防近视提醒器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及预防儿童近视的语音提醒装置，属于纠正身体姿势保护眼睛预防近视的技术领域。
【背景技术】
[0002]为了预防儿童视力近视，保障用眼卫生，人们采用了各种各样的方法，采用提醒装置就是其中之一。
[0003]在排除环境光照等因素的影响，儿童近视主要是由于不正确的读写习惯造成的，这种不良习惯包括眼睛距离观察物过近和身体歪斜。
[0004]现有许多的预防儿童近视的提醒装置的产品和专利，经过对现有产品的考察和相关专利的检索发现，现有的产品功能单一，粗糙，档次低，实际使用受诸多因素制约而影响效果，相关专利也公布了各种各样的方案，但它们要么功能单一，要么方案复杂或脱离实际，缺乏实际可操作性。
【发明内容】
[0005]根据以上现有技术的不足，本实用新型提供一种功能多样、体积小巧、使用方便、功耗低、经济实用的防近视提醒器，利用本实用新型能够满足用户预防近视的需要。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为:
[0007]一种防近视提醒器，包括电源电路、单片机电路、超声波发射头、超声波接收头、一个双向滚珠开关、放大检测电路、语音电路和压电蜂鸣器以及必要的外壳和头戴支架，所述的电源电路、单片机电路、超声波发射头、超声波接收头、双向滚珠开关、放大检测电路、语音电路和压电蜂鸣器安装在一块PCB板上，体积小巧，该PCB板安装在外壳内，其中的电源电路或电源电路中的可充电电池(Bat)也可不设置在该PCB板上，而是单独设置在其它位置的外壳内，用头戴支架把本实用新型安装在用户头部的左侧或右侧，且位于耳朵的前面靠近眼睛的位置，且超声波发射头、超声波接收头和两只眼睛为一条直线布置，用户使用方便，使装置能很好地发挥效能。
[0008]本实用新型优选贴片或微型电子元器件。
[0009]所述的电源电路包括电池充电电路、可充电电池、一个单刀双掷开关和一个熔断器，其中可充电电池为可充电锂电池，电池充电电路为锂电池充电电路，当切换单刀双掷开关关闭本装置时，则可充电锂电池连接到锂电池充电电路的充电输出端，此时若锂电池充电电路连接到外接的5V电源适配器供电，则可以自动完成对可充电锂电池的充电；当切换单刀双掷开关使本装置工作时，则可充电锂电池从锂电池充电电路的充电输出端断开，可充电锂电池经单刀双掷开关和速断熔断器向本装置各单元电路供电，其中设置发光二极管(VD2、VD3)分别用于指示正在充电和停止充电，所述速断熔断器与可充电锂电池串联，以提供一定的保护作用。
[0010]所述锂电池充电电路包括一片锂电池充电管理芯片IC4，此锂电池充电管理芯片IC4的型号为TP4056，封装为S0P8。
[0011]可充电锂电池Bat的标称电压为3.7V左右，充电限制电压约为4.2V，性价比高，体积小，储能高。
[0012]本实用新型所述的单片机电路包括一片单片机ICl和两个电源退耦滤波电容(C4、C5)，单片机ICl的型号为STC15W201S，封装为SOP16，它采用内部高精度RC时钟，不安装外部时钟晶振，性价比高，非常有利于降低本发明的成本和缩小本发明的体积。
[0013]所述单片机ICl的引脚15作为Pl.0 口使用，且该端口工作于强推挽输出模式，单片机ICl的引脚(2、4、16)工作于准双向口模式，其引脚I作为其内部定时器/计数器TO的输入端，引脚11作为单片机ICl的中断INTO的中断源输入端，且中断INTO选择为高级中断，并采用下降沿或低电平触发中断，单片机ICl的内部定时器/计数器TO和定时器/计数器T2选择为低级中断，且定时器/计数器TO选择为计数器模式，定时器/计数器T2选择为定时器模式，低压检测中断LVD选择为高级中断。
[0014]所述放大检测电路的输入端接收来自超声波接收头的输出信号，把超声波接收头输出的微弱电信号经放大、带通滤波和转换，最终变换为脉冲信号，它包括一片运放IC2，所述运放IC2为通用集成四运放LM324，封装为S0P14，运放IC2-A、运放IC2-B和运放IC2-C是IC2中的三个运放，运放IC2的正电源端接电源Vdd,负电源端接地(参考电位)，电容C9与电容ClO并联后连接至运放IC2的正电源端与负电源端之间，所述超声波接收头JZR的一端接地，另一端连接电阻R3，电阻R4的一端连接运放IC2-A的输出端，另一端连接电阻R3，运放IC2-A的反相输入端连接电阻R3与R4的公共连接点上，电容C2的一端连接运放IC2-A的输出端，另一端连接电阻R5，电阻R6的一端连接运放IC2-B的输出端，另一端连接电阻R5，运放IC2-B的反相输入端连接电阻R5与R6的公共连接点上，使用晶振JZD实现带通滤波的功能，晶振JZD的谐振频率与超声波接收头JZR的谐振中心频率相问，晶振JZD的一端连接运放IC2-B的输出端，另一端连接电阻R7，电阻R8的一端连接运放IC2-C的输出端，另一端连接电阻R7，运放IC2-C的反相输入端连接电阻R7与R8的公共连接点上，电阻R2与电容Cl并联后一端接地，另一端连接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端连接运放IC2的正电源端，电阻R1、电阻R2和电容Cl三者相连的公共节点处连接至运放IC2-A、运放IC2-B和运放IC2-C的同相输入端，电容C3的一端连接运放IC2-C的输出端，另一端连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接三极管V的基极，二极管VDl的负极连接三极管V的基极，其正极连接三极管V的发射极，三极管V的发射极接地，三极管V的集电极连接电阻RlO的一端，电阻RlO的另一端接电源Vdd，其中运放IC2-A、电阻R3和电阻R4组成第一级放大电路，运放IC2-B、电阻R5和电阻R6组成第二级放大电路，运放IC2-C、电阻R7和电阻R8组成第三级放大电路，电容(C2、C3)为耦合电容，使用40KHz晶振JZD实现带通滤波器的功能，当然40KHz晶振JZD也可用对应频率的声表面滤波器，简化了电路结构，三极管V、电阻(R9、R10)和二极管VDl组成脉冲转换电路，把放大后的有用电信号转换为对应频率的脉冲信号，三极管V的集电极连接至单片机IC2的引脚1，由三极管V的集电极向单片机IC2的引脚I输入脉冲信号。
[0015]所述超声波接收头JZR与放大检测电路相结合能够共同完成了超声波回波的接收和环境噪音强度检测两种功能，一物两用，且环境噪音强度的检测功能先于超声波测距功能执行，以提醒用户选择良好的学习环境，同时保证本发明超声波测距功能的正常发挥。
[0016]所述语音电路包括一只语音芯片IC3，其型号为SC8035，封装为SOP8，工作于串行工作模式，其引脚5接地，引脚4接电源Vdd，引脚4与引脚5之间连接电容C6，引脚I与引脚5之间连接电容C7，引脚(6、7、8)分别连接单片机ICl的引脚(16、4、2)，压电蜂鸣器YS串联电阻R12后连接在语音芯片IC3的引脚2与引脚3之间，所述压电蜂鸣器YS是贴片式的，发出的语音音量合适，功耗很低。
[0017]设置微型双向滚珠开关SK用于检测头部与水平面之间的左右倾斜角度，环保节能、体积小；在用户正常的读写过程中，所述双向滚珠开关SK的水平动作角度(以水平面为基准)随人体向前倾斜角度(以垂直于水平面为基准)的增大而降低，在用户使用正确的读写姿势时，双向角度开关的水平动作角度为20度?30度，所述双向角度开关SK的最大水平动作角度为35度(面部垂直于水平面时)，最小水平动作角度为零度(面部平行于水平面时)，若用户的头部上仰或下垂，则所述双向角度开关的水平动作角度为零度；所述双向滚珠开关SK内部包括两个对应左右倾斜动作的开关(Kl、K2)，双向滚珠开关SK的两个开关(K1、K2)并联后，一端连接至单片机ICl的引脚11，，另一端接地。
[0018]所述单片机ICl超声波发射头JZT直接连接单片机ICl，由单片机ICl的一个I/O口直接驱动超声波发射头JZT向外发射超声波，简化了电路结构，所述超声波发射头JZT还串联一电阻R11，降低单片机ICl和超声波发射头JZT的功耗。<