文档介绍：本例介绍的多功能视力保护器具有三种保护视力的功能。一是纠正学习坐姿。正常的学习坐姿应当是,坐立时上身正直并略向前倾,眼睛与书本保持35cm以上的距离。当身体过度前倾使眼睛与书本的距离小于35cm时,保护器发出警示声,提醒学生纠正坐姿;二是测量学习环境的光线亮度。当环境亮度低于国家规定的100Lx时,及时发出警示声,提示学生增大环境亮度或停止学习;三是通过定时功能保证学生在连续学习超过45 min后,做适当的休息以提高学习效率。工作原理多功能视力保护器的电路如图所示,该电路包括三个振荡器(即超声波发射振荡器、报警声振荡器和定时用振荡器)、一个超声波接收放大器、一个光控电路和各功能的控制与指示灯电路。由或非门D1、D2和R3、R4及C1组成超声波发射振荡器,振荡频率为40kHz o由超声振荡器输出的脉冲,经F2、F3反相和整形后,由超声波发射头向外发射。超声波接收头将反射的超声信号接收并转换为脉冲电信号后,输人电压放大器进行放大。电压放大器由反相器F4一F6和反馈电阻R2组成,偏置电阻R2将F4的输人端偏置于电源电压的一半,使门电路的工作点处于良好的线性放大区。经电压放大器放大的信号,由C3藕合到由VD1、VD2组成的倍压整流器进行整流,由整流器输出的是负极性的信号。这个负极性的信号加至VT的基极,使其导通,它的集电极输出高电平,并加至与非门Y1的一个输人端。与非门Y1、VD3、VD6和R10组成“距离”指示电路。当VT导通,输出端变为高电平时,与非门Y1输出低电平。这时,距离指示灯VD6发光并闪动,这是因为Y1的另一输人端输人的是由定时振荡器IC3输出的定时振荡脉冲,它的频率为3 Hz。这个3 Hz的脉冲使Y1的该输人端形成了间隔时间为1/3s的高电平,使与非门Y1形成了间隔时间为1/3s的导通、截止交替进行的状态,因而形成闪光指示。当人体坐姿发生变化出现前倾时,由头部反射到接收头的超声波反射信号较强,经放大、检波后输出的低电平较强,能使VT导通而发出闪光警示信号,提醒学生纠正坐姿。报警声振荡器是当出现坐姿、光照和到达定时时间时,发出报警声响,以引起使用者的注意。振荡器由或非门D3、D4、R15、R14、及C8组成。这是一个由或非门组成的键控式多谐振荡器。键控脉冲来自VD3、VD4、VD5的正输出端。当VD3一VD5中任何一方的左端出现低电平时,多谐振荡器立即开始振荡,并通过压电蜂鸣器发出报警声。由电路的结构可知,VD3一VD5的左端受与非门Y1一Y3的控制,而Y1一Y3的输人端中均有一个输人端是受定时振荡器IC3的9脚的输出控制的。如前所述,9脚输出的是3 Hz的脉冲。这样,报警声振荡器输出的报警信号就是一个受3 Hz脉冲调制的信号,B发出的报警声为“嘀、定时振荡器由一只14位二进制串行计数/分频和振荡集成电路CD4060与R8、R9及C7组成,本电路振荡频率为3Hz. 由振荡器产生的3 Hz时基脉冲,一方面由9脚输出,作为与非门Y1一Y3的门控脉冲;另一方面通过内部分频器分频后,得到45min的定时,由3脚输出[3脚为Q14,即213=8192,8192/3=2730(s),2730/60=45(min)]。 CD4060内包含14级分频器和两个反相器,其中两个反相器可通过外接RC元件或石英晶体组成振荡器,产生脉冲信号,通过分频器分频后形成所需要的