具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán),包括電源電路和環(huán)境光檢測(cè)報(bào)警電路,所述電源電路包括蓄電池,所述環(huán)境光檢測(cè)報(bào)警電路包括用于采集并輸出周圍環(huán)境光強(qiáng)度信號(hào)的光采集模塊、將光采集模塊輸出的信號(hào)與光照強(qiáng)度的上限閾值和下限閾值分別進(jìn)行比較的光強(qiáng)度比較電路、根據(jù)光強(qiáng)度比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行報(bào)警的報(bào)警模塊,所述光采集模塊、光強(qiáng)度比較電路、報(bào)警模塊均與電源電路相連。本實(shí)用新型既保留了原有智能手環(huán)的各種功能,并在智能手環(huán)上增加了環(huán)境光檢測(cè)功能,能夠通過檢測(cè)環(huán)境光并通過指示燈提示用戶當(dāng)前環(huán)境光強(qiáng)度,提醒用戶當(dāng)前環(huán)境下是否合適閱讀或者書寫,從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)視力的目的。
【專利說明】具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及智能手環(huán)【技術(shù)領(lǐng)域】,具體地,涉及一種具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智 能手環(huán)。
【背景技術(shù)】
[0002] 最近30年,盡管中國青少年的營養(yǎng)狀況不斷改善,身高、體重方面的數(shù)值有所增 力口,但是中國青少年的身體素質(zhì),包括速度、耐力、力量,爆發(fā)力等都處于持續(xù)下降狀態(tài),這 和缺乏鍛煉,以靜代動(dòng)的生活方式相關(guān)。另一方面,中國青少年的近視率也不斷上升,小學(xué) 6年級(jí)的近視率接近30%,而高中的近視率接近70%。
[0003] 近年來,智能手環(huán)風(fēng)靡全國,其主要功能是檢測(cè)佩戴者的活動(dòng)情況,通常是計(jì)量使 用者行走的步數(shù)以及監(jiān)測(cè)夜晚的睡眠情況,計(jì)步功能又衍生出行走速度、行走距離以及消 耗的熱量等,這種智能手環(huán)一般稱為運(yùn)動(dòng)手環(huán)。此外,有些智能手環(huán)還提供了時(shí)鐘功能、鬧 鐘功能、心率監(jiān)測(cè)以及GPS定位等等額外功能。此類產(chǎn)品小巧易用,價(jià)格適中,且在人們?cè)?來越關(guān)注自身健康的情況下,更受到消費(fèi)者的青睞。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種的具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán), 該智能手環(huán)能夠檢測(cè)環(huán)境光強(qiáng)度,在光線過強(qiáng)或過弱的情況下發(fā)出報(bào)警,以提醒使用者保 護(hù)視力。
[0005] 本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006] 具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán),包括電源電路,所述電源電路包括蓄電池,還包 括環(huán)境光檢測(cè)報(bào)警電路,所述環(huán)境光檢測(cè)報(bào)警電路包括用于采集并輸出周圍環(huán)境光強(qiáng)度信 號(hào)的光采集模塊、將光采集模塊輸出的信號(hào)與光照強(qiáng)度的上限閾值和下限閾值分別進(jìn)行比 較的光強(qiáng)度比較電路、根據(jù)光強(qiáng)度比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行報(bào)警的報(bào)警模塊,所述光采集 模塊、光強(qiáng)度比較電路、報(bào)警模塊均與電源電路相連。
[0007] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述電源電路還包括連接在蓄電池輸出端的穩(wěn)壓 電路。
[0008] 進(jìn)一步,所述穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓器U3、電容C1、電容C3,電容C1與蓄電池的輸出端 正負(fù)兩極并聯(lián);穩(wěn)壓器U3的輸入端連接蓄電池的輸出端正極,其輸出端為電源電路的輸出 端;電容C2 -端接地,另一端連接穩(wěn)壓器U3的輸出端。
[0009] 作為本實(shí)用新型的又一改進(jìn),所述環(huán)境光檢測(cè)報(bào)警電路還包括提供光照強(qiáng)度的上 限閾值的第一分壓電路和提供光照強(qiáng)度的下限閾值的第二分壓電路;所述光強(qiáng)度比較電路 包括比較器U2A和比較器U2B ;第一分壓電路的輸出端連接到其中一個(gè)比較器的反向輸入 端,第二分壓電路的輸出端連接另一個(gè)比較器的正向輸入端,兩個(gè)比較器未與分壓電路相 連的輸入端連接到光采集模塊的輸出端。
[0010] 進(jìn)一步,所述第一分壓電路由電阻R2、電阻R3串聯(lián)構(gòu)成,電阻R2連接電源電路的 輸出端,電阻R3接地,比較器U2A的反向輸入端連接在電阻R2和電阻R3之間;所述第二分 壓電路由電阻R4、電阻R5串聯(lián)構(gòu)成,電阻R4連接電源電路的輸出端,電阻R5接地,比較器 U2B的正向輸入端連接在電阻R4和電阻R5之間,所述比較器U2A的正向輸入端和比較器 U2B的反向輸入端均與光采集模塊的輸出端的相連。
[0011] 進(jìn)一步,所述電阻R3和電阻R4為可變電阻。
[0012] 進(jìn)一步,所述報(bào)警模塊包括兩個(gè)開關(guān)電路和一個(gè)指示裝置LED1,所述指示裝置 LED1為兩個(gè)指示燈或者一個(gè)雙色LED,其具有兩個(gè)輸入端,比較器U2A和比較器U2B的輸出 端各通過一個(gè)開關(guān)電路連接一個(gè)輸入端。
[0013] 進(jìn)一步,所述開關(guān)電路包括三極管和限流電阻,三極管基極連接比較器的輸出端, 發(fā)射極通過限流電阻與指示裝置LED1相連,集電極連接電源電路的輸出端。
[0014] 進(jìn)一步,所述比較器U2A和比較器U2B的輸出端還各通過一個(gè)上拉電阻與電源電 路的輸出端相連。
[0015] 進(jìn)一步,所述光采集模塊采用型號(hào)為P0188的貼片式光敏電阻,其一端連接電源 電路的輸出端,另一端通過一個(gè)下拉電阻接地,其與下拉電阻相連的一端為光采集模塊的 輸出端,與光強(qiáng)度比較電路相連;所述光強(qiáng)度比較電路采用型號(hào)為LM393的雙電壓比較器。
[0016] 綜上,本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017] 本實(shí)用新型既保留了原有智能手環(huán)的各種功能,并在智能手環(huán)上增加了環(huán)境光檢 測(cè)功能,能夠通過檢測(cè)環(huán)境光并通過指示燈提示用戶當(dāng)前環(huán)境光強(qiáng)度,提醒用戶當(dāng)前環(huán)境 下是否合適閱讀或者書寫,從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)視力的目的。當(dāng)該智能手環(huán)為運(yùn)動(dòng)手環(huán)時(shí),該手環(huán) 可以同時(shí)從身體素質(zhì)和視力兩個(gè)方面對(duì)青少年的健康進(jìn)行保護(hù)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖;
[0019] 圖2是本實(shí)用新型的環(huán)境光檢測(cè)報(bào)警電路;
[0020] 圖3是本實(shí)用新型的電源電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖,對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明,但本實(shí)用新型的 實(shí)施方式不限于此。
[0022] 實(shí)施例1 :
[0023] 如圖1所示,具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán),包括電源電路,環(huán)境光檢測(cè)報(bào)警電 路,所述環(huán)境光檢測(cè)報(bào)警電路包括光采集模塊、光強(qiáng)度比較電路、報(bào)警模塊,其中:光采集模 塊、光強(qiáng)度比較電路、報(bào)警模塊均與電源電路輸出端相連,由電源電路供給工作電壓;光采 集模塊用于采集周圍環(huán)境光強(qiáng)度,并將采集到的光強(qiáng)度信號(hào)發(fā)送給光強(qiáng)度比較電路;光強(qiáng) 度比較電路將光采集模塊輸出的光強(qiáng)度信號(hào)與光照強(qiáng)度的上限閾值和下限閾值分別進(jìn)行 比較,如果采集到的光強(qiáng)度信號(hào)大于上限閾值或者小于下限閾值時(shí),輸出報(bào)警信號(hào)給報(bào)警 模塊;報(bào)警模塊接收到光強(qiáng)度比較電路的輸出的報(bào)警信號(hào)后進(jìn)行報(bào)警,提示當(dāng)前光線強(qiáng)度 不適合閱讀或者書寫。本實(shí)施例中,電源電路采用現(xiàn)有智能手環(huán)的電源電路,并增設(shè)環(huán)境光 檢測(cè)報(bào)警電路,智能手環(huán)其他電路結(jié)構(gòu)不做任何更改,既保留了原有智能手環(huán)的各種功能, 又具有環(huán)境光檢測(cè)報(bào)警功能,能夠通過檢測(cè)環(huán)境光并通過指示燈提示用戶當(dāng)前環(huán)境光強(qiáng) 度,提醒用戶當(dāng)前環(huán)境下是否合適閱讀或者書寫,從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)視力的目的。智能手環(huán)現(xiàn)有 技術(shù)中的電源電路和其他電路為現(xiàn)有技術(shù)且并不屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,因此本實(shí)施 例中不再贅述其結(jié)構(gòu)。
[0024] 實(shí)施例2 :
[0025] 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例對(duì)電源電路進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn),電源電路包括蓄電 池和連接在蓄電池輸出端的穩(wěn)壓電路,其中,蓄電池采用現(xiàn)有手環(huán)具有的蓄電池。
[0026] 如圖2所示,P1為蓄電池連接端子,所述穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓器U3、電容C1、電容 C3,電容C1與蓄電池的輸出端正負(fù)兩極并聯(lián);穩(wěn)壓器U3的輸入端連接蓄電池的輸出端正 極,其輸出端即為電源電路的輸出端VCC,接地端接地;電容C2 -端接地,另一端連接穩(wěn)壓 器U3的輸出端;蓄電池的輸出端負(fù)極也接地。
[0027] 本實(shí)施例中,蓄電池米用3. 7V聚合物鋰電池,穩(wěn)壓器U3米用LD0穩(wěn)壓器G6265, 電容C1的容值為1 μ f,電容C2的容值為10 μ f,采用前述設(shè)置,蓄電池就通過穩(wěn)壓器U3輸 出3. 0V的直流電壓,為整個(gè)系統(tǒng)供電。實(shí)際應(yīng)用中,前述各器件的參數(shù)可以由本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員根據(jù)使用需要設(shè)置。
[0028] 實(shí)施例3 :
[0029] 在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例對(duì)環(huán)境光檢測(cè)報(bào)警電路進(jìn)行進(jìn)一步改 進(jìn),環(huán)境光檢測(cè)報(bào)警電路結(jié)構(gòu)如圖3所示:
[0030] 所述光強(qiáng)度比較電路包括2個(gè)比較器:比較器U2A和比較器U2B ;所述環(huán)境光檢測(cè) 報(bào)警電路還包括提供光照強(qiáng)度的上限閾值的第一分壓電路和提供光照強(qiáng)度的下限閾值的 第二分壓電路;所述第一分壓電路由電阻R2、電阻R3串聯(lián)構(gòu)成,電阻R2連接電源電路的輸 出端VCC,電阻R3接地,比較器U2A的反向輸入端連接在電阻R2和電阻R3之間,電阻R3兩 端的電壓即光照強(qiáng)度的上限閾值;所述第二分壓電路由電阻R4、電阻R5串聯(lián)構(gòu)成,電阻R4 連接電源電路的輸出端,電阻R5接地,比較器U2B的正向輸入端連接在電阻R4和電阻R5 之間,電阻R5兩端的電壓即光照強(qiáng)度的下限閾值;所述比較器U2A的正向輸入端和比較器 U2B的反向輸入端均與光采集模塊的輸出端的相連,比較器U2A和比較器U2B的正電源端 V+連接電源電路的輸出端VCC,負(fù)電源端V-接地。報(bào)警模塊在比較器U2A輸出高電平信號(hào) 或者較器U2A輸出低電平信號(hào)時(shí)進(jìn)行報(bào)警。
[0031] 當(dāng)光米集模塊的輸出端輸出的光強(qiáng)度信號(hào)大于電阻R3上的電壓即上限閾值時(shí), 表示光線太強(qiáng),此時(shí)比較器U2A輸出高電平信號(hào),驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊報(bào)警;反之,當(dāng)光信號(hào)強(qiáng)度 小于電阻R5兩端的電壓即下限閾值時(shí),表示光線太弱,比較器U2B輸出低電平信號(hào),驅(qū)動(dòng)報(bào) 警模塊報(bào)警;當(dāng)光信號(hào)強(qiáng)度位于上限閾值和下限閾值之間時(shí),比較器U2A輸出低電平信號(hào)、 比較器U2B輸出高電平信號(hào),報(bào)警模塊不工作報(bào)警。
[0032] 本實(shí)施例中,光強(qiáng)度比較電路采用型號(hào)為LM393的雙電壓比較器,比較器U2A和比 較器U2B為LM393內(nèi)的兩個(gè)獨(dú)立的比較器,U2A作為光照強(qiáng)度上限比較器,U2B作為光照強(qiáng) 度下限比較器。實(shí)際應(yīng)用中,光強(qiáng)度比較電路的比較器U2A和比較器U2B可以采用單獨(dú)的 兩個(gè)比較器實(shí)現(xiàn)。
[0033] 實(shí)施例4 :
[0034] 在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例中,對(duì)報(bào)警模塊進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn):所述報(bào)警模塊包 括兩個(gè)開關(guān)電路和一個(gè)指示裝置LED1,
[0035] 所述指示裝置LED1為一個(gè)雙色LED,該雙色LED具有兩個(gè)輸入端且具有一個(gè)紅色 和一個(gè)綠色的LED指示燈,每個(gè)輸入端連接一個(gè)LED指示燈,
[0036] 所述開關(guān)電路包括三極管和限流電阻,第一個(gè)開關(guān)電路由三極管Q1和限流電阻 R8構(gòu)成,三極管Q1為NPN型三極管,其基極與比較器U2A的輸出端相連,集電極與電源電路 的輸出端VCC相連,發(fā)射極通過限流電阻R8連接綠色的LED指示燈;比較器U2A輸出高電 平時(shí),三極管Q1導(dǎo)通,綠色LED指示燈點(diǎn)亮,提示光線太強(qiáng),不適合閱讀和書寫;
[0037] 第二個(gè)開關(guān)電路由三極管Q2和限流電阻R9構(gòu)成,三極管Q2為PNP型三極管,其 基極與比較器U2B的輸出端相連,集電極與電源電路的輸出端VCC相連,發(fā)射極通過限流電 阻R9連接紅色的LED指示燈,比較器U2B輸出低電平時(shí),三極管Q2導(dǎo)通,紅色的LED指示 燈被點(diǎn)亮,提示光線太弱,不適合閱讀和書寫。
[0038] 所述比較器U2A還通過上拉電阻R6與電源電路的輸出端VCC相連;比較器U2B的 輸出端通過上拉電阻R7與電源電路的輸出端VCC相連。
[0039] 本實(shí)施例中,限流電阻R8和R9的阻值為330 Ω,電阻R6和R7的阻值均為10ΚΩ。 實(shí)際應(yīng)用中,前述各電阻的阻值本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置,前述指示裝 置LED1也可以采用兩個(gè)單獨(dú)的指示燈,比較器U2A和比較器U2B的輸出端各通過一個(gè)開關(guān) 電路連接一個(gè)指示燈。
[0040] 實(shí)施例5 :
[0041] 在實(shí)施例3或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例中,電阻R3和電阻R4為可變電阻,最 大阻值均為100K Ω,電阻R2和R5的阻值為20K Ω。電阻R3和電阻R4采用可變電阻時(shí),其 阻值可以調(diào)整,從而能夠調(diào)整R3和R4上分得的電壓,從而改變R3和R5兩端的電壓,即上 下限閾值。
[0042] 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),適合于閱讀和書寫的光線亮度是300LUX-500LUX左右,調(diào)整上下 限閾值時(shí),首先使用500LUX左右的光照強(qiáng)度來照射光采集模塊,同時(shí)調(diào)整電阻R3,使其阻 值從〇開始增加,直到綠色指示燈亮為止;同樣的方法,使用300LUX左右的光照強(qiáng)度來照射 P0188,同時(shí)調(diào)整可變電阻R4,使其阻值從0開始增加,直到紅色指示燈亮為止。這樣就設(shè)置 好了光照強(qiáng)度上限、下限閥值。
[0043] 實(shí)施例6 :
[0044] 在上述實(shí)施例基礎(chǔ)上,本實(shí)施例中,光采集模塊采用型號(hào)為P0188的貼片式光敏 電阻,即P0188光照度傳感器,其一端連接電源電路的輸出端VCC,另一端通過一個(gè)下拉電 阻R1接地,其與下拉電阻R1相連的一端為光采集模塊的輸出端,與光強(qiáng)度比較電路相連, 將采集到的光強(qiáng)度的電流信號(hào)發(fā)送給光強(qiáng)度比較電路。本實(shí)施例中,下拉電阻R1的阻值為 1K Ω,實(shí)際應(yīng)用中,上述光采集模塊也可以選用其他常用的光照傳感器,下拉電阻的阻值可 以根據(jù)選擇的光照傳感器進(jìn)行設(shè)置。
[0045] 以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述 實(shí)施例,凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì) 于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾, 應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán),包括電源電路,所述電源電路包括蓄電池,其特征 在于, 還包括環(huán)境光檢測(cè)報(bào)警電路,所述環(huán)境光檢測(cè)報(bào)警電路包括用于采集并輸出周圍環(huán)境 光強(qiáng)度信號(hào)的光采集模塊、將光采集模塊輸出的信號(hào)與光照強(qiáng)度的上限閾值和下限閾值分 別進(jìn)行比較的光強(qiáng)度比較電路、根據(jù)光強(qiáng)度比較電路的輸出信號(hào)進(jìn)行報(bào)警的報(bào)警模塊,所 述光采集模塊、光強(qiáng)度比較電路、報(bào)警模塊均與電源電路相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán),其特征在于,所述電源電 路還包括連接在蓄電池輸出端的穩(wěn)壓電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán),其特征在于,所述穩(wěn)壓電 路包括穩(wěn)壓器U3、電容C1、電容C3,電容C1與蓄電池的輸出端正負(fù)兩極并聯(lián);穩(wěn)壓器U3的 輸入端連接蓄電池的輸出端正極,其輸出端為電源電路的輸出端;電容C2 -端接地,另一 端連接穩(wěn)壓器U3的輸出端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán),其特征在于,所述 環(huán)境光檢測(cè)報(bào)警電路還包括提供光照強(qiáng)度的上限閾值的第一分壓電路和提供光照強(qiáng)度的 下限閾值的第二分壓電路;所述光強(qiáng)度比較電路包括比較器U2A和比較器U2B ;第一分壓電 路的輸出端連接到其中一個(gè)比較器的反向輸入端,第二分壓電路的輸出端連接另一個(gè)比較 器的正向輸入端,兩個(gè)比較器未與分壓電路相連的輸入端連接到光采集模塊的輸出端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán),其特征在于,所述第一分 壓電路由電阻R2、電阻R3串聯(lián)構(gòu)成,電阻R2連接電源電路的輸出端,電阻R3接地,比較器 U2A的反向輸入端連接在電阻R2和電阻R3之間;所述第二分壓電路由電阻R4、電阻R5串 聯(lián)構(gòu)成,電阻R4連接電源電路的輸出端,電阻R5接地,比較器U2B的正向輸入端連接在電 阻R4和電阻R5之間,所述比較器U2A的正向輸入端和比較器U2B的反向輸入端均與光采 集模塊的輸出端的相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán),其特征在于,所述電阻R3 和電阻R4為可變電阻。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán),其特征在于,所述報(bào)警模 塊包括兩個(gè)開關(guān)電路和一個(gè)指示裝置LED1,所述指示裝置LED1為兩個(gè)指示燈或者一個(gè)雙 色LED,其具有兩個(gè)輸入端,比較器U2A和比較器U2B的輸出端各通過一個(gè)開關(guān)電路連接一 個(gè)輸入端。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán),其特征在于,所述開關(guān)電 路包括三極管和限流電阻,三極管基極連接比較器的輸出端,發(fā)射極通過限流電阻與指示 裝置LED1相連,集電極連接電源電路的輸出端。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán),其特征在于,所述比較器 U2A和比較器U2B的輸出端還各通過一個(gè)上拉電阻與電源電路的輸出端相連。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的具有環(huán)境光檢測(cè)功能的智能手環(huán),其特征在于,所 述光采集模塊采用型號(hào)為P0188的貼片式光敏電阻,其一端連接電源電路的輸出端,另一 端通過一個(gè)下拉電阻接地,其與下拉電阻相連的一端為光采集模塊的輸出端,與光強(qiáng)度比 較電路相連;所述光強(qiáng)度比較電路采用型號(hào)為LM393的雙電壓比較器。
【文檔編號(hào)】G08B21/24GK203894922SQ201420349242
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】黃武, 黃保紅 申請(qǐng)人:成都怡康科技有限公司