專利名稱：一種定時矯姿監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種輔助學習用具，尤其是一種可應(yīng)用于生活中看書、寫字姿勢矯正和時間控制的監(jiān)測儀。
背景技術(shù)：
在我國教育的現(xiàn)階段，中小學生學習壓力日益增大，家庭作業(yè)和各種課外輔導(dǎo)也接踵而來，這導(dǎo)致了中小學生患近視幾率一再提高，駝背、脊椎變形也出現(xiàn)了。為了有效的保護視力及矯正身姿，市場上出現(xiàn)了多種學習輔助用具。例如:矯姿帶、定時燈、護眼燈、正姿筆等。他們在實際應(yīng)用中也取得了不錯的效果，但不同程度的存在一些不便之處。例如:有的攜帶不方便(矯姿帶在炎熱的夏天使用很不方便)，有的功能過于單一(護眼燈、定時燈)，有的具有局限性(正姿筆只能矯正寫字姿勢但如果不需要用筆，看書時卻無用武之地)。這些都限制了他的使用條件和地點，應(yīng)用起來有些不便。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是:為了克服上述中存在的問題，提供一種攜帶方便、應(yīng)用條件和地點不受限制、具有很好的保護視力與矯正坐姿功能的定時矯姿監(jiān)測儀。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種定時矯姿監(jiān)測儀，包括與待檢測高度相連的超聲波測距儀，所述超聲波測距儀輸出端上連接有A/D數(shù)據(jù)采集電路，A/D數(shù)據(jù)采集電路與單片機輸入端相連接，單片機輸入端還連接有定時時間按鍵調(diào)節(jié)電路；所述單片機輸出端分別連接有用于顯示處理后數(shù)據(jù)的數(shù)碼顯示模塊和用于報警提示用的報警電路模塊。進一步地，所述超聲波測距儀測距范圍為0.0m 一 1.0m。該定時矯姿監(jiān)測儀的待檢測模塊用于模擬待檢測的距離，當人坐在書桌待測位置時，超聲波測距儀就會檢測人眼離桌面的距離。此超聲波測距儀包括發(fā)射和接收兩部分。先將超聲波測距儀嵌入到該監(jiān)測儀中置于桌面上，系統(tǒng)準確測量從超聲波傳感器到人頭頂?shù)木嚯x，此距離減去人眼到頭頂?shù)木嚯x(大約10cm-15cm)即為傳感器到人眼的距離(即桌面到人眼的距離)。此測距儀測量范圍0.0m — 1.0m可滿足測量需求。超聲波測距是通過超聲波發(fā)射傳感器向某一方向發(fā)射超聲波，當在介質(zhì)中傳播碰到靜止障礙物后，必有同頻的反射波作用于超聲波接收傳感器上。這時發(fā)射點與被測物反射面之間的距離L即可用時差法計算:L=CT/2，其中，C為超聲波在介質(zhì)中的傳播速度(m/s)，T為從發(fā)射超聲波到接收到回波的時間差(s) ;L為待測距離(m)。所述的超聲波測距儀輸出端上連接A/D數(shù)據(jù)采集，所述的定時時間按鍵調(diào)節(jié)電路和A/D數(shù)據(jù)采集分別與單片機輸入端相連接，定時時間按鍵調(diào)節(jié)電路采用了四個按鍵作為調(diào)節(jié)定時時間和定時開始開關(guān)的人機設(shè)置界面與單片機連接，此單片機是ATmega32單片機，ATmega32是基于增強的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器，外部最高接16MHz晶體振蕩器，由于其先進的指令集以及單時鐘周期指令執(zhí)行時間，ATmega32的數(shù)據(jù)吞吐率高達lMIPS/MHz，大多數(shù)指令執(zhí)行時間為單個時鐘周期，最快的指令執(zhí)行時間為1/16MHZ 0.062us，單片機輸出端上分別連接有用于時間顯示的數(shù)碼顯示電路和用于定時時間已到的提醒和測距不合格的報警提示電路。數(shù)碼顯示用六個數(shù)碼管分別顯示時、分、秒。報警電路模塊應(yīng)用語音芯片錄音提醒“定時時間到”、“請注意坐姿”
坐寸ο本實用新型的有益效果是:該定時矯姿監(jiān)測儀，使用單片機和A/D數(shù)據(jù)采集的結(jié)合，能夠有效地降低系統(tǒng)成本并且能夠滿足數(shù)據(jù)采集要求；采用超聲波測距儀，屬于一種非接觸式的測量，使用方便的同時測距精度高，抗干擾能力強；定時器部分能夠提醒使用者看書和寫字的時間，以便放松休息，定時時間能夠人為設(shè)定幫助學生在一定的時間內(nèi)完成規(guī)定的學習任務(wù)，使用起來更加人性化。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.待檢測高度，2.超聲波測距儀，3.A/D數(shù)據(jù)采集電路，4.定時時間按鍵調(diào)節(jié)電路，5.單片機，6.報警電路模塊，7.數(shù)碼顯示模塊。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。如圖1所示的定時矯姿監(jiān)測儀，由超聲波測距儀2、A/D數(shù)據(jù)采集電路3、定時時間按鍵調(diào)節(jié)電路4、單片機5、報警電路模塊6和數(shù)碼顯示模塊7組成，超聲波測距儀2通過其內(nèi)設(shè)置的超聲波傳感器與待檢測高度I感應(yīng)相連(此處待檢測高度I為人眼的距離)，超聲波測距儀2輸出端上連接有A/D數(shù)據(jù)采集電路3，定時時間按鍵調(diào)節(jié)電路4和A/D數(shù)據(jù)采集電路3分別與單片機5輸入端相連接，單片機5輸出端上分別連接有用于提示用的報警電路模塊6和用于顯示處理后數(shù)據(jù)的數(shù)碼顯示模塊7。本實用新型的定時矯姿監(jiān)測儀的工作原理:先觸發(fā)系統(tǒng)的外部中斷，同時對數(shù)碼顯示模塊7進行清屏，表示可以開始進行A/D數(shù)據(jù)采集了。此時當人坐在桌前時，人的頭頂高度已經(jīng)出現(xiàn)在超聲波測距儀2的檢測范圍，單片機5開始處理A/D數(shù)據(jù)采集電路3后的數(shù)據(jù)，處理的結(jié)果同時在數(shù)碼顯示模塊7上顯示，當超聲波測距儀2中的傳感器檢測到人眼目視書本距離過近時，單片機5輸出信號，控制報警電路模塊6發(fā)出報警語音提示。在定時器的使用中，首先通過定時時間按鍵調(diào)節(jié)電路4設(shè)定好定時時間，當定時時間到時由單片機5輸出信號，使報警電路模塊6發(fā)出語音提示。至此，一次使用過程完畢。以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)使用人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行操作和使用。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求1.一種定時矯姿監(jiān)測儀，其特征在于:包括與待檢測高度(I)相連的超聲波測距儀(2),所述超聲波測距儀(2)輸出端上連接有A/D數(shù)據(jù)采集電路(3)，A/D數(shù)據(jù)采集電路(3)與單片機(5)輸入端相連接，單片機(5)輸入端還連接有定時時間按鍵調(diào)節(jié)電路(4);所述單片機(5)輸出端分別連接有用于顯示處理后數(shù)據(jù)的數(shù)碼顯示模塊(7)和用于報警提示用的報警電路模塊(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定時矯姿監(jiān)測儀，其特征在于:所述超聲波測距儀(2)測距范圍為 0.0m — 1.0m0
專利摘要本實用新型公開了一種定時矯姿監(jiān)測儀，包括與待檢測高度相連的超聲波測距儀，所述超聲波測距儀輸出端上連接有A/D數(shù)據(jù)采集電路，A/D數(shù)據(jù)采集電路與單片機輸入端相連接，單片機輸入端還連接有定時時間按鍵調(diào)節(jié)電路；所述單片機輸出端分別連接有用于顯示處理后數(shù)據(jù)的數(shù)碼顯示模塊和用于報警提示用的報警電路模塊。本實用新型的定時矯姿監(jiān)測儀，結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，無論男女老少，晝夜均可使用，特別適合在校中小學學生使用。
文檔編號G08B21/24GK203038438SQ201320020550
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者王軍琴, 戴君 申請人:西安文理學院