CN2399785Y - 光控视距提醒器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种光控视距提醒装置,它由一个光敏元件及控制电路板,蜂鸣器、电池、电源开关及外壳等组成,光敏元件把检测到的光信号转换成为电信号送到控制电路进行放大、比较后产生一个音频振荡信号驱动蜂鸣器发音,以提醒书写者保持一定的视距,它在使用时与人体无任何接触,特别适合小学生使用。

Description

光控视距提醒器
本实用新型属于光电控制技术领域，具体地说是一种采用检测光照度的变化来控制蜂呜器发音的装置。
为了解决人们在读写时视距太近的问题，特别是小学生在读写时很容易使视距太近而造成近视的问题，一般是用一个装置检测书写者的坐姿，当书写者眼睛离桌面太近时，检测装置检测到一个信号，再用这个信号来控制发声或发光等，以提醒书写者保持一定的视距。例如在我国ZL93242060.5号实用新型专利中，就采用了一只水银开关来检测书写者的坐姿，当书写者身体前倾一定角度时，水银开关接通，点亮一只发光管提醒书写者。但这种装置在使用时必须配戴于身体上，对书写者的活动有一定影响，使用不方便。
本实用新型的目的在于克服现有技术中使用不方便的缺点，提供一种通过检测书写者头部前方空间的光照度来提醒书写者保持一定视距的光控视距提醒装置。
本实用新型的目的是这样实现的：用一光敏元件检测书写者头部前方空间的光照度，当书写者身体前倾使视距太近时，头部亦进入光敏元件的检测空间而使该空间的光照度发生变化，光敏元件检测到这种变化并把它变成相应的电信号，该电信号被送到一块由一个直流电压放大器，一个窗口电压比较器及一个音频振荡器组成的控制电路板上首先由直流电压放大器进行放大，放大后的电压信号送到窗口电压比较器的输入端，窗口电压比较器把该电压信号与设定的基准电压相比较后产生一个开关控制信号，控制音频振荡器振荡，该音频振荡器的振荡信号由控制电路板输出，去驱动一只蜂鸣器发出响声，提醒书写者注意保持有效视距。电源部分给控制电路板提供工作电压。
在控制电路板上设有一只电位器W，调节该电位器可改变直流电压放大器的输出电压，使得在各种不同环境光照度的情况下，当书写者头部未进入光敏元件的检测空间时，均能使蜂鸣器不发音，保证本实用新型在不同光照度环境下的正常使用。
本实用新型具有以下优点：(1)采用光敏元件检测光照度信号，实现了非接触性检测，使用时只需把它放置于书桌的一角即可，与人体无任何接触，不会对使用者的活动产生任何不良影响，使用非常方便。(2)控制电路采用集成运算放大器，结构简单，性能稳定，而且成本低。(3)使用时耗电不足2mA，使用费用低。
图1为光控视距提醒器原理方框图；
图2为光控视距提醒器电路原理图。
下面结合附图对本实用新型的最佳实施例作祥细说明。
图1示出本光控视距提醒器原理方框图。各组成部分的连接关系为：光敏元件1将检测到的光信号转换成电信号送到控制电路板2，在控制电路板2上经过放大及电压比较后输出一个音频振荡信号去驱动蜂鸣器6发音。
图2是光控视距提醒器的电路原理图。在图2中，由运算放大器A1、电阻R1、R2、Rf及电位器W组成一个直流电压放大器3。光敏元件1正极与电源正极连接，其负极接在运算放大器A1的反相输入端，它把光照度信号转换成电压信号输送到A1的反相输入端，直流电压放大器3把光敏元件1送来的电信号放大后在A1的输出端得到一个反映光照度的电压V1，V1直接加到由运算放大器A2及A3、电阻R3、R4、R5及输出二极管D1、D2组成的窗口电压比较器4的输入端，该窗口电压比较器由串联接在电源正极与电源负极之间的电阻R3、R4、R5设置窗口上限电压为V2，窗口下限电压为V3，调整电位器W可改变V1，当满足V2＞V1＞V3时，窗口电压比较器4输出为0，即V4＝0，因为该窗口电压比较器的输出端与由运算放大器A4及电阻R6、R7、R8、C2等组成的音频振荡器5的振荡激励端连接，此时音频振荡器5由于激励电压V4为零而停止振荡，蜂鸣器6不发音。当书写者头部前倾进入光敏元件1的检测空间，使该空间的光照度发生变化，电路反映为V1随之改变，当V1超出窗口电压比较器4的设定值(即V1＞V2或V1＜V3)时，窗口电压比较器翻转，其输出端输出一高电平(即V4变为高电平)，由A4等组成的音频振荡器5得到激励电压而起振，驱动蜂鸣器6发出声响，提醒书写者注意保持一定的视距。当书写者重新坐正而使头部离开光敏元件1的检测空间后，光照度恢复原来数值，电路反映为V1又回到窗口电压比较器4设置的电压范围之内，使V4又变成低电平，音频振荡器5得不到激励电压而停振，蜂鸣器6停止发音。
电路中电容C1用来消除杂散光波的影响，使电路稳定。光敏元件可采用普通光敏二极管、光敏三极管等，还可以采用对人体发出的红外光线敏感的热释电红外接收管。

Claims (2)

1、一种视距提醒器，它包括一块控制电路板(2)、一个蜂鸣器(6)及一个给所述的控制电路板(2)供电的电源(7)，其特征在于：它还有一个光敏元件(1)，用于把光信号转换成电信号；所述的控制电路板(2)由一个直流电压放大器(3)、一个窗口电压比较器(4)及一个音频振荡器(5)组成，光敏元件(1)输出的电信号送给控制电路板(2)上的直流电压放大器(3)进行放大，放大后的电信号送到窗口电压比较器(4)的输入端，窗口电压比较器(4)把该信号电压与设定的基准电压相比较后产生一个开关控制信号，控制音频振荡器(5)输出音频振荡信号去驱动蜂鸣器(6)。
2、根据权利要求1所述的视距提醒器，其特征在于：控制电路板(2)上设有一只电位器W，用于调节直流电压放大器(3)的输出电压V1。
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