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本发明涉及预防儿童近视的语音提醒装置，属于保护眼睛预防近视的，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，本发明安装在用户头部侧面，能够实现电源电压检测、电池充电、环境噪音强度的检测、用户眼睛至观察物之间距离的检测、头部与水平面之间的左右倾斜角度的检测和语音提示，简化电路结构，降低能耗，装置小巧质轻，经济实用，使用方便，能够很好地满足用户预防近视的需要。`!`\u003Cbr\/\u003E1.一种防近视提醒器，包括电源电路、单片机电路、超声波发射头（JZT）、超声波接收头（JZR）、双向滚珠开关（SK）、放大检测电路、语音电路和压电蜂鸣器（YS）以及必要的外壳和头戴支架，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（K1、K2），所述的电源电路包括锂电池充电电路、可充电锂电池（Bat）、单刀双掷开关（K）和速断熔断器(FU)，放大检测电路的输入端接收来自超声波接收头（JZR）的输出信号，其输出端连接单片机（IC1），单片机(IC1)还连接电源电路、超声波发射头(JZT)、双向滚珠开关（SK）和语音电路，采用测量发射超声波与接收超声波回波之间的时间差的超声波测距原理测量用户眼睛至观察物之间的距离是否低于设定的限值，所述语音电路驱动压电蜂鸣器（YS）发出提示语音，单片机（IC1）根据输入的检测信号控制语音电路由压电蜂鸣器（YS）发出提示语音，让用户纠正姿势，防止近视，所述的电源电路、单片机电路、超声波发射头（JZT）、超声波接收头（JZR）、双向滚珠开关（SK）、放大检测电路、语音电路和压电蜂鸣器（YS）安装在一块PCB板上，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锂电池（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，用头戴支架把本发明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，超声波发射头（JZT）、超声波接收头（JZR）和两只眼睛为一条直线布置，其特征在于：超声波发射头（JZT）直接连接单片机(IC1)，由单片机（IC1）直接驱动超声波发射头（JZT）向外发射超声波，而不采用专门的驱动电路；超声波接收头（JZR）与放大检测电路结合实现超声波回波的接收和环境噪音强度的检测两种功能；所述双向滚珠开关（SK）用于检测头部与水平面之间的的左右倾斜角度，在用户正常的读写过程中，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）的增大而减小。\u003Cbr\/\u003E2.根据权利要求1所述的防近视提醒器，其特征在于：在用户正常的读写过程中，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，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。\u003Cbr\/\u003E3.根据权利要求1所述的防近视提醒器，其特征在于：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SOP8，其引脚1和引脚3接地，引脚2与地之间接电阻R13，引脚4、引脚8、发光二极管VD2的正极和发光二极管VD3的正极连接在一起，引脚4与地之间接电容4后通过5V端连接到外部的5V电源适配器，由外部的5V电源适配器提供充电电源，引脚7与发光二极管VD2的负极之间连接电阻R14, 引脚6与发光二极管VD3的负极之间连接电阻R15,引脚5连接单刀双掷开关K的分电极1处，单刀双掷开关K的公共电极0连接可充电锂电池Bat的正极，可充电锂电池Bat的负极接地，单刀双掷开关K的分电极2串联速断熔断器FU，所述的电源电路由电源端Vdd向各单元电路供电，其中发光二极管（VD2、VD3）分别用于指示正在充电和停止充电，设置速断熔断器FU用于保护可充电锂电池Bat；所述放大检测电路实现对输入信号的放大、带通滤波和转换成脉冲信号的功能，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SOP14, 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C10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的谐振中心频率相同，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C1并联后一端接地，另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接运放IC2的正电源端，电阻R1、电阻R2和电容C1三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VD1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R10的一端，电阻R10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，三极管V、电阻（R9、R10）和二极管VD1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1输入脉冲信号；所述双向滚珠开关SK的两个开关（K1、K2）并联后，一端连接至单片机IC1的引脚11，另一端接地；超声波发射头JZT的一端连接单片机IC1的引脚15，其另一端经电阻R11接地；所述超声波发射头JZT和超声波接收头JZR的中心频率为40KHz;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1与引脚5之间连接电容C7,引脚（6、7、8）分别连接单片机IC1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。\u003Cbr\/\u003E4.根据权利要求1所述的防近视提醒器，其特征在于：本发明采用测量发射超声波与接收超声波回波之间的时间差的超声波测距原理，测量用户眼睛至观察物之间的距离是否低于设定的限值，该限值设定为24cm～29cm。\u003Cbr\/\u003E5.根据权利要求1所述的防近视提醒器，其特征在于：所述的单片机电路包括单片机IC1、电容器C4和电容器C5,所述单片机(IC1)的型号为STC15W201S，封装为SOP16，采用内部高精度RC时钟，不安装外部时钟晶振，电容器C4和电容器C5并联后连接在单片机IC1的引脚6与引脚8之间，引脚6连接电源Vdd, 引脚8接地，单片机IC1的引脚15作为P1.0口使用，且设定该端口工作于强推挽输出模式，单片机IC1的引脚（2、4、16）工作于准双向口模式，其引脚1作为其内部定时器\/计数器T0的输入端，引脚11作为单片机IC1的中断INT0的中断源输入端，且中断INT0为高级中断，并采用下降沿或低电平触发中断，单片机IC1的内部定时器\/计数器T0和定时器\/计数器T2选择为低级中断，且定时器\/计数器T0选择为计数器，定时器\/计数器T2选择为定时器，低压检测中断LVD选择为高级中断。\u003Cbr\/\u003E6.根据权利要求1所述的防近视提醒器，其特征在于：启动单片机IC1的低压检测功能，当电源电压Vdd低于3V时，所述单片机IC1立即进入掉电模式\/停机模式，当电源电压Vdd在3V～3.18V时，所述的单片机IC1立即控制语音电路由压电蜂鸣器YS发出“电量太低，请充电，系统将要关机”的语音提示音3次，然后单片机IC1进入掉电模式\/停机模式，只有在下次开机时的电源电压Vdd高于3.18V时单片机IC1才离开掉电模式\/停机模式，而进入正常的工作模式；在正常的工作模式期间，本发明采用使单片机IC1进入掉电模式\/停机模式的方式以节约电能，所以单片机IC1周期性工作于掉电模式\/停机模式和超声波测距模式两种模式；单片机IC1的超声波测距模式包括两个检测过程，即环境噪音强度的检测过程和用户眼睛至观察物之间距离的检测过程，其中环境噪音强度的检测过程先于用户眼睛至观察物之间距离的检测过程执行；在单片机IC1进入超声波测距模式时，首先不发射超声波，而是延时10ms左右的时间，以检测其引脚1是否有环境噪音脉冲输入，若有，则单片机IC1控制语音电路由压电蜂鸣器YS发出“太吵了”的语音提示音，直到检测不到其引脚1存在环境噪音脉冲信号为止；若检测不到单片机IC1的引脚1存在环境噪音脉冲信号，则单片机IC1通过引脚15输出若干个40KHz的电脉冲信号，由超声波发射头JZT发射超声波，由超声波接收头JZR接收该超声波的回波信号，并将相应的电信号输入放大检测电路，最后输入到单片机IC1，采用现有的测量发射超声波与接收超声回波之间的时间差的超声波测距原理检测用户的眼睛至观察物之间的距离是否低于限值，若低于限值, 则单片机IC1控制语音电路由压电蜂鸣器YS发出“距离太近了，请挺直腰杆，抬起头”的语音提示音，并继续每隔2.5秒检测一次该距离，直到用户的眼睛至观察物之间的距离高于限值为止；若用户的眼睛至观察物之间的距离高于限值，则单片机IC1退出超声波测距模式而进入掉电模式\/停机模式，经过约16s的时间后单片机IC1自动唤醒而开始新一轮的超声波测距模式；在正常的工作模式期间，单片机IC1无论处于掉电模式\/停机模式还是超声波测距模式，如果因用户的头部左右倾斜过大或姿势不端正而使双向滚珠开关SK的开关(K1、K2)中的任何一个接通，则单片机IC1进入相应的中断程序而控制语音电路由压电蜂鸣器YS发出“请摆正姿势”的语音提示音，直到用户摆正姿势而使双向滚珠开关SK的开关(K1、K2)都断开为止；当用户摆正姿势而使双向滚珠开关SK的开关(K1、K2)都断开后，单片机IC1进入超声波测距模式。\u003Cbr\/\u003E7.根据权利要求6所述的防近视提醒器，其特征在于：在单片机IC1因双向滚珠开关SK的开关(K1、K2)中的任何一个接通而进入中断程序时，在该中断程序的开始位置暂时关闭该中断，在压电蜂鸣器YS发完“请摆正姿势”的语音提示音后再打开该中断。\u003Cbr\/\u003E8.根据权利要求6所述的防近视提醒器，其特征在于：在压电蜂鸣器YS发出“距离太近了，请挺直腰杆，抬起头”的语音提示音的过程中，单片机IC1忽略其引脚1是否有脉冲输入。\u003Cbr\/\u003E9.根据权利要求1、3之任一项所述的防近视提醒器，其特征在于：可充电锂电池Bat采用纽扣式的，其标称电压为3.7V左右, 充电限制电压为4.2V。\u003Cbr\/\u003E10.根据权利要求1所述的防近视提醒器，其特征在于：所述超声波发射头（JZT）和超声波接收头（JZR）的直径不超过10mm。