一种LCD语音控制学习环境监测系统的制作方法

一种lcd语音控制学习环境监测系统
技术领域
1.本实用新型属于学习灯、视力保护及led技术领域，具体涉及一种保护视力的lcd语音控制学习环境监测系统。


背景技术：

2.目前的读书学习用led灯对于学生学习过程以及不同的学习环境的灯光控制只针对于设备本身的灯光管理，不具备智能调节的能力，一般是通过用户在学习过程中进行手动调整来适应不同学习环境的灯光亮度。例如现有技术一般是检测室内光线亮度并通过调节电路来调整led的亮度来实现灯光控制。
3.但是影响读书学习的环境因数大多有以下几种，空气环境，噪音环境，光线环境和坐姿状态。因此，用户在进行读书学习时若要有效保护视力，除了调整灯光亮度，还需要调整光照角度，保证学习读物在学习灯的光照范围内，而在学习时调整最佳的光照角度是一个更加比调节亮度更加复杂的问题，因为学习读物的摆放位置不同，最佳的光照角度就不同，用户在学习时学习读物的位置会不断变化，想要手动不断调节学习灯的最佳光照角度显然不实际。


技术实现要素：

4.在下文中给出了关于本实用新型实施例的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
5.为解决上述技术问题，本技术提供一种lcd语音控制学习环境监测系统，包括电源单元、中央控制单元、语音拾取单元、lcd信息输出单元和调光单元，所述电源单元、语音拾取单元、lcd信息输出单元和调光单元均与所述中央控制单元电性连接；所述电源单元用于为中央控制单元、语音拾取单元、lcd信息输出单元和调光单元供电，所述语音拾取单元用于接收用户的指令并发送至中央控制单元，所述中央控制单元用于接收语音拾取单元的用户指令并根据指令控制调光单元调节亮度、色温或显色指数，以方便根据用户指令进行调节学习环境灯光，保护用户的视力；所述lcd信息输出单元用于信息输出显示。所述语音拾取单元包括晶振麦克风和rc低频噪声切除电路，所述晶振麦克风串接rc低频噪声切除电路后连接至中央控制单元。
6.优选的，所述中央控制单元包括单片机lqfp48和电容c2，单片机lqfp48的vdd引脚接3.3v电压，单片机lqfp48的reset引脚串接电容c2后接地。采用单片机lqfp48实现中控，进一步使得该lcd语音控制学习环境监测系统具有良好的可扩展性。
7.单片机lqfp48的com0-com4引脚和seg0-seg23引脚连接至lcd信息输出单元。
8.进一步的，所述语音拾取单元包括晶振麦克风、电容c16、电容c33、电容c45和电阻r6，晶振麦克风的第一端串接电容c16后连接电容c33的第一端、电阻r6的第一端以及单片
机lqfp48的io2引脚，电阻r6的第二端接地；晶振麦克风的第二端串接电容c45后连接电容c33的第二端以及单片机lqfp48的seg31引脚。
9.进一步的，单片机lqfp48的p33引脚、p32引脚和io27引脚分别连接一触摸键。
10.进一步的，调光单元包括相互连接的第一开关电路和第一led模组、相互连接的第二开关电路和第二led模组，以及相互连接的第三开关电路和第三led模组；第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路均连接至中央控制单元，中央控制单元通过输出不同占空比的pwm波控制所述第一开关电路或者第二开关电路或者第三开关电路的通断比，来调整与其连接的第一led模组或第二led模组或第三led模组的平均电流从而实现调光调色。
11.当前的台灯只能在工厂做预设，设定在适宜光色，出厂后不能调整，但是实际应用过程中，因为学习读物的摆放位置不同，最佳的光照角度就不同，用户在学习时学习读物的位置会不断变化，且光线是可以和任意有色彩反射的物体产生综合效应，故用户使用的时候无法保证恰好适应设定光色，本技术经语音拾取单元可接收用户指令，以对光色调整，实时处于最佳状态，从而保证用户拥有最佳的学习环境，保护用户的视力。
附图说明
12.本实用新型可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本实用新型的优选实施例和解释本实用新型的原理和优点。在附图中：
13.图1为本实用新型的lcd语音控制学习环境监测系统的原理图；
14.图2为本实施例学习环境监测系统的中央控制单元和调光单元的电路原理图；
15.图3为本实施例学习环境监测系统的语音拾取单元的电路原理图；
16.图4为本实施例学习环境监测系统的电源单元的电路原理图。
具体实施方式
17.下面将参照附图来说明本实用新型的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
19.参见图1，本实施例的一种lcd语音控制学习环境监测系统，包括电源单元、中央控制单元、语音拾取单元、lcd信息输出单元和调光单元，电源单元、语音拾取单元、lcd信息输出单元和调光单元均与中央控制单元电性连接；电源单元用于为中央控制单元、语音拾取单元、lcd信息输出单元和调光单元供电，语音拾取单元用于接收用户的指令并发送至中央
控制单元，中央控制单元用于接收语音拾取单元的用户指令并根据指令控制调光单元调节亮度、色温或显色指数，以方便根据用户指令进行调节学习环境灯光，保护用户的视力；lcd信息输出单元用于信息输出显示。语音拾取单元包括晶振麦克风和rc低频噪声切除电路，晶振麦克风串接rc低频噪声切除电路后连接至中央控制单元。
20.参见图2，本实施例中，中央控制单元包括单片机lqfp48和电容c2，单片机lqfp48的vdd引脚接3.3v电压，单片机lqfp48的reset引脚串接电容c2后接地。采用单片机lqfp48实现中控，进一步使得该lcd语音控制学习环境监测系统具有良好的可扩展性。单片机lqfp48的com0-com4引脚和seg0-seg23引脚连接至lcd信息输出单元。
21.为方便输入控制指令，单片机lqfp48的p33引脚、p32引脚和io27引脚分别连接一触摸键，用户除了语音，还可通过触摸键来实现指令的输入。
22.参见图2右边的调光单元的原理图，本实施例中，调光单元原理如下：单片机lqfp48的io28引脚串接电阻r31x后，一路串接电阻r30接地，另一路连接mos管q2的栅极(g极)，mos管q2的源极(s极)接地，mos管q2的漏极(d极)依次串接第一发光二极管和第一电阻。单片机lqfp48的io29引脚串接电阻r45后，一路串接电阻r7接地，另一路连接mos管q1的栅极(g极)，mos管q1的源极(s极)接地，mos管q1的漏极(d极)依次串接第二发光二极管和第二电阻。单片机lqfp48的io0引脚串接电阻r44后，一路串接电阻r11接地，另一路连接mos管q3的栅极(g极)，mos管q3的源极(s极)接地，mos管q3的漏极(d极)依次串接第三发光二极管和第三电阻。其中，第一发光二极管为白光led，第二发光二极管为红光led，第三发光二极管为绿光led，第一发光二极管、第二发光二极管和第三发光二极管可以是一个发光二极管也可以是一组发光二极管。第一电阻为10欧姆，第二电阻和第三电阻均为10欧姆。
23.参见图3，语音拾取单元包括晶振麦克风、电容c16、电容c33、电容c45和电阻r6，晶振麦克风的第一端串接电容c16后连接电容c33的第一端、电阻r6的第一端以及单片机lqfp48的io2引脚，电阻r6的第二端接地；晶振麦克风的第二端串接电容c45后连接电容c33的第二端以及单片机lqfp48的seg31引脚。
24.参见图4，电源单元包括变压器l2、降压转换器oc5864、电容c1x、电容c6x、电阻r1、电阻r21x、电阻r22x、二极管d1以及电感l1x，变压器l2的第一端子分别连接电阻r1的第一端、降压转换器oc5864的en端以及电容c1x的第一端，变压器l2的第二端子、电容c1x的第二端以及降压转换器oc5864的gnd端接地，电阻r1的第二端连接降压转换器oc5864的vin端，降压转换器oc5864的sw端连接二极管d1的负极和电感l1x的第一端，二极管d1的正极接地，电感l1x的第二端连接电容c6x的第一端和电阻r21x的第一端，电容c6x的第二端接地，电阻r21x的第二端连接降压转换器oc5864的fb端以及电阻r22x的第一端，电阻r22x的第二端接地。降压转换器oc5864是一内置功率mosfet的单片降压型开关模式转换器。
25.作为一个可选的方案，该lcd语音控制学习环境监测系统还包括光色识别单元。单片机lqfp48的rx1引脚和tx1引脚连接光色识别单元。光色识别单元用于采集并识别用户阅读面光的照度、色温等光色参数，光色参数还可以包括阅读面光的红色坐标值、绿色坐标值和蓝色坐标值等光色参数。
26.本技术通过语音拾取单元、触摸键以及单片机lqfp48，实现可扩展的环境监测装置，经语音拾取单元、触摸键可接收用户的语音或者按键指令，以对光色调整，实时处于最佳状态，还可经可选的光色识别单元的光色识别、光色调整，从而保证用户拥有最佳的学习
环境，保护用户的视力。
27.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
28.尽管上面已经通过对本实用新型的具体实施例的描述对本实用新型进行了披露，但是，应该理解，上述的所有实施例和示例均是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本实用新型的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本实用新型的保护范围内。