CN207164545U - 一种防近视笔驱动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种防近视笔驱动器，包括电源、单片机、信号发射电路、信号接收电路、信号放大电路及微型电磁铁，其特征在于：电源提供单片机工作电源，单片机与信号发射电路、信号接收电路及信号放大电路电连接，并控制信号发射电路、信号接收电路及信号放大电路的工作电源；信号发射电路受控于单片机输出脉冲，信号接收电路接收到信号经信号放大电路放大后反馈给单片机，再由单片机芯片输出给微型电磁铁控制其动作。本实用新型采用低工作电流的单片机，并直接控制各模块电路的供电，不但电路更为简单、元件少、能耗低，而且采用一定时序的间歇供电，进一步降低能耗；而增加的光传感器设计，能判断书写环境光强，使防近视笔具有综合功能。
Description
技术领域：
本实用新型属于文具领域，特别涉及一种防近视笔驱动器。
背景技术：
现有电子防近视笔，主要采用红外发射和接收功能，用来判断书写时头部是否太低或靠近笔杆反射区域；进而由控制电路使微型电磁铁动作，也即微型电磁铁线圈得电，促使抵触在笔芯后端部的翘板摆动开，笔芯失去支撑，书写时的压力使其产生回缩，而无法正常书写，达到纠正书写姿势的目的。为了保持书写正常进行，笔杆总体重量需严格控制，为此，影响使用电池的数量，而且电路的能耗也是必须考虑的要素。如何改进现有技术的不足，提供一种更为节能的方案，即成为本实用新型研究的对象。
发明内容：
本实用新型的目的是设计一种由单片机直接给信号发射电路和信号接收电路供电防近视笔驱动器；次要目的是设计有光传感器，以判断书写环境的光强。
本实用新型技术方案是这样实现的：一种防近视笔驱动器，包括电源、单片机、信号发射电路、信号接收电路、信号放大电路及微型电磁铁，其特征在于：电源提供单片机工作电源，单片机与信号发射电路、信号接收电路及信号放大电路电连接，并提供信号发射电路、信号接收电路及信号放大电路的工作电源；信号发射电路受控于单片机输出脉冲，信号接收电路接收到信号经信号放大电路放大后反馈给单片机，再由单片机芯片输出给微型电磁铁控制其动作。
所述单片机电连接有一光传感器，由单片机判断环境光强后驱动微型电磁铁动作。
所述电源端还并接一太阳能板。
所述单片机为可写入芯片，其中：第1脚接电源正极，第2脚负向脉冲控制信号发射电路，第3脚接光传感器输出端，第4脚接信号放大电路输出端，第5脚接微型电磁铁线圈，第6负向脉冲控制信号接收电路和信号放大电路，第7脚正向脉冲对信号发射电路供电，第8脚接地端。
所述单片机的工作电流小于500μA；第2脚输出为负向窄脉冲，触发信号发射电路中的三极管Q1工作，控制红外发射管D3发出红外线；第7脚输出正向脉冲，对电容C2充电并给信号发射电路供电；第6脚输出负向脉冲，在信号发射电路工作期间使得信号接收电路和信号放大电路工作；第5脚在第4脚收到反馈回来的信号时，输出低电平使微型电磁铁线圈L得电，反之为输出高电平，断开电磁铁电源；当第3脚接入信号，判断环境光强低于一设定值时，第5脚交替输出低电平和高电平，低电平输出0.3～2S，高电平输出1～15S。
本实用新型采用低工作电流的单片机，并直接控制各模块电路的供电，不但电路更为简单、元件少、能耗低，而且采用一定时序的间歇供电，进一步降低能耗；而增加的光传感器设计，能判断书写环境光强，使防近视笔具有综合功能。
附图说明：
下面结合具体图例对本实用新型做进一步说明：
图1为防近视笔驱动器原理框图
图2为防近视笔驱动器电路原理图
图3为单片机输出脉冲时序波形图
具体实施方式：
参照图1和图2，防近视笔驱动器，包括电源、单片机、信号发射电路、信号接收电路、信号放大电路、微型电磁铁、光传感器和太阳能板。
单片机为可写入芯片，工作电流小于500μA；其中：
第1脚接电源正极，提供工作电源；该电源由钮扣电池BT1、微型电磁铁线圈L、二极管D1和电容C1组成；微型电磁铁线圈L接钮扣电池BT1负端、另一端接接地端；钮扣电池BT1正端接二极管D1正极端；电容C1并接在二极管D1负极端与接地端，其中电容C1和二极管D1接点为电源正极。
进一步，还设置有一太阳能板BT2，太阳能板BT2正极接二极管D2正极端、二极管D2负极端接钮扣电池BT1正端，既可为钮扣电池BT1充电，也能直接提供电路工作电源。
第2脚负向脉冲控制信号发射电路，更具体地说，第2脚输出为负向窄脉冲，触发信号发射电路中的三极管Q1工作，控制红外发射管D3发出红外线；如图3中第2脚的波形。
第3脚接光传感器输出端，由单片机判断环境光强后驱动微型电磁铁动作。也即当第3脚接入信号，判断环境光强低于一设定值时，第5脚交替输出低电平和高电平，低电平输出0.3～2S，高电平输出1～15S，反复循环，使使用者无法正常书写，在节能的前提下，提醒书写者注意环境光线。
第4脚接信号放大电路输出端，在第4脚收到反馈回来的信号时，第5脚输出低电平，使微型电磁铁线圈L得电，反之为输出高电平，断开电磁铁电源；
第5脚接微型电磁铁线圈；
第6负向脉冲控制信号接收电路和信号放大电路，第6脚输出负向脉冲，在信号发射电路工作期间使得信号接收电路和信号放大电路工作；如图3中第6脚的波形。
第7脚正向脉冲对信号发射电路供电，第7脚输出正向脉冲，对电容C2充电并给信号发射电路供电。如图3第7脚的波形。
第8脚接地端，形成回路。
综上所述，本驱动器简化了电路构成，通过单片机的I/O口按一定时序间歇为功能电路供电。
微型电磁铁线圈与以单片机为核心的电路板之间，为二线制，减少了工序，降低了生产成本。
增加了环境亮度检测的光传感器，当环境光线过暗时，触发微型电磁铁动作。
增加了太阳能板，环境光强达到一定程度时，对电池充电同时可直接给功能电路供电。
Claims (5)
1.一种防近视笔驱动器，包括电源、单片机、信号发射电路、信号接收电路、信号放大电路及微型电磁铁，其特征在于：电源提供单片机工作电源，单片机与信号发射电路、信号接收电路及信号放大电路电连接，并控制信号发射电路、信号接收电路及信号放大电路的工作电源；信号发射电路受控于单片机输出脉冲，信号接收电路接收到信号经信号放大电路放大后反馈给单片机，再由单片机芯片输出给微型电磁铁控制其动作。
2.根据权利要求1所述的一种防近视笔驱动器，其特征在于：单片机电连接有一光传感器，由单片机判断环境光强后驱动微型电磁铁动作。
3.根据权利要求1所述的一种防近视笔驱动器，其特征在于：电源端还并接一太阳能板。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种防近视笔驱动器，其特征在于：单片机为可写入芯片，其中：第1脚接电源正极，第2脚负向脉冲控制信号发射电路，第3脚接光传感器输出端，第4脚接信号放大电路输出端，第5脚接微型电磁铁线圈，第6负向脉冲控制信号接收电路和信号放大电路，第7脚正向脉冲对信号发射电路供电，第8脚接地端。
5.根据权利要求4所述的一种防近视笔驱动器，其特征在于：单片机的工作电流小于500μA；第2脚输出为负向窄脉冲，触发信号发射电路中的三极管Q1工作，控制红外发射管D3发出红外线；第7脚输出正向脉冲，对电容C2充电并给信号发射电路供电；第6脚输出负向脉冲，在信号发射电路工作期间使得信号接收电路和信号放大电路工作；第5脚在第4脚收到反馈回来的信号时，输出低电平使微型电磁铁线圈L得电，反之为输出高电平，断开电磁铁电源；当第3脚接入信号，判断环境光强低于一设定值时，第5脚交替输出低电平和高电平，低电平输出0.3～2S，高电平输出1～15S。
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