一种台灯光路自动控制装置及安装有该装置的台灯的制作方法

本发明涉及一种台灯光路自动控制装置及安装有该装置的台灯，属于台灯技术领域。

背景技术：

据调查我国现有盲人500多万，低视力近千万人，尤其是在儿童及青少年当中，患病率极高。全国学生体质健康调研最新数据表明，我国小学生近视眼发病率为22.78%，中学生为55.22%，高中生为70.34%。更令人震惊的是，有调查报告称，国内因高度近视致盲者已达30多万人。近视可给人的健康带来多种潜在的危害和危险，近视患者其白内障、青光眼的发病率明显高于正常人；中高度近视,特别是高度近视容易引发玻璃体混浊、视网膜出血和脱离而致盲；近视超过600度可产生一定的遗传因素,不但影响自己,而且会影响下一代,这是最可怕的。

导致近视的因素有多种，在读书和写字时，台灯是常用的光源之一，当台灯的亮度一定，若放置的位置和台灯的照射角度不适当，台灯在书面或纸面上形成的反射光直射眼睛，这时候字迹看起来不清晰，人的眼睛观察起来感到吃力，眼睛会感到刺眼或不舒适，这种现象称为光幕反射效应，光幕反射对人的眼睛有明显的危害。长时间在灯下看书写字，是造成近视的主要因素之一。为消除光幕反射，减弱台灯灯光对眼睛的危害，设计了台灯光路（光的传播路径）自动控制装置。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种台灯光路自动控制装置及安装有该装置的台灯，调整台灯的光照角度，保护使用者的视力。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种台灯光路自动控制装置，其特征在于：包括光敏传感器、a/d转换电路、微处理器、驱动电路和步进电机；所述的光敏传感器通过a/d转换电路与微处理器相连，所述的微处理器与驱动电路相连驱动步进电机调整台灯光照角度，所述的光敏传感器安装在台灯灯罩内，接收台灯最强的反射光，根据光敏传感器感应反射光强度驱动步进电机调整台灯光照角度，避免光幕反射效应对眼睛危害。

进一步的，所述的光敏传感器为3du系列光敏三极管，所述的光敏三极管发射极与a/d转换电路相连。

进一步的，所述的a/d转换电路为模数转换模块adc0809，所述的模数转换模块adc0809采样频率为8位，8路模拟输入信号分别与光敏传感器和微调开关相连。

进一步的，所述的微处理器为at89c52单片机。

进一步的，所述的驱动电路为驱动模块uln2003a。

进一步的，所述的步进电机为28byj48-5v步进电机。

一种安装有台灯光路自动控制装置的台灯，其特征在于：包括主控电路板，所述的主控电路板安装在底座内，所述的底座上设有支架，支架通过转动副与底座相连，所述的底座上还设有仰角微调按钮、转角微调按钮和电源开关，所述的支架上设有仰角步进电机、转角步进电机和灯罩，所述的灯罩上设有透光窗，透光窗内分别设有光源窗和感光窗，光源窗和感光窗采用挡板相隔，感光窗内设有转角控制光敏传感器和仰角控制光敏传感器。

本发明的有益效果是：本发明改善读写者的光照环境，消除台灯带来的光幕反射，减轻或消除台灯光照对读写者带来的不良影响。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构原理框图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的控制电路示意图；

图中：1、主控电路板，2、底座，3、支架，4、仰角步进电机，5、转角步进电机，6、灯罩，7、转角控制光敏传感器，8、仰角控制光敏传感器，9、透光窗，10、转动副，11、仰角微调按钮，12、转角微调按钮，13、电源开关。

具体实施方式

如图1至图3所示的一种台灯光路自动控制装置，其特征在于：包括光敏传感器、a/d转换电路、微处理器、驱动电路和步进电机；所述的光敏传感器通过a/d转换电路与微处理器相连，所述的微处理器与驱动电路相连驱动步进电机调整台灯光照角度，所述的光敏传感器安装在台灯灯罩内，接收台灯最强的反射光，根据光敏传感器感应反射光强度驱动步进电机调整台灯光照角度，避免光幕反射效应对眼睛危害。

所述的光敏传感器为3du系列光敏三极管，所述的光敏三极管发射极与a/d转换电路相连。

所述的a/d转换电路为模数转换模块adc0809，所述的模数转换模块adc0809采样频率为8位，8路模拟输入信号分别与光敏传感器和微调开关相连。

所述的微处理器为at89c52单片机。

所述的驱动电路为驱动模块uln2003a。

所述的步进电机为28byj48-5v步进电机。

一种安装有台灯光路自动控制装置的台灯，其特征在于：包括主控电路板1，所述的主控电路板1安装在底座2内，所述的底座2上设有支架3，支架3通过转动副10与底座2相连，所述的底座2上还设有转角微调按钮12和电源开关13，所述的支架3上设有仰角步进电机4、转角步进电机5和灯罩6，所述的灯罩6上设有透光窗9，透光窗9内分别设有光源窗和感光窗，光源窗和感光窗采用挡板相隔，感光窗内设有转角控制光敏传感器7和仰角控制光敏传感器8。

v1～v4为光敏三极管，其中v1、v2控制台灯的仰角，调节范围为-45⁰～45⁰，水平面角度为0⁰。v3、v4控制台灯的转角，控制范围为-45⁰～45⁰，水平面角度为0⁰。仰角步进电机4转轴与导杆直接相连，安装在支架3内，用以调节支架仰角。转角步进电机5转轴与导杆直接相连，安装在灯罩6内，用以调节灯罩6的转角。步进电机的电源为5v。光敏三极管用直流5v电源提供能量。光敏三极管将光信号转变为电信号，此电信号传送给a/d转换器adc0809，a/d转换器转换后的数字信号传送给单片机at89c52进行数据处理，经单片机处理后的信号传送给驱动器uln2003，从而驱动步进电机动作。

当v1、v2接受的光强不一样时，转角步进电机4m1被驱动进行仰角调整，当v1、v2接受的光强一样时，台灯仰角被固定；当v3、v4接受的光强不一样时，转角步进电机5m2被驱动，台灯的转角被调整，当v3、v4接受的光强一样时，台灯的转角被固定。s1+、s2-为台灯仰角微调按钮，s3+、s4-为台灯转角微调按钮。这样最强的反射光照射到光敏三极管，偏离了人的眼睛，避免了光幕反射效应，减弱了光幕对人眼睛损害。74ls74为分频器，能使步进电机转角更精确。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种台灯光路自动控制装置及安装有该装置的台灯，属于台灯技术领域。包括光敏传感器、A/D转换电路、微处理器、驱动电路和步进电机；所述的光敏传感器通过A/D转换电路与微处理器相连，所述的微处理器与驱动电路相连驱动步进电机调整台灯光照角度。一种安装有台灯光路自动控制装置的台灯，其特征在于：包括主控电路板，所述的主控电路板安装在底座内，所述的底座上设有支架，支架通过转动副与底座相连，所述的底座上还设有仰角微调按钮、转角微调按钮和电源开关，所述的支架上设有仰角步进电机、转角步进电机和灯罩，所述的灯罩上设有透光窗，透光窗内分别设有光源窗和感光窗，光源窗和感光窗采用挡板相隔，感光窗内设有转角控制光敏传感器和仰角控制光敏传感器。

技术研发人员：刘冬冬;王兆敏
受保护的技术使用者：徐州工程学院
技术研发日：2018.09.25
技术公布日：2018.12.07