CN202541155U - 智能多功能笔筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了智能多功能笔筒，包括防近视光度计、甲醛、温度、湿度传感器模块，录音备忘、语音提醒和音响模块，日历时间、笔筒筒体模块；在一圆形笔筒(1)右上方，安装监测箱(6)，监测箱(6)中包括防近视光度计(2)、湿度传感器(3)、甲醛传感器(4)、温度传感器(5)所组成的监测模块；电源、控制模块等处理电路封闭在一电控箱(10)内，电控箱(10)安装在监测箱(6)的下面；录音备忘、语音提醒和音响(7)模块安装在笔筒(1)的右下方；本实用新型实现了笔筒功能的同时能对房间环境进行自动化测量，通过液晶(9)、语音喇叭(7)、按键(8)进行人机交换，并带有语音备忘、音响功能，一机多能，灵敏度好，实用性强。

Description

智能多功能笔筒

技术领域

本实用新型是关于电子笔筒，特别涉及到智能多功能型笔筒。

背景技术

电子笔筒这一和现代电子技术结合的实用性产品越来越多的出现在了办公室和书房书桌上。然而，现有的电子笔筒功能比较单一，人们在使用电子笔筒时，对电子笔筒的智能化和多功能性提出了越来越高的要求。

人们尤其是希望在使用笔筒时其本身具有防近视、环境监测及人机智能互动功能，以满足他们对当前环境情况的把握。在近视率超高的今天，防近视越来越受到关注，人们迫切希望在书桌上能有自动检测光强并能语音提醒的仪器来和他们一同防御近视。一些办公桌上常用的功能的集合也引起了普遍关注，日历闹钟，录音备忘，音响外放等等，常用功能的集成及产品的微小化是人们高品质生活的追求方向。

本实用新型内容

本实用新型在提供笔筒功能的同时，能对笔筒所在的房间的温度、湿度、光强、甲醛进行测量，能通过ISD4004语音芯片给用户人性化关怀，包括温湿度、甲醛含量读报，防近视光度提醒；还带有录音备忘，音响外放，日历、时间、闹钟设置。电池供电，所用芯片都是低功耗产品，能够长期节能实用。

该装置包括圆形筒体(1)，监测箱(6)，监测箱(6)上面安装防近视光度计(2)、湿度传感器(3)、甲醛传感器(4)、温度传感器(5)，在检测箱(6)下面安装电控箱(10)，在电控箱(10)下面左边紧倚笔筒(1)安装语音喇叭(7)，在笔筒下端安装四个控制按键(8)，在笔筒筒身中间安装液晶显示屏(9)。

电路部分由单片机ATmega AVR16，语音芯片ISD4004，带字库液晶LCD12864，时钟芯片DS1302，温度传感器DS18B20，电容式湿度传感器HS1001，MQ-138毒性气体传感器，9V碳性电池和LM7805构成的5V电源模块，基于LM386音频放大电路的音响模块，按键时间日历调整，闹钟设置，语音备忘、喇叭音响共同组成；低功耗单片机ATmega AVR16及其内部程序为控制核心；通过ISD4004能进行语音报时，光度、温、湿度语音关怀，录音备忘；电路板放置在LCD12864后面，紧倚笔筒。

防近视光度计电路采用光敏电阻加分压电路构成，用单片机ATmega AVR 16自身带有的10位ADC进行采样；电容式湿度传感器和NE555构成检测模块，将湿度引起的电容变化转化成频率变化并用单片机进行测量。

在使用笔筒时，可以通过笔筒上的四个按键，进行菜单切换，分别查询当前温、湿度，甲醛浓度，时间日历查询、调整，闹钟设置，语音备忘，音响使用情况设置。

本实用新型具有的有益效果是：

1、在使用笔筒实时，笔筒可以提醒用户当下的光强情况，防护近视；能够语音告知用户当下的温、湿度和甲醛浓度；

2、录音备忘，可以方便提醒用户重要的安排，并带有音响外放，使得笔筒可以代替音响，一体多能，方便实用

附图说明

图1是本实用新型的正面示意图。

图2是本实用新型的电路框图。

图3是本实用新型的电路原理图。

图中：1.笔筒筒体，2.光敏电阻，3.湿度传感器，4.甲醛传感器，5.温度传感器，6.监测箱，7.喇叭，8.四个按键，9.LCD12864液晶，10.电控箱。

具体实施方式

本实用新型包括圆形筒体(1)，监测箱(6)，监测箱上面安装防近视光度计(2)、湿度传感器(3)、甲醛传感器(4)、温度传感器(5)，在检测箱(6)下面安装电控箱(10)，在电控箱(10)下面左边紧倚笔筒安装语音喇叭(7)，在笔筒下端安装四个控制按键(8)，在笔筒筒身中间安装液晶显示屏(9)。采用如下元器件：单片机ATmega AVR16，语音芯片ISD4004，带字库液晶LCD12864，时钟芯片DS1302，温度传感器DS18B20，电容式湿度传感器HS1001，MQ-138毒性气体传感器，9V碳性电池和LM7805构成的5V电源模块，基于LM386音频放大电路的音响模块，按键时间日历调整，闹钟设置，语音备忘、喇叭音响共同组成；低功耗单片机ATmega AVR16及其内部程序为控制核心。

采用ATmega AVR16低功耗8位CMOS微控制器，通过并行模式控制液晶LCD12864显示，通过单片机自带的SPI与ISD4004进行同步串行方式进行通信，来实现录音与放音功能；防近视光度计电路采用光敏电阻加分压电路构成，用单片机ATmega AVR 16自身带有的10位ADC进行采样；电容式湿度传感器和NE555构成检测模块，将湿度引起的电容变化转化成频率变化并用单片机进行测量，具体测量方式为：用定时器0工作在计数器方式，不断对来自NE555输出管脚的脉冲进行计数n，定时器1工作在定时方式，定时时间为50ms，再计算出频率，通过各个点测量的结果，拟合出频率湿度曲线函数，进而用该函数来得出湿度值；甲醛测量通过构造典型差分测量电路，用ADC读取输出端的电压值，来转换成空气中的甲醛溶度；通过采用温度传感器DS18B20来测量环境温度，通过其独特的单线接口方式，微处理器连接时用一条口线实现微处理器与DS18B20的双向通讯；采用时钟芯片DS1302来读取日历和时间，工作电压为5V，采用三线接口与CPU进行同步通信，采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。电源模块采用LM7805，把9V的电池电压稳压到5V给系统供电。

图3示出了本实用新型主要实施方式电路图，语音芯片isd4004的1脚、2脚、3脚、28脚分别与单片机ATmega16的5脚、6脚、7脚、8脚连接，14脚、16脚过电容接地，17脚过电容接上拉电阻再与麦克风moc1连接，moc2接地，13脚过电容接喇叭PEIN脚，27脚接过旁路电容接电源正极；音频运算放大器LM386，1脚8脚过一个电阻和电容后连接，3脚过电位器接模拟信号输入端，2脚、4脚直接接地，5脚过电容电阻滤波后接喇叭mc2，喇叭mc1脚接地；单片机ATmega16的PC口接LCD12864的DB口，PC0到PC7脚依次连接DB0到DB7脚，PA5脚、PA6脚、PA7脚依次连接LCD12864的4脚、5脚、6脚，17脚接DS18B20的2脚，14脚、15脚、16脚依次接上拉电阻后连接DS1302的5脚、6脚、7脚，1脚连接NE555的3脚，12脚、13脚分别接晶振再过电容接地，30脚直接接电源正极，11脚、31脚接地，32脚接电阻电容后接电源正极，9脚接复位电路，10脚过电阻接LED再接电源正极。

Claims (3)

1.智能多功能笔筒，其特征在于：该装置包括圆形筒体(1)，监测箱(6)，监测箱上面安装防近视光度计(2)、湿度传感器(3)、甲醛传感器(4)、温度传感器(5)，在检测箱(6)下面安装电控箱(10)，在电控箱(10)下面左边紧倚笔筒(1)安装语音喇叭(7)，在笔筒下端安装四个控制按键(8)，在笔筒筒身中间安装液晶显示屏(9)，电路部分安装在电控箱(10)内。

2.根据权利要求1所述的智能多功能笔筒，其特征在于电路部分由单片机ATmega AVR16、语音芯片ISD4004、带字库液晶LCD12864、时钟芯片DS1302、温度传感器DS18B20、电容式湿度传感器HS1001、MQ-138毒性气体传感器、9V碳性电池和LM7805构成的5V电源模块，基于LM386音频放大电路的音响模块共同组成，低功耗单片机ATmega AVR16及其内部程序为控制核心；通过ISD4004能进行语音报时，光度、温湿度语音关怀，录音备忘。

3.根据权利要求1所述的智能多功能笔筒，其特征在于防近视光度计电路采用光敏电阻加分压电路构成，用单片机ATmega AVR 16自身带有的10位ADC进行采样；电容式湿度传感器和NE555构成检测模块，将湿度引起的电容变化转化成频率变化并用单片机进行测量。 

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