l與光敏電阻RL、微調電位器RP2、開關二極管VD3、電阻R29和電容C13連接。當環(huán)境光照度大于國家“閱讀衛(wèi)生標準”要求的10Lx時，光敏電阻呈低阻，其集電極電位很低，芯片ICll的3腳電壓低于觸發(fā)電壓，芯片ICll處于復位狀態(tài)，其I腳呈低電平，當環(huán)境光照度低于10Lx時，光敏電阻RL呈高阻，其集電極電位升高，當達到芯片ICll的觸發(fā)電壓時，3腳產(chǎn)生正脈沖，使單穩(wěn)電路翻轉進入暫穩(wěn)，I腳輸出高電平，該高電平一路傳輸至擴展電路3中IC8的4腳和單片機控制/定時電路2中的2腳，進而觸發(fā)報警電路8報警并通過顯示電路4提示使用者光線過暗，應增強照明或者暫停讀寫。另一路經(jīng)電阻R29向電容C13充電，使芯片ICll的4腳電平不斷上升，當升到閾值電平時，電路復位，電容C13通過開關二極管VD3快速放電，單穩(wěn)態(tài)電路翻回穩(wěn)定態(tài)，其I腳回復到原來的低電平，后級報警電路8和顯示電路4停止警示和顯示提示。當環(huán)境光照度依然低于10Lx時，報警電路8和顯示電路4會連續(xù)間歇性報警并顯示提示，直到環(huán)境光照度達到10Lx以上方停止報警和顯示提示。
[0036]紅外測距電路7包括型號為LX9148的芯片IC12與晶振XT2、電容C14?C16、電阻R31?R33、開關二極管VD4、VD5、三極管VT4?VT6、微調電位器RP3、RP4和紅外發(fā)射二極管VD6連接，三極管VT4的集電極與USB_0UT2連接；型號為LX9149的芯片IC14與電容C17?C20、電阻R34?R39、三極管VT7連接，三極管VT7和型號為Micro USB A型的插座接口 C0N3連接；接口 C0N3與型號為Micro USB A型的插頭接口 C0N4對接，接口 C0N4通過線纜W與型號為Micro USB B型的插頭接口 C0N5連接；接口 C0N5與型號為Micro USB B型的插座接口 C0N6對接，接口 C0N6與型號為IRM-238的芯片IC13和紅外發(fā)射二極管VD6連接。芯片IC12和芯片IC14是配對使用的紅外遙控編碼器和譯碼器，芯片IC12具有長時間發(fā)射連續(xù)信號的功能，芯片IC14含用戶碼檢測電路，用以鑒別不同機器發(fā)送的碼，尤其是具有輸出保持功能。芯片ICl3是紅外接收芯片，檢測角45deg，距離5M，其抗干擾能力強。芯片IC12的2腳與3腳外接的晶振XT、電容C14、C15構成發(fā)射載波為38KHz的振蕩器，電源接通后芯片IC12振蕩器起振，其15腳輸出連續(xù)脈沖。三極管VT5通過電阻R32與單片機控制/定時電路2中芯片IC7的5腳連接，三極管VT6通過電阻R33與單片機控制/定時電路2中芯片IC7的6腳連接。當芯片IC7的5腳輸出高電平時，三極管VT5導通，進入“讀”的測距模式，通過微調電位器RP3使三極管VT4導通，紅外發(fā)射二極管VD6向外發(fā)射連續(xù)紅外光信號；當芯片IC7的6腳輸出高電平時，三極管VT6導通，進入“寫”的測距模式，通過微調電位器RP4使三極管VT4導通，紅外發(fā)射二極管VD6向外發(fā)射連續(xù)紅外光信號。根據(jù)人的面部特征以及反射式紅外探測的特點，結合本實用新型的結構，推導出符合光學、幾何學以及“閱讀衛(wèi)生標準”的紅外測距功能的測距公式:
[0037]讀測距距離=3+33=36(cm)
[0038]寫測距距離=3+(33-16) =20 (cm)
[0039]式中:數(shù)字3表示使用者眼睛與額頭居中位置戴的頭帶上置有的頭戴式發(fā)射接收盒33的垂直距離，即使用者的上眼瞼與盒體33底部邊緣的垂直距離2-3 cm，因額頭寬度因人各異，無法統(tǒng)一，為了有效地起到預防近視的作用，取上限值3 cm。
[0040]數(shù)字33表示“閱讀衛(wèi)生標準”的保持閱讀寫作視距的距離，即眼睛與書本間的視距。
[0041]數(shù)字16表示使用者寫作時所用的筆桿的長度?，F(xiàn)今常用筆為長度約15cm的自動鉛筆、圓珠筆、中性筆、鋼筆。由于用筆時，習慣將筆帽套在筆桿上，使筆桿長度增至16 cm左右，因此，為了有效地起到預防近視的作用，取筆長15-16 cm的上限值16 cm,即公式中的數(shù)字16。
[0042]減式(33-16)表示應保持的寫作視距33 cm與寫作用筆的長度16 cm的差。寫作測距距離不能象閱讀測距距離一樣，將紅外光發(fā)射到書本上，只能發(fā)射到距離紅外發(fā)射二極管最近的筆帽的上端即反射回來，這是反射式紅外探測的性質決定的。無論紅外測距距離長短，使用者的眼睛與書本間的視距始終保持在33 cm的防護距離。閱讀測距的距離由微調電位器RP3調節(jié)設定，要求在36 cm距離時，使紅外接收芯片IC13剛好接收到紅外射二極管VD6發(fā)射后反射回來的紅外光信號；寫作測距的距離由微調電位器RP4調節(jié)設定，要求在20cm距離時，使紅外接收芯片IC13剛好接收到紅外射二級管VD6發(fā)射后反射回來的紅外光信號。
[0043]多功能防近視移動電源的使用者在閱讀或寫作時，眼睛與書本間視距大于33 cm的防護距離時，紅外接收芯片IC13接收不到紅外發(fā)射二極管VD6發(fā)射的紅外光，芯片IC13處于待機狀態(tài)；當使用者的眼睛與書本間視距低于33 cm時，芯片IC13就會接收到紅外發(fā)射二極管VD6發(fā)射到書本上或筆桿末端反射回來的紅外光，紅外接收芯片IC13將紅外光轉化為相應的電脈沖信號，該微弱的信號經(jīng)其內電路放大、選頻后由其2腳輸出，經(jīng)三極管VT7反相后，送至譯碼芯片IC14的2腳。譯碼芯片IC14的15腳外接到地并聯(lián)的電阻R39和電容C19與其內部電路構成單端振蕩器，發(fā)射信號的檢測和內部工作時鐘由此振蕩電路決定。為了使譯碼芯片IC14的用戶碼與紅外發(fā)射芯片IC7設定的用戶碼相匹配，芯片IC14的13腳到地接電容C120與發(fā)射芯片IC712的13腳反接到其12腳的二極管相對應。由譯碼芯片IC14的2腳輸入的信號經(jīng)其內部斯密特觸發(fā)器整形、檢測、對用戶碼比較確認后，由相應的輸出端3腳輸出保持脈沖，該保持脈沖信號傳輸至擴展電路3中IC8的5腳和單片機控制/定時電路2中IC7的I腳，進而觸發(fā)報警電路8報警并通過顯示電路4提示使用者應該保持視距。
[0044]報警電路8包括三極管VT8、電阻R30、蜂鳴器HA、振動器VIB。三極管VT8通過電阻R30與單片機控制/定時電路中芯片IC7的7腳連接。當單片機控制/定時電路中芯片IC7的7腳輸出高電平時，三極管VT8導通，使報警電路8報警。報警方式包括蜂鳴器HA報警和振動器VIB報警兩種方式，通過開關SA可選擇報警方式。(報警的同時，顯示電路4中芯片IC9的顯示器顯示引發(fā)報警的原因。)
[0045]本實用新型的多功能防近視移動電源的所有元器件均為市售產(chǎn)品，所采用的元器件均為貼片封裝的無鉛產(chǎn)品。此外，單片機控制/定時電路所需程序可根據(jù)所述的控制目標需要編寫，編程是本領域技術人員所熟悉的技術。
[0046]本實用新型的多功能防近視移動電源的工作過程為:當外接+5V電源對本多功能防近視移動電源充電時，將外接電源與接口 CONl連接。充電過程中，發(fā)光二極管LEDl?LED4會做浪涌式實時顯示內部鋰電池電量。當鋰電池電壓小于3.4V時，發(fā)光二極管LEDl?LED4全部浪涌顯示；當鋰電池電壓大于等于3.4V且小于3.8V時，發(fā)光二極管LEDl點亮，LED2?LED4做浪涌顯示；當鋰電池電壓大于等于3.8V且小于4.0V時，發(fā)光二極管LEDl和LED2點亮，LED3和LED4做浪涌顯示；當鋰電池電壓大于等于4.0V且小于4.25V時，發(fā)光二極管LEDl?LED3點亮，LED4做浪涌顯示；當鋰電池電壓大于等于4.25V時，發(fā)光二極管LEDl?LE