一种分离式可佩戴视力保护装置的制作方法

本发明属于视力保护技术领域，尤其涉及一种分离式可佩戴视力保护装置。

背景技术：

随着电脑、电视及各种视频多媒体的普及，社会压力的增加和居民受教育程度的逐步提高，青少年学生长期近距离工作、超负荷用眼、读写姿势不良等，导致视力低下，并发展成为常见病。近二十年来，中国青少年近视发生率逐年持续增长，近视率仅次于日本，位居世界第二位，近视总人数居世界第一位，大中小学生视力不良检出率高达68.44%。在无法减轻学生学业压力的情况下，保护视力需放在读写姿势纠正上。

目前，除了采用传统的食疗法和用眼药水缓解疲劳来保护视力外，国内外已针对性地开发多种类型的仪器。“眼保姆”是采用电脑编码脉冲技术模拟传统针灸，作用于眼部穴位，消除眼疲劳，解决近视的外因；“坐视宝”是采用耳挂式造型通过红外传感装置来监控坐读姿势，并发出提示音纠正；“智能感控视力保护仪”是用于玩电脑和看电视等娱乐场合，监测距离、时间、光照强度等外界环境参数来控制娱乐时间，从而保护视力。以上视力保护器存在价格偏高、效果不确定等问题，并且影响戴在儿童身上的舒适性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种分离式可佩戴视力保护装置价格低、效果好、使用舒适，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种分离式可佩戴视力保护装置，包括佩戴器和显示装置，佩戴器可拆卸式地安装到耳朵上，用于探测光照强度和距离远近，佩戴器通过蓝牙模块连接到显示播报装置，显示播报装置显示播报装置用于播放提醒能否用眼。

优选的，上述佩戴器包括壳体和耳挂，壳体为条状结构，一端设置有光照传感器、超声距离传感器，另一端设置有耳挂。

优选的，上述光照传感器和超声距离传感器连接到从控制器，从控制器上连接有蓝牙发射模块。

优选的，上述显示播放装置包括壳体，壳体内安装有主控制器，主控制器上连接有蓝牙接收模块、lcd显示屏、语音播放装置和按键，lcd显示屏、语音播放装置和按键安装在壳体上端面，语音播放装置用于提醒用户能否用眼。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过分离式的佩戴器和显示播放装置，能够进行光照强度的探测和距离远近的探测，并将光照强度和距离信号发射给显示播放装置，通过对比比较后进行提醒用眼，大大提高使用者的安全性，使得使用者读书、看电视、玩电脑等能够保护眼睛，保护效果好，使用舒适，分离结构，头戴方便，重量轻，本发明探测更加精确、传输更快速和稳定以及高性价比，本发明还具有结构简单、成本低和控制方便的特点。

附图说明

图1是本发明的控制原理示意图；

图2是本发明的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例：如图1-图2所示，一种分离式可佩戴视力保护装置，包括佩戴器和显示装置，佩戴器可拆卸式地安装到耳朵上，用于探测光照强度和距离远近，佩戴器通过蓝牙模块连接到显示播报装置，显示播报装置显示播报装置用于播放提醒能否用眼。

优选的，上述佩戴器类似于蓝牙耳机结构，它包括壳体和耳挂，壳体为条状结构，一端设置有光照传感器、超声距离传感器，另一端设置有耳挂。

优选的，上述光照传感器和超声距离传感器连接到从控制器，从控制器上连接有蓝牙发射模块，从控制器采用stc15f104e控制芯片，其大小为17mm*10mm，超声距离传感器的大小为35mm*20mm，光照传感器采用光敏电阻，其大小为27mm*14mm，蓝牙发送模块大小为13.5mm*18mm，整个佩戴器部分的平面尺寸约为50mm*30mm。

如图2所示，光照传感器采用光敏电阻传感器，光敏电阻传感器由光敏电阻和比较器组成，灵敏度可以调节，比较器采用lm393芯片，工作稳定，使用者可根据自身需求，通过旋钮调节滑动电阻r2的大小以此来设定不同的光强报警阈值，精确简易。

超声距离传感器采用hc-sr04超声波模块，其性能稳定，测度距离精确，盲区为2cm，精度可达0.3cm，此模块感应角度不大于15°，探测距离为2cm-450cm，足够满足写字使用时距离范围和精度。

蓝牙模块采用主从一体hm-11串口蓝牙透传模块，其使用ticc-2540/1芯片符合蓝牙4.0ble协议，超低待机功耗90μa~400μa，只有一角硬币大小，减少佩戴器部分体积和功耗，同时，其支持通过at指令进行主从设置，显示播放装置也使用其作为接收数据主机。

stc15f104e采用sop8封装，这是一种增强型8051内核mcu，内部集成了2个16位可重装载定时器，芯片不需要复位电路，上电自复位，内部集成了r/c时钟，省去了外部晶振，可在线烧写程序并在烧写时可任意定义频率支持串口下载。其引脚只有8个，除了电源外全部是i/o口（6个），p0.1连接光强检测模块，p0.2控制超声模块进行测量，p0.3接收超声模块的时间信息，rxd和txd连接蓝牙透传模块，由于stc15f104e可以省去传统单片机的复位电路、外部晶振电路，且采用贴片封装，因此占用电路板面积非常小。又由于其低功耗设计，以每天使用2小时计算，3节aa电池可使用一个月

优选的，上述显示播放装置包括壳体，壳体内安装有主控制器，主控制器采用stc89c52，主控制器上连接有蓝牙接收模块、lcd显示屏、语音播放装置和按键，lcd显示屏、语音播放装置和按键安装在壳体上端面，语音播放装置用于提醒用户能否用眼，控制器通过蓝牙接收模块接收佩戴器发送的光强信息和距离信息进行分析并给出应答，同时显示播放装置也可对保护器的相关参数进行设置调整，使其适用于不同场合。

lcd显示屏采用lcd12864进行显示，其5v背光亮度可调，不需额外供电，且自带中英文字库，可进行串行和并行控制。由于显示控制部分实时性要求并不高，因此使用串行控制。按键采用4x4行列式按键，支持数字、确认、取消等操作，满足使用者进行光强、距离和使用时间的设定，超过设定值即语音播放装置进行语音报警。语音播放装置采用syn6288，引脚连接简单，可直接连接单片机。

主控制器stc89c52为经典的8051内核，内部有可编程8k字节flash，512字节ram，32位i/o口线。可通过串口直接下载用户程序，无需专用编程器，方便开发。内部带4k字节eeprom存储空间，用于存储设置的参数。工作频率范围0～40mhz，相当于普通8051的0～80mhz，在进行lcd显示时有足够快的显示刷新速度。

负责信息采集的佩戴器的蓝牙负责发送数据，显示控制装置的蓝牙负责接收数据，佩戴器和显示控制装置功耗都较低，均可采用电池供电。

当启动视力保护器时，佩戴器向显示播放装置发送检测数据，显示播放装置接收到数据后通过比较，若光照度和距离达到设定阈值，则说明开始用眼，进行计时，否则停止计时。

本发明主要优势在于其结构小，分块化，可进行商品化的批量生产。戴在使用者头顶的佩戴器小巧、方便，与传统的相比更加简易、舒适。视力保护器的信号采集的佩戴器与显示播放装置相分离，因此信号采集部分可做得精细化，系统亦可以外拓更多的相关功能。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。