基于蓝牙智能的隐形眼镜盒及其控制方法与流程

本发明涉及嵌入式物联网领域，尤其涉及一种基于ble的智能隐形眼镜盒的设计系统。

背景技术：

随着电脑和手机的普及，近视人数逐年增多，近视率也逐年增长。通常近视患者通过佩戴近视眼镜来暂时获得正常的视力。但是佩戴框架眼镜时有以下缺点：看到的物体偏大或偏小、压迫鼻梁、镜片有时会起雾以至看不清物体、进行运动时不方便等等。因为普通眼镜有以上缺点，所以便产生了隐形眼镜。隐形眼镜固定在眼球上，配戴非常舒适，而且非常稳定，不会因为运动而移位等优点。并且隐形眼镜也有多种颜色可供选择，深受某些爱美人士的喜欢。

但传统的隐形眼镜盒有以下缺点：

1.隐形眼镜盒如果长时间不更换就会滋生大量细菌与真菌，严重威胁隐形眼镜佩戴者的视力健康。

2.隐形眼镜的护理液也要经常更换，经常使用的话，建议每天都换一次；不经常使用的话应该三天左右更换一次；这样才能保证隐形眼镜的清洁。通常隐形眼镜盒没有提醒更换护理液的功能。

3.隐形眼镜盒体积不大。易于被遗落在角落中杂物遮盖而无法寻见，而传统的隐形眼镜盒不具有丢失查找功能。

为了能够让更多的隐形眼镜佩戴者更方便的使用隐形眼镜，以上问题亟待解决。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的旨在提出一种基于蓝牙智能的隐形眼镜盒及其控制方法，解决隐形眼镜佩戴者忘记对隐形眼镜盒、隐形眼镜佩戴工具（小棒、镊子）进行消毒，忘记定时更换护理液，以及当隐形眼镜盒在附近时却找不到具体位置的问题。

本发明实现上述第一个目的的技术解决方案是，基于蓝牙智能的隐形眼镜盒，其特征在于：所述隐形眼镜盒内集成有蓝牙主控器及与蓝牙主控器线路互联的电源、天线、消毒单元和报警单元，且所述隐形眼镜盒与手机终端通过蓝牙信号相连并交互自身状态和控制信号。

进一步地，所述蓝牙主控器为符合蓝牙ble5.0标准并基于qy-nrf52832开发板的nrf52832芯片，所述nrf52832芯片与天线构成面向手机终端的蓝牙互联单元。

进一步地，所述报警单元包括集成嵌设于隐形眼镜盒的led灯、蜂鸣器且电性接入蓝牙主控器，报警单元受控于蓝牙主控器启闭。

进一步地，所述消毒单元包括通过升压开关电路电性接入蓝牙主控器的深紫外线led灯，所述深紫外线led灯设于隐形眼镜盒内佩戴工具所在容腔之中且受控于蓝牙主控器启闭。

进一步地，所述隐形眼镜盒表面设有更换护理液开关h1且盒内侧底部对应眼镜伴侣盒设有按键开关p1，两种开关均电性接入蓝牙主控器并结合蓝牙主控器的定时器和触发信号构成护理液更换提醒单元，且提醒信号输出至手机终端或报警单元。

进一步地，所述隐形眼镜盒表面嵌设有电性接入蓝牙主控器的oled显示屏，且oled显示屏受控于关联隐形眼镜盒盒盖的按键开关b1启闭、定时显示时间信息和隐形眼镜盒的电量信息。

本发明实现上述第二个目的的技术解决方案是，基于蓝牙智能的隐形眼镜盒的控制方法，隐形眼镜盒内集成有蓝牙主控器及与蓝牙主控器线路互联的电源、天线、消毒单元和报警单元，其特征在于：采用蓝牙信号将隐形眼镜盒与手机终端相连，通过手机终端交互隐形眼镜盒的状态，并通过与蓝牙主控器的指令交互进行丢失查找、消毒和护理液更换提醒的功能控制。

进一步地，基于蓝牙主控器与手机终端在蓝牙的有效范围内自动连接，手机终端面向蓝牙主控器发送丢失查找指令，蓝牙主控器信号驱动报警单元，视觉或听觉呈现隐形眼镜盒的物理定位。

进一步地，基于蓝牙主控器与手机终端在蓝牙的有效范围内自动连接，手机终端面向蓝牙主控器设定需要更换护理液的时间，并由蓝牙主控器自检隐形眼镜盒使用状态和计时超出所设定时间的情况，输出提醒信号，所述提醒信号驱动报警单元或交互至手机终端。

进一步地，所述消毒单元为在隐形眼镜盒内佩戴工具所在容腔之中所设的深紫外线led灯，且深紫外线led灯通过升压开关电路电性接入蓝牙主控器，由蓝牙主控器自检隐形眼镜盒使用状态，并输出控制信号驱动消毒单元的亮灭。

与现有技术相比，本发明提供了一种基于ble智能的隐形眼镜盒的设计方案，具备以下有益效果：该隐形眼镜盒被赋予了自检使用状态的能力及对应使用记录的护理提醒能力，自带消毒单元对盒中的佩戴工具进行必需的消毒作业，并且通过蓝牙信号与手机终端相交互，使其具备了直观的状态显示和定位查找能力。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1为本发明隐形眼镜盒的设计方案总构图。

图2为本发明隐形眼镜盒的硬件构成图。

图3为本发明隐形眼镜盒一种实施例的立体外观示意图。

图4为本发明隐形眼镜盒中报警单元的电路接线示意图。

图5为本发明隐形眼镜盒中定时提醒的工作流程图。

图6为本发明隐形眼镜盒中oled屏的工作流程图。

图7为本发明隐形眼镜盒中消毒单元的工作流程图。

图8为本发明隐形眼镜盒结合手机终端进行丢失查找的工作流程图。

具体实施方式

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握，从而对本发明的保护范围做出更为清晰的界定。

本发明设计者仰赖于长期的研发经验，针对现有的诸多不足，致力于开发并创新提出了一种基于蓝牙智能的隐形眼镜盒及其控制方法，解决隐形眼镜佩戴者忘记对隐形眼镜盒、隐形眼镜佩戴工具（小棒、镊子）进行消毒，忘记定时更换护理液，以及当隐形眼镜盒在附近时却找不到具体位置的问题，突破性地完善、优化了隐形眼镜盒。

如图1至图3所示，本发明该基于蓝牙智能的隐形眼镜盒包括外部的主盒体及其内的眼镜伴侣盒，其中两侧眼镜伴侣盒之间设为佩戴工具储藏室，主盒体带盖（以下简称为盒盖），主盒体内设有对应眼镜伴侣盒的容纳座及相关的按键开关p1。基于前述传统的隐形眼镜盒的不足之处，根据需求分析将主要功能分为三部分，即丢失查找，提醒功能，消毒，该些功能能够通过手机终端的软件客户端（app）与隐形眼镜盒的硬件交互实现。

从硬件改造角度出发，该隐形眼镜盒内集成有蓝牙主控器及与蓝牙主控器线路互联的电源、天线、消毒单元和报警单元，由此，隐形眼镜盒具备与手机终端通过蓝牙信号相连的能力，并籍此通信交互自身状态和控制信号。

从各部分细节的特点来看，其中蓝牙主控器为符合蓝牙ble5.0标准并基于qy-nrf52832开发板的nrf52832芯片，该nrf52832芯片支持蓝牙5协议栈，并与天线构成面向手机终端的蓝牙互联单元。电源为内置电池，主要向蓝牙芯片及其外设部分供电，使整个蓝牙系统正常运行，可通过usb接口对其进行充电。

如图4所示，上述报警单元包括集成嵌设于隐形眼镜盒的led灯、蜂鸣器或两者兼具，且各种视觉、听觉电子器件电性接入蓝牙主控器，报警单元受控于蓝牙主控器启闭。当用户想不到隐形眼镜盒具体放在何处时，可通过手机客户端进行丢失查找。报警模块起到当用手机查找此眼镜盒时提醒用户的作用。报警时led会亮，并且蜂鸣器会发出响声，以提醒用户并帮助用户更好的定位。

上述消毒单元包括通过升压开关电路电性接入蓝牙主控器的深紫外线led灯，深紫外线led灯设于隐形眼镜盒内佩戴工具所在容腔之中且受控于蓝牙主控器启闭。采用深紫外线led灯作为消毒灯，实现对盒内小棒和镊子的消毒。

上述隐形眼镜盒表面设有更换护理液开关h1且盒内侧底部对应眼镜伴侣盒设有按键开关p1，两种开关均电性接入蓝牙主控器并结合蓝牙主控器的定时器和触发信号构成护理液更换提醒单元，且提醒信号输出至手机终端或报警单元。

此外，上述隐形眼镜盒表面还可以选择性嵌设有电性接入蓝牙主控器的oled显示屏，且oled显示屏受控于关联隐形眼镜盒盒盖的按键开关b1启闭、定时显示时间信息和隐形眼镜盒的电量等基本信息。

从本发明智能隐形眼镜盒的控制实现来进一步理解本创新特点，采用蓝牙信号将隐形眼镜盒与手机终端相连，通过手机终端交互隐形眼镜盒的状态，并通过与蓝牙主控器的指令交互进行丢失查找、消毒和护理液更换提醒的功能控制。得益于nrf52832芯片的集成应用，增加了隐形眼镜盒与手机终端的连接距离，因此当两者进入有效范围内时只要具备足够的电量即可实现自动连接。

如图5所示，为本发明隐形眼镜盒中定时提醒的工作流程图。手机终端面向蓝牙主控器设定需要更换护理液的时间，并由蓝牙主控器自检隐形眼镜盒使用状态和计时超出所设定时间的情况，输出提醒信号，所述提醒信号驱动报警单元或交互至手机终端。具体地，在隐形眼镜盒里眼镜伴侣盒的下面有个按键开关（p1)，当伴侣盒拿出时为高电平；当伴侣盒放入时为低电平。还有一个更换护理液的开关（h1），每次更换护理液就需要按下一次进行登记。初始化设置时设置默认的提醒时间为3天，若通过客户端设置过，则将默认时间改为设置的时间。接着初始化定时器为默认提醒时间，当眼镜伴侣盒取出时，说明用户佩戴了隐形眼镜，戴完以后将伴侣盒放入盒子时，有下降沿信号中断触发，所以第一次下降沿触发说明用户佩戴了眼镜。当盒子第二次下降沿信号中断触发时，检查更换护理液的开关h1是否按下过：若按下过则说明已经更换过护理液，则设置定时器时间为默认；若没有按下过，则说明这期间没有更换过护理液，则设置定时器定时的时长为24小时，若这期间有h1中断，则将24小时的提醒取消，设置为默认时长，反之则到时间就会提醒。

如图6所示，为本发明隐形眼镜盒中oled屏的工作流程图。本发明采用0.96寸oled显示屏作为显示原件，体积小巧，采用spi接口与开发板相连，分辨率为128*64，足够显示基本信息。spi初始化主要用来设置spi接口引脚（gpio口）状态。oled初始化主要是通过设置oled屏的寄存器来初始化显示屏的状态。当眼镜盒的盒子盖上时，盒子里有个按键开关（b1）就会被自动按下，产生下降沿信号，触发中断。中断函数使oled打开，显示时间信息和电量信息，显示5秒后关闭。

如图7所示，为本发明隐形眼镜盒中消毒单元的工作流程图。消毒单元为在隐形眼镜盒内佩戴工具所在容腔之中所设的深紫外线led灯，且深紫外线led灯通过升压开关电路电性接入蓝牙主控器，由蓝牙主控器自检隐形眼镜盒使用状态，并输出控制信号驱动消毒单元的亮灭。具体地，初始化消毒功能服务函数时，首先进行gpio口（控制uv灯的放大电路的开关电路的引脚）的初始化。然后进行定时器的初始化（设置定时器参数）。p1产生下降沿信号，说明进行了隐形眼镜的佩戴或摘取，必须在盒子盖上时对小棒和镊子进行消毒处理。当盒子盖上时开关p1产生一个中断，中断处理函数根据b1标志判断是否需要开启消毒灯。当b1置位时，则清除b1标志位，调用定时器定时函数定时1分钟并开启消毒灯。等时间到了，定时器中断处理函数会关闭消毒灯。

如图8所示，为本发明隐形眼镜盒结合手机终端进行丢失查找的工作流程图。手机终端面向蓝牙主控器发送丢失查找指令，蓝牙主控器信号驱动报警单元，视觉或听觉呈现隐形眼镜盒的物理定位。具体地，服务初始化用来设置发射功率服务、及时报警服务。发射功率服务可以用来调节蓝牙的发射功率；及时报警服务可以用来触发报警服务，可以通过该服务用手机查找眼镜盒。当手机需要查找眼镜盒时，首先通过蓝牙与眼镜盒连接，连接成功后若有查找请求则报警模块启动，进行报警，使用户快速定位眼镜盒的位置。

综上关于本发明技术方案结合实施例的图示及详述可见，较之于传统隐形眼镜盒本发明具有如下多方面有益效果：

1.本发明中如果用户使用过隐形眼镜，并且在24小时内没有更换护理液，则会提醒用户更换；若用户不经常佩戴隐形眼镜，则可以自定义设置更换护理液的时间，时间到了会提醒。

2.本发明中如果用户佩戴过隐形眼镜后，眼镜盒会利用uv深紫外线led灯对隐形眼镜佩戴工具（小棒、镊子）、隐形眼镜盒等进行消毒。

3.本发明中如果当隐形眼镜盒在附近却找不到具体位置时，可以利用手机进行丢失查找，眼镜盒会发出报警提醒，使用户方便查找。

除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。