专利名称：智能健康成长助学器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种学生学习用的纠正不良学习习惯的辅助工具，特别是一种具有纠正坐姿不正、防止长时间看书致使眼睛疲劳和光照不足影响视力等缺陷的多功能于一体的智能健康成长助学器。
背景技术：
日常生活中，学生学习时有时坐姿不正确，头部往往不知不觉地离书本越来越近；有时在室内光照度不够了也不知晓，仍旧看书；连续用眼超过一小时了，还在看书。这些是造成眼睛近视的三个主要影响因素。为了保护眼睛，使学生养成良好的学习习惯，一些克服坐姿不正的助学器相继问世。
经相关文献检索，其中专利号为“032453043的一种多功能助学器”，公开了连接有书夹的固定板，在所述固定板的上边或左端或右端设置书夹，所述固定板的下端通过写字板固定装置与写字板活动连接，所述写字板的前部设置有滑道，在滑道上设置有支撑装置，在固定板上还可以设置灯架、笔架、文具盒，在固定板的背面设置有支架固定装置，支架固定装置与支架固定，本实用新型虽然可以达到矫正读书、写字的姿势，防止因长时间写字疲劳后姿势不正确引起的近视眼驼背等目的，但其纠姿功能单一，使用仍不方便。
专利号为022161813的一种在上课时使用的设置有数字显示装置的“学生自觉助学器”，数字显示装置安装在壳体内，与自动开关及语音片通过电线相连。当学生读书、写字姿势不正确时会自动提醒注意，预防近视；对学生不认真听课的行为起到自动计数的督促作用，严肃课堂纪律。但其不能有效防止学生因长时间看书而导致眼睛疲劳和因光照不足而影响视力等问题。
专利号为“2003201203049的生物脑波智能助学器”，设有一种仿脑电“α”波、θ波、δ波脉冲频率的振荡电路，振荡电路的输出同时连接发光管和扬声器。振荡电路的输出经放大电路后再连接发光管和扬声器。它的主要作用是提供同频的闪烁光和声，采用附加的低频音及低频光效果，产生电声光的“α”波，θ波、δ波，同时刺激视、听器官，使人脑进入最佳的休息或学习状态。
迄今为止，还未见有纠正坐姿不正、防止长时间看书致使眼睛疲劳和光照不足影响视力等缺陷于一体的助学器的报导。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能健康成长助学器，它体积小，重量轻，使用方便，智能化控制，动作灵敏、准确，集多功能于一体，不仅可以预防近视，而且可以帮助使用者养成良好的学习生活习惯，有利于学生健康成长。
本发明的目的是这样实现的该装置包括通过弹性调节支架连接的两个带有隔音罩的耳包壳体及组装其内的电池、电路板、电源开关和扬声器，其技术要点是耳包壳体壁上设置光传感器，壳体内组装在电路板上的定时电路、含有坐姿传感开关的坐姿电路、含有光传感器的光电电路分别与录放音电路连接。
所述定时电路包括由IC1组成的定时电路和由IC2组成的反向定时电路及IC3模拟开关，其中IC2电路的输出端与录放音电路的M2、M4端相接。
所述坐姿电路包括由IC4组成的延时电路和坐姿传感开关，其中IC4电路的输出端与录放音电路的M1端相接。
所述光电电路包括由IC5组成的方波电路、由IC6组成的惠斯顿电桥电路和光传感器，其中IC6电路中的三极管VT输出端与录放音电路的M3端相接。
由于、本发明采用了在耳包壳体壁上设置光传感器，壳体内组装在电路板上的定时电路、含有坐姿传感开关的坐姿电路、含有光传感器的光电电路分别与录放音电路连接的结构，所以可以实现学生学习坐姿不正时自动提醒；连续长时间用眼达到一小时以上时自动提醒眺望远方，解除眼疲劳；学习环境的光照度达不到要求时自动提醒调整光线等多种功能。它尽管集多功能于一体，但因各部件都集成在耳包壳体内，故体积小，重量轻，与其它同类产品相比，使用方便，智能化控制，动作灵敏、准确。因此，本发明抓住了造成近视的三个主要影响因素，击中了预防近视主观可以控制，但实际上失去控制的关键环节，预防近视的三个主要影响因素一齐抓，集多功能于一体，不仅可以预防近视，而且可以帮助使用者养成良好的学习生活习惯，有利于学生健康成长。
以下结合附图对本发明作进一步描述。
图1是本发明的一种具体结构示意图。
图2是本发明的工作原理框图。
图3是图2中的定时电路原理图。
图4是图2中的坐姿电路原理图。
图5是图2中的光电电路原理图。
具体实施例方式
根据图1-5详细说明本发明的具体结构和工作过程。该装置包括通过弹性调节支架5连接的两个带有隔音罩1的耳包壳体2及组装其内的电池4、电路板8、电源开关10(K1)和扬声器3等件。其中耳包壳体2壁上设置光传感器7，壳体内组装在电路板8上的定时电路、含有坐姿传感开关9(K3)的坐姿电路、含有光传感器7的光电电路分别与录放音电路连接。定时电路包括由IC1组成的定时电路和由IC2组成的反向定时电路及IC3模拟开关，其中IC2电路的输出端与录放音电路的M2、M4端相接。坐姿电路包括由IC4组成的延时电路和坐姿传感开关K3，其中IC4电路的输出端与录放音电路的M1端相接。光电电路包括由IC5组成的方波电路、由IC6组成的惠斯顿电桥电路和光传感器R7，其中IC6电路中的三极管VT输出端与录放音电路的M3端相接。
录放音电路中的M1端、M2端、M3端、M4端分别根据需要设置相应的语音提示。例如当学习坐姿不正时，M1端可输出语音提醒“您的坐姿不正确，请您坐正，眼离书本一尺，胸离桌子一拳，手离笔尖一寸，达到三个一。”帮助养成良好的坐姿习惯。当连续学习时间达到一小时的时候，M2端可输出语音提醒“您已经连续学习一小时了，专家建议连续用眼不宜超过一小时，请眺望远方，解除眼疲劳。”当学习环境的光线亮度不够时，M3端可输出语音提醒“您学习环境的光线，现在达不到要求，请您调整，光线过暗会损坏眼睛，保护视力，终身受益。”当进行模拟考试作题时，助学器可设定计时，输出语音提醒“考试时间到，请不要忘记写上您的姓名和考号，核对答案，自测检验。”使用时，先将定时换档开关11(K2)选择在合适的位置(连续学习档或模拟考试档)，然后接通电源开关10，此时各部分电路处于待机工作状态。
该装置的控制过程见图2，连续学习和模拟考试时的控制过程见图3，接通电源开关K1后，IC1定时电路和IC3模拟开关得电工作，IC1输出低电平并开始计时，延时结束转输出高电平，接通两路开关，IC2定时电路得电工作并输出低电平，放音电路开始放音，当IC2定时电路延时结束后转输出高电平，放音电路结束放音。
坐姿部分的控制过程见图4，由坐姿自动开关K3、IC4延时电路和模拟开关IC3控制放音电路的放音提醒与停止。接通电源开关K1后，模拟开关IC3得电工作，当坐姿不正的时候，自动开关K3接通，接通开关1和2脚，使IC4电路的输出3脚同放音电路M1接通，是否放音取决于IC4的3脚输出的是低电平还是高电平。IC4定时电路在自动开关K3接通后得电工作输出高电平，放音电路不放音，延时结束后转输出低电平放音电路开始放音，直到坐姿正确自动开关K3断开，停止放音。当坐姿再次不正的时候，重复上述过程。
光电部分见图5，其控制过程由IC5电路和光传感器通过IC6电路控制放音电路的放音与停止。接通电源开关K1后，IC5方波电路得电工作并输出高电平，使IC6惠斯顿电桥电路得电工作，延时TA时间后转输出低电平，IC6惠斯顿电桥电路断电停止工作，再延时TB时间后又转输出高电平，IC6惠斯顿电桥电路又得电工作，周期重复上述过程。是否放音取决于IC5方波电路输出的是否是高电平使IC6电路工作和光线是否变暗，只有同时满足了两个条件才能放音提醒。IC6惠斯顿电桥电路，电阻R1、R2、R6及光敏电阻R7共同构成惠斯顿电桥的两个桥臂，IC6用做高灵敏电压比较器。常态时，调节R6使R7、R6的节点电压略高于R1、R2的节点电压，IC6则输出低电平，VT截止，此后，若光线稍有变暗，R7的电阻增大，则IC6翻转输出高电平，VT导通，使放音电路的M3脚通过VT接地而放音提醒。若光线变亮，R7的电阻变小，IC6则输出低电平，VT截止，放音提醒停止。IC5方波电路输出低电平时，IC6惠斯顿电桥电路断电停止工作，放音提醒也停止。
权利要求
1.一种智能健康成长助学器，包括通过弹性调节支架连接的两个带有隔音罩的耳包壳体及组装其内的电池、电路板、电源开关和扬声器，其特征在于耳包壳体壁上设置光传感器，壳体内组装在电路板上的定时电路、含有坐姿传感开关的坐姿电路、含有光传感器的光电电路分别与录放音电路连接。
2.根据权利要求1所述的智能健康成长助学器，其特征在于所述定时电路包括由IC1组成的定时电路和由IC2组成的反向定时电路及IC3模拟开关，其中IC2电路的输出端与录放音电路的M2、M4端相接。
3.根据权利要求1所述的智能健康成长助学器，其特征在于所述坐姿电路包括由IC4组成的延时电路和坐姿传感开关，其中IC4电路的输出端与录放音电路的M1端相接。
4.根据权利要求1所述的智能健康成长助学器，其特征在于所述光电电路包括由IC5组成的方波电路、由IC6组成的惠斯顿电桥电路和光传感器，其中IC6电路中的三极管VT输出端与录放音电路的M3端相接。
全文摘要
一种智能健康成长助学器，包括通过弹性调节支架连接的两个带有隔音罩的耳包壳体及组装其内的电池、电路板、电源开关和扬声器，其技术要点是耳包壳体壁上设置光传感器，壳体内组装在电路板上的定时电路、含有坐姿传感开关的坐姿电路、含有光传感器的光电电路分别与录放音电路连接。它体积小，重量轻，使用方便，智能化控制，动作灵敏、准确，集多功能于一体，不仅可以预防近视，而且可以帮助使用者养成良好的学习生活习惯，有利于学生健康成长。
文档编号H03K17/968GK1855159SQ20051004633
公开日2006年11月1日 申请日期2005年4月29日 优先权日2005年4月29日
发明者张驰 申请人:张驰