電路工作原理
該視力保護(hù)器電路由電源電路、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收控制電路、定時(shí)器控制電路、環(huán)境光檢測電路和聲光報(bào)警電路組成，如圖9-60所示。
電源電路由電源開關(guān)s、電池gb、限流電阻器rl和濾波電容器cl組成。
超聲波發(fā)射電路由時(shí)基集成電路ic4、電阻器rlg、r2o、電容器cl2和超聲波發(fā)生器b2組成。
超聲波接收控制電路由超聲波接收器b1、電阻器r2-r6、電容器c2-c4和晶體管vl-v3組成。
定時(shí)器控制電路由定時(shí)器集成電路ic3、電位器r陀、電阻器r9、rlo、rl5-rl9、電容器c5、c7、c8、clo、cll、與非門集成電路ic2(d5-d8)內(nèi)部的d7、d8和晶體管v4、v5組成。
環(huán)境光檢測電路由光敏電阻器rg、電容器c6、電阻器r8和電位器rpl組成。
聲光報(bào)警電路由與非門集成電路icl(dl-d4)、ic2內(nèi)部的d5-d7、電阻器r7、rll-r14、電容器c9、二極管vd3-vd5、發(fā)光二極管vll-vl3和蜂鳴器ha組成。
接通電源開關(guān)s后，電池gb為整機(jī)提供6v直流工作電壓。
定時(shí)器控制電路通電后振蕩工作，從ic3的9腳輸出超低頻振蕩信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)與非門d8反相及v5、v4放大整形處理后，作為超聲波發(fā)射電路 (振蕩頻率為38-4okhz)電路的調(diào)制脈沖信號(hào)，使b2發(fā)出超聲波信號(hào)。
bl接收到b2發(fā)射的超聲波信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該電信號(hào)經(jīng)vl、v2放大、vdl和vd2倍壓檢波后加至v3的基極。當(dāng)使用者的頭部與書寫面之間的距離大于35cm時(shí)，v3不導(dǎo)通、與非門dl輸出低電平，聲光報(bào)警電路不工作;若使用者的頭部與書寫面之間的距離小于35cm時(shí)，則v3飽和導(dǎo)通，使dl輸出超低頻脈沖信號(hào)，vl2閃亮，由與非l門d3、d4和rll、c9組成的音頻振蕩器振蕩工作，ha發(fā)出"滴、哺"的蜂鳴報(bào)警聲，提醒使用者注意坐姿，及時(shí)調(diào)整讀寫距離。
在環(huán)境光適合讀寫時(shí)，rg呈低阻狀態(tài)，與非門d5輸出高電平，d6輸出低電平，vll不發(fā)光，ha不發(fā)聲。當(dāng)環(huán)境光線較弱，低于讀寫要求時(shí)，rg的阻值增大，使與非「]d6輸出高電平，音頻振蕩器振蕩工作，ha發(fā)出蜂鳴聲;同時(shí)與非「]d5輸出超低頻脈沖信號(hào)，使vll閃爍發(fā)光。
在定時(shí)時(shí)間 (45min)未到時(shí)，ic3的3腳輸出低電平，vl3不發(fā)光，vd5處于截止?fàn)顟B(tài)，對(duì)音頻振蕩器無影響。當(dāng)定時(shí)時(shí)間結(jié)束時(shí)，ic3的3腳輸出高電平，使vl3點(diǎn)亮，vd5導(dǎo)通，ha發(fā)出長鳴聲，提醒使用者休息一會(huì)兒。
調(diào)節(jié)rpl的阻值，可政變環(huán)境光檢測電路的靈敏度。
調(diào)節(jié)rp2的阻值，可改變定時(shí)時(shí)間的長短。
元器件選擇
rl-r2o選用1/4w金屬膜電阻器或碳膜電阻器。
rpl和rm選用小型合成碳膜電位器。
rg選用亮阻小于2kω睹阻大于5ookω的光敏電阻器。
cl選用耐壓值為lov的鋁電解電容器;c2、c3、c5-c9和c11選用獨(dú)石電容器或滌綸電容器;c4、clo和cl2選用高頻瓷介電容器或玻璃釉電容器。
vdl-vd5均選用1n4148型硅開關(guān)二極管。
vll-vl3均選用φ5mm的高亮度發(fā)光二極管。
v1、v2和v4均選用s9014型硅npn晶體管;v3和v5均選用s9012型硅pnp晶體管。
ic1和ic2均選用cd401l或cc4011型四與非門集成電路;ic3選用cd4060或mcl4060型定時(shí)器集成電路;ic4選用ne555型時(shí)基集成電路。
bl選用ucm-40r型超聲波接收器;b2選用ucm-40t型超聲波發(fā)射器。
ha選用壓電式蜂鳴器。
s選用小型撥動(dòng)式電源開關(guān)。
gb使用4節(jié)5號(hào)或7號(hào)電池串聯(lián)。
