专利名称：一种定时矫姿监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种辅助学习用具，尤其是一种可应用于生活中看书、写字姿势矫正和时间控制的监测仪。
背景技术：
在我国教育的现阶段，中小学生学习压力日益增大，家庭作业和各种课外辅导也接踵而来，这导致了中小学生患近视几率一再提高，驼背、脊椎变形也出现了。为了有效的保护视力及矫正身姿，市场上出现了多种学习辅助用具。例如:矫姿带、定时灯、护眼灯、正姿笔等。他们在实际应用中也取得了不错的效果，但不同程度的存在一些不便之处。例如:有的携带不方便(矫姿带在炎热的夏天使用很不方便)，有的功能过于单一(护眼灯、定时灯)，有的具有局限性(正姿笔只能矫正写字姿势但如果不需要用笔，看书时却无用武之地)。这些都限制了他的使用条件和地点，应用起来有些不便。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是:为了克服上述中存在的问题，提供一种携带方便、应用条件和地点不受限制、具有很好的保护视力与矫正坐姿功能的定时矫姿监测仪。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种定时矫姿监测仪，包括与待检测高度相连的超声波测距仪，所述超声波测距仪输出端上连接有A/D数据采集电路，A/D数据采集电路与单片机输入端相连接，单片机输入端还连接有定时时间按键调节电路；所述单片机输出端分别连接有用于显示处理后数据的数码显示模块和用于报警提示用的报警电路模块。进一步地，所述超声波测距仪测距范围为0.0m 一 1.0m。该定时矫姿监测仪的待检测模块用于模拟待检测的距离，当人坐在书桌待测位置时，超声波测距仪就会检测人眼离桌面的距离。此超声波测距仪包括发射和接收两部分。先将超声波测距仪嵌入到该监测仪中置于桌面上，系统准确测量从超声波传感器到人头顶的距离，此距离减去人眼到头顶的距离(大约10cm-15cm)即为传感器到人眼的距离(即桌面到人眼的距离)。此测距仪测量范围0.0m — 1.0m可满足测量需求。超声波测距是通过超声波发射传感器向某一方向发射超声波，当在介质中传播碰到静止障碍物后，必有同频的反射波作用于超声波接收传感器上。这时发射点与被测物反射面之间的距离L即可用时差法计算:L=CT/2，其中，C为超声波在介质中的传播速度(m/s)，T为从发射超声波到接收到回波的时间差(s) ;L为待测距离(m)。所述的超声波测距仪输出端上连接A/D数据采集，所述的定时时间按键调节电路和A/D数据采集分别与单片机输入端相连接，定时时间按键调节电路采用了四个按键作为调节定时时间和定时开始开关的人机设置界面与单片机连接，此单片机是ATmega32单片机，ATmega32是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器，外部最高接16MHz晶体振荡器，由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega32的数据吞吐率高达lMIPS/MHz，大多数指令执行时间为单个时钟周期，最快的指令执行时间为1/16MHZ 0.062us，单片机输出端上分别连接有用于时间显示的数码显示电路和用于定时时间已到的提醒和测距不合格的报警提示电路。数码显示用六个数码管分别显示时、分、秒。报警电路模块应用语音芯片录音提醒“定时时间到”、“请注意坐姿”
坐寸ο本实用新型的有益效果是:该定时矫姿监测仪，使用单片机和A/D数据采集的结合，能够有效地降低系统成本并且能够满足数据采集要求；采用超声波测距仪，属于一种非接触式的测量，使用方便的同时测距精度高，抗干扰能力强；定时器部分能够提醒使用者看书和写字的时间，以便放松休息，定时时间能够人为设定帮助学生在一定的时间内完成规定的学习任务，使用起来更加人性化。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。图中1.待检测高度，2.超声波测距仪，3.A/D数据采集电路，4.定时时间按键调节电路，5.单片机，6.报警电路模块，7.数码显示模块。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。如图1所示的定时矫姿监测仪，由超声波测距仪2、A/D数据采集电路3、定时时间按键调节电路4、单片机5、报警电路模块6和数码显示模块7组成，超声波测距仪2通过其内设置的超声波传感器与待检测高度I感应相连(此处待检测高度I为人眼的距离)，超声波测距仪2输出端上连接有A/D数据采集电路3，定时时间按键调节电路4和A/D数据采集电路3分别与单片机5输入端相连接，单片机5输出端上分别连接有用于提示用的报警电路模块6和用于显示处理后数据的数码显示模块7。本实用新型的定时矫姿监测仪的工作原理:先触发系统的外部中断，同时对数码显示模块7进行清屏，表示可以开始进行A/D数据采集了。此时当人坐在桌前时，人的头顶高度已经出现在超声波测距仪2的检测范围，单片机5开始处理A/D数据采集电路3后的数据，处理的结果同时在数码显示模块7上显示，当超声波测距仪2中的传感器检测到人眼目视书本距离过近时，单片机5输出信号，控制报警电路模块6发出报警语音提示。在定时器的使用中，首先通过定时时间按键调节电路4设定好定时时间，当定时时间到时由单片机5输出信号，使报警电路模块6发出语音提示。至此，一次使用过程完毕。以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关使用人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行操作和使用。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求1.一种定时矫姿监测仪，其特征在于:包括与待检测高度(I)相连的超声波测距仪(2),所述超声波测距仪(2)输出端上连接有A/D数据采集电路(3)，A/D数据采集电路(3)与单片机(5)输入端相连接，单片机(5)输入端还连接有定时时间按键调节电路(4);所述单片机(5)输出端分别连接有用于显示处理后数据的数码显示模块(7)和用于报警提示用的报警电路模块(6)。
2.根据权利要求1所述的定时矫姿监测仪，其特征在于:所述超声波测距仪(2)测距范围为 0.0m — 1.0m0
专利摘要本实用新型公开了一种定时矫姿监测仪，包括与待检测高度相连的超声波测距仪，所述超声波测距仪输出端上连接有A/D数据采集电路，A/D数据采集电路与单片机输入端相连接，单片机输入端还连接有定时时间按键调节电路；所述单片机输出端分别连接有用于显示处理后数据的数码显示模块和用于报警提示用的报警电路模块。本实用新型的定时矫姿监测仪，结构简单、使用方便，无论男女老少，昼夜均可使用，特别适合在校中小学学生使用。
文档编号G08B21/24GK203038438SQ201320020550
公开日2013年7月3日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者王军琴, 戴君 申请人:西安文理学院