供稳定的电压供电，保证各模块能长时间稳定运行。将蓝光光源模块产生的稳定蓝光光信号通过光强传感器模块进行采集，光敏二极管根据蓝光的强度将光信号转换为光敏电流信号。之后利用积分式A/D转换器将光敏电流信号进行积分运算，模数转换后的数字信号将返回到光强传感器芯片的内部寄存器中。微处理器模块包含有核心处理器为AVR的集成芯片，通过I2C总线访问光强传感器芯片的内部寄存器地址，从而获取寄存器的数字信号即原始数据进行分析处理。先将原始数据进行一个色彩补偿和余弦补偿，减少数据的误差。数据补偿后，微处理器模块会对数据进行特征处理，即去除快速振荡的数据得到特征数据。所有的特征数据会储存在数组当中，微处理器模块将这些数据与预定阈值进行比较，判断特征数据是否为有效数据。当特征数据超过预设阈值，则判断为无效数据；当特征数据没超过预设阈值，则判断为有效数据。微处理器模块将有蓝光防护产品和无蓝光防护产品两种情况下获得的有效数据进行算法运算后可得出蓝光阻隔率。最后，将运算获得的蓝光阻隔率结果通过I2C 总线接口传输到显示模块显示。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种防蓝光产品的蓝光阻隔率的检测系统，其特征在于：包括：
蓝光光源模块，用于产生400nm-450nm波段的高能蓝光；
光强传感器模块，用于接收蓝光信号并将其转换为光敏电流信号以及将光敏电流信号进行积分并转换为数字信号；
微处理器模块，用于将接收到的原始数字信号进行分析处理，并通过已下载在微处理器中的算法程序得出蓝光防护产品的蓝光阻隔率；
显示模块，用于将蓝光阻隔率显示；
电源管理模块，用于为以上所有模块提供稳定的供电电压。
2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于：所述光强传感器模块采用TSL256光强传感器芯片。
3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于：微处理器模块采用的是ATMEGA328P芯片。
4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于：显示模块采用的是SSD1306芯片。
5.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于：电源管理模块采用的是SX1308芯片。
6.根据权利要求5所述的检测系统，其特征在于：该SX1308芯片连接3.7V的可循环充放电锂电池，该芯片具有1.2MHZ的工作频率，包含有升压和降压电路，可以检测系统中各个模块所需要的工作电压的差异进行升压和降压为各个模块提供稳定的供电电压。
7.根据权利要求6所述的检测系统，其特征在于：所述电源管理模块包括有Micro-USB充电接口，可为锂电池提供充电功能。
8.根据权利要求7所述的检测系统，其特征在于：所述SX1308芯片包括电流限制以及过热保护电路。
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