CN201816319U - 防近视正姿笔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防近视正姿笔，它包括笔杆、笔芯、控制电路板和电池，控制电路板上设置有红外感应模块，在笔杆内于控制电路板的下方设置感应线圈，感应线圈缠绕在骨架上，感应线圈分别与控制电路板和电池电性连接；感应线圈的下方置有可摆动的带磁铁的平衡杠杆，平衡杠杆的下方设置笔芯套，笔芯套顶端设有与平衡杠杆底端相抵触的顶针，顶针外套设有复位弹簧，笔芯的上端插入笔芯套内。本实用新型的防近视正姿笔在书写时如果使用者头部距离桌面太近，红外感应模块会传递信号给控制电路，进而感应线圈控制平衡杠杆偏离，笔芯由于写字受力回缩，强行让使用者写字要保持足够远的距离，达到纠正写字姿势，预防近视和驼背的作用。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种书写工具，特别是一种防近视正姿笔。
【背景技术】
现有的预防近视的笔类产品，主要是在笔杆内加上红外发射接收功能模块，当学生写字时，如果头部距离桌面过近，就会有发光、报警声、震动等提示，调整为正确的姿势后便可继续书写，可以时刻提醒学生写字姿势是否正确。上述预防近视的书写笔大都存在如下缺点：其一，如果在教室中或者其他公共场合使用，必然会干扰到其他人；其二，如果使用者不重视是否会患近视，便不去理会这些提示功能而继续写字，这样就没有达到预防近视、驼背的效果。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于：改进上述现有技术中的不足，提供一种可在任意场合使用的防近视正姿笔，该种书写笔在使用者处于近距离书写状态时自动回缩笔芯，迫使使用者重新端正坐姿，以预防近视和驼背。
本实用新型的技术方案是这样实现的：它包括笔杆、笔芯、控制电路板和电池，控制电路板上设置有红外感应模块，其改进在于：在笔杆内于控制电路板的下方设置有感应线圈，感应线圈缠绕在骨架上，感应线圈的两端分别与控制电路板和电池电性连接形成回路；感应线圈的下方架设有可摆动的平衡杠杆，平衡杠杆的顶端固定有磁铁，磁铁亦位于感应线圈下方；平衡杠杆的下方设置有笔芯套，笔芯套的顶端设有与平衡杠杆的底端相抵触的顶针，顶针外套设有复位弹簧，复位弹簧卡设骨架和笔芯套之间，笔芯的上端插入笔芯套内；
上述防近视正姿笔中，所述控制电路板上安装有重力平衡块，重力平衡块置于控制电路板下端背面靠右侧的位置处；电池放置于笔杆的末端，在电池下方和骨架的顶端对称设置有上下两个转轴座，控制电路板的上下两端分别固定有可在转轴座内转动的导电转针，控制电路板通过导电转针分别与电池和感应线圈电性连接形成回路；
上述防近视正姿笔中，所述笔杆的末端安装有可拆装的电池盖，电池放置于电池盖内；
上述防近视正姿笔中，所述控制电路板上安装有接入回路的光敏电阻；
上述防近视正姿笔中，与控制电路板相对应的笔杆部位采用透明材料制成。
相比于现有的防近视书写笔，本实用新型的有益效果在于：感应灵敏，可在任何场合中使用；使用者在书写过程中，如果头部距离桌面太近，红外线感应模块会传递信号给控制电路，进而使感应线圈中产生磁力，磁力使平衡杠杆偏离，同时笔芯由于写字受力就会回缩进笔杆内，写不出字，调整姿势保持足够远的距离后，便可继续书写，这样就迫使使用者书写时要保持正确坐姿，从而起到纠正错误坐姿、预防近视、预防驼背的作用；在控制电路板上安装重力平衡块，使控制电路板在重力平衡块的作用下转动至平衡状态，使红外感应模块能始终保持在感应范围内；安装可拆装的电池盖，以便于换取电池；在回路中接入光敏电阻，保证了笔在使用者书写完之后放回笔盒能进入自动省电模式。
【附图说明】
下面结合附图详述本实用新型的具体结构
图1是本实用新型的防近视正姿笔的结构示意图
图2是本实用新型的电路图
图中：1、笔杆2、笔芯；3、电池4、转轴座5、转针6、控制电路板7、感应线圈；8、骨架；9、平衡杠杆10、顶针11、复位弹簧12、笔芯套；13、磁铁14、支杆。
【具体实施方式】
如图1所示，本实用新型的防近视正姿笔主要包括笔帽、笔杆1以及安装于笔杆1内的电池3、控制电路板6、骨架8、感应线圈7、平衡杠杆9、顶针10和笔芯2。笔杆1的末端安装有可拆装的电池盖，电池3采用纽扣式电池并放置于电池盖内。控制电路板6垂直放置于笔杆1内，其前面安装有红外感应模块、光敏元件等元器件，背面安装有重力平衡块，重力平衡块置于控制电路板6下端背面靠右侧的位置处。与控制电路板6相对应的笔杆部位采用透明材料制成，使红外感应更加灵敏。在控制电路板6的下方设置有感应线圈7，感应线圈7缠绕在骨架8上部位置，感应线圈7的两端分别与控制电路板6和电池3电性连接形成回路。在电池3下方和骨架8的顶端对称设置有上下两个转轴座4，控制电路板6的上下两端分别固定有可在转轴座4内转动的导电转针5，控制电路板6通过导电转针5分别与电池3和感应线圈7电性连接形成回路。感应线圈7的下方置架设可摆动的平衡杠杆9，平衡杠杆9穿套于骨架8开口处的支杆14上并可绕支杆14转动；平衡杠杆9的顶端固定有磁铁13，磁铁13亦位于感应线圈7下方。平衡杠杆9的下方设置有笔芯套12，笔芯套12的顶端设有顶针10，顶针10的顶端伸入骨架8的空腔内与平衡杠杆9的底端相抵触。顶针10外套设有复位弹簧11，复位弹簧11卡设骨架8和笔芯套12之间；笔芯2的上端插入笔芯套12内，笔芯2的下端为可伸出笔杆1外的书写部位。平衡杠杆9在正常的书写状态下，其底端与顶针10的顶端保持抵触顶接的状态，笔芯2的书写部位通过顶针10和笔芯套12被顶出笔杆1外。
如图2所示，防近视正姿笔的电路工作原理如下：安装好3V电池后，回路始终保持在导通的状态下，线圈K中有微弱的电流，并且红外发射二极管D1持续地发出脉冲信号(本实施例中的脉冲周期T＜0.5s)，当使用者头部太靠近桌面时，也就是头部到红外线接收管U2的距离小于15cm(该感应距离可自行通过电阻R2阻值的修改来调整)，信号经过人体反射，红外接收管U2检测到来自人体的反射信号，会通过单片机U1从第5引脚的RB2端输出高电平信号，这样就在线圈K上有较大的电流通过，电流通过线圈K时产生磁力，磁力吸住磁铁13使平衡杠杆9摆动偏离。与红外发射二极管D1串联的支路上加有光敏电阻Q2，把笔放入笔盒等较暗的空间中可自动进入省电模式。该独特的电路设计，可使得系统工作状态下功耗较小。本实施例中的单片机U1采用型号为HS153_8的芯片，发光二极管D2(型号为4148)、红外线接收管U2的第1引脚VDD端、三极管Q1(型号为8550)的发射极分别连接至单片机U1的第1引脚VDD端，发光二极管D2和红外线接收管U2的VDD端节点之间设有接地支路，该接地支路上设有10uF/16V的电容C1，红外线接收管U2的第2引脚VSS端与单片机U1的第2引脚PB5端连接，红外线接收管U2的第3引脚IROUT端与单片机U1的第3引脚PB4端连接，单片机U1的第4引脚RB3端连接至其第1引脚的节点，单片机U1的第8引脚VSS接地，第7引脚PB0端悬空，第6引脚PB1端经33K的电阻R1接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极经红外发射二极管D1接200欧的电阻R2，电阻R2的另一端接地，红外发射二极管D1和电阻R2之间设有一接地电路，该接地电路设有300欧的电阻R3和NPN-PHOTO光敏电阻Q2。
使用者书写时可从任意方向握持笔杆1，笔杆1内的控制电路板6在重力平衡块的作用下以导电转针5为轴线自由转动至平衡状态，使控制电路板6的红 外发射二极管D1和红外接收管U2能始终朝向使用者的头部。在书写过程中，如果红外感应模块检测到使用者的头部距离桌面太近，会将信号传递给控制电路，则感应线圈7中会产生大电流，感应线圈7周围的磁场发生改变，平衡杠杆9在磁铁13和感应线圈7的磁场的相互作用下摆动偏离原位置，顶针10失去平衡杠杆9对其向下的顶出力，笔芯2由于写字受力而缩进笔杆1内，让使用者无法继续书写。此后，当使用者纠正书写姿势以保持足够远的距离时，笔芯套12在复位弹簧11的弹力作用下将笔芯2顶出笔杆1，顶针10也随着笔芯套12向下回至原位，同时，感应线圈7中的电流恢复成微弱的状态，磁铁13失去感应线圈7的吸力，平衡杠杆9摆动回原位，平衡杠杆9的底端与顶针10的顶端重新抵紧，从而保证正常书写。
以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制。在本实用新型的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型所保护的范围。
Claims (5)
1.一种防近视正姿笔，它包括笔杆、笔芯、控制电路板和电池，控制电路板上设置有红外感应模块，其特征在于：在笔杆内于控制电路板的下方设置有感应线圈，感应线圈缠绕在骨架上，感应线圈的两端分别与控制电路板和电池电性连接形成回路；感应线圈的下方架设有可摆动的平衡杠杆，平衡杠杆的顶端固定有磁铁，磁铁亦位于感应线圈下方；平衡杠杆的下方设置有笔芯套，笔芯套的顶端设有与平衡杠杆的底端相抵触的顶针，顶针外套设有复位弹簧，复位弹簧卡设骨架和笔芯套之间，笔芯的上端插入笔芯套内。
2.根据权利要求1所述的防近视正姿笔，其特征在于：控制电路板上安装有重力平衡块，重力平衡块置于控制电路板下端背面靠右侧的位置处；电池放置于笔杆的末端，在电池下方和骨架的顶端对称设置有上下两个转轴座，控制电路板的上下两端分别固定有可在转轴座内转动的导电转针，控制电路板通过导电转针分别与电池和感应线圈电性连接形成回路。
3.根据权利要求1或2所述的防近视正姿笔，其特征在于：笔杆的末端安装有可拆装的电池盖，电池放置于电池盖内。
4.根据权利要求1或2所述的防近视正姿笔，其特征在于：控制电路板上安装有接入回路的光敏电阻。
5.根据权利要求4所述的防近视正姿笔，其特征在于：与控制电路板相对应的笔杆部位采用透明材料制成。
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|---|---|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102294922A (zh) * | 2011-06-16 | 2011-12-28 | 陈伟民 | 自动开关夜用笔 |
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| CN109263365A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-25 | 浙江安吉护童家具有限公司 | 一种书写正姿笔 |
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2010
- 2010-02-02 CN CN2010201160236U patent/CN201816319U/zh not_active Expired - Fee Related
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