摘 要：用计算机时间太长又没有及时采取保护视力措施，离计算机屏幕太近，导致视力疲劳，久而久之导致视力下降；计算机音响声音开得太大，久而久之导致听力下降，同时也严重影响他人；打雷时，计算机经常受雷击而损坏；计算机时有被盗。本文就上述问题进行分析和研究，利用声光控技术制作了该保护器。
关键词：保护视力听力；防雷击；防盗；声光控技术
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1. 选题是怎样发现的（1） 2009年6月6日是全国爱眼日，现代教育报联合新浪教育频道在全国中小学生中进行了"你的眼睛近视吗"的抽样调查。此次调查共回收小学生书面问卷694份、初中生207份，新浪教育频道回收小学生、初中生、高中生的网络问卷共1066份，总计1967份。调查结果显示，小学生、初中生近视率分别为39.05%和64.3%，分别比十年前提高25.7%和26.86%(1999年的一项统计显示，全国小学生近视率为13.35%，初中生近视率为37.44%)。十年间，中小学生的视力为何直线下滑？这究竟是谁惹的祸？书面问卷数据显示，小学生、初中生近视率分别为39.05%和64.3%。在回收的网络问卷"你觉得造成你眼睛近视的原因是什么"选项中，选择"因看电视引起近视的"占46.7%，选择"因上网引起近视的"占44.8%，而选择"作业太多导致近视的"占43.8%。 上网引起近视的一个主要原因是：用计算机时间太长又没有及时采取保护视力措施，离计算机屏幕太近，导致视力疲劳，久而久之导致视力下降。学生操作电脑时除了观看视频外，还观看文本和键盘。其视觉特点是动态变化的，注视点在不断的切换，这一点与平常处于视觉静止是不同的，如看书写字时候，注意力是集中。电脑屏幕具有一定的亮度，在观看时候，如果处理不好人的眼睛与电脑屏幕之间的距离平衡，那么反射光会对人的眼睛引起不适。根据国内外研究表明和实际的感受，操作电脑最常见的不适症状是人眼疲劳、甚至全身不适等。屏幕上出现照明灯映像、视野内看见明亮灯具的眩光，这个时候往往会造成视野内的光线强度相差悬殊，对视力造成影响。 （2） 有些中小学生用计算机时，音响声音开得太大，久而久之导致听力下降，同时也严重影响他人。 （3） 打雷时，计算机经常受雷击而损坏。 （4）计算机被盗。2. 问题的解决 怎样运用所学的电子和电工知识研究出具有保护视力听力和防雷击防盗的计算机，带着这三个问题，我查阅了光控技术方面、声控方面和防雷击和防盗方面的有关资料，最后研究出该保护视力听力和防雷击的计算机声光控保护器。 3. 制作过程： 3.1 分析问题。 首先从现实生活中常见的现象进行了分析，找到近视的主要根源，引起的原因有多种，包括不良的上网习惯、看书写字的姿势等。影响的听力的主要原因是，人的耳朵对于声音的接受能力在一个限度以内，如果在瞬间声音的扩容较大，那么对于耳膜或形成非常大的声压，如果长时间接受不均衡的声音变化影响，耳膜对于声音的感知能力大大下降，以致听力下降；电脑等仪器对于雷击非常敏感，雷击瞬间会对计算机硬件造成部分伤害，因此需要设计继电器开关，在雷击时，选择自动关闭电源。 3.2 查阅资料。 主要查阅了相关的电路设计原理，认真分析并设计了振荡电路的原理模式。对于声音的采集、视力感知等方面查阅相关资料，了解视力、听力的保护原理以及常见的保护方案。 3.3 画电路图。 将自己的设计方案，借助电路设计软件Protel，将解决方案设计出来，并在电脑上进行简单的模拟，以保证电路设计正常 3.4 购买元件。根据设计的电路方案，选择电路元件并购买。主要包括，红外线感应器，5v变压器，晶闸，二极管，插座，电线，继电器等。 3.5 制作。 按照设计的电路，将各个元件进行焊接，为了保证产品的质量，在焊接时，对焊接不可施加压力，在元件的安装时，要首先应该观察元件是否具有极性，若有极性，那么应该区分元件极性，对焊接点要避免重复焊接造成连接接触不良。 3.6调试。 将电路进行完全安装后，需要将将系统接入电脑，并通过红外线、声音传感器来接受声音，通过增加电脑的声音，改变人与电脑屏幕之间的距离来测试系统装置中的继电器能否正常工作，在合理的范围内，对电脑电源进行关闭，以保证安全。 4. 实用性 （1）当人离计算机显示器屏幕太近时，计算机显示器会自动关机。 （2）当计算机声音开得太大时，计算机音响自动关机。 （3）当打雷时，计算机总电源会自动关机。 （4）有防盗的功能。 5. 原理图
6. 工作原理 （1）当人看计算机显示器屏幕太近时，红外传感器感应到人体的信号，传感器的光电开关接通，继电器线圈两端加上24V电压，与继电器的常闭开关串联的计算机显示器电源被切断。计算机显示器自动关机。保护人的视力。只有当人远离计算机显示器屏幕后，计算机显示器屏幕才能自动开机。红外热释传感器能感知一定范围能发出红外线的物体(如:恒温动物)当人到达指定的距离红外热释传感器就发出信号,经过放大电路到达CPU,经过运算向继电器发出一个指令原来继电器控制部分是处于常闭状态,当接到指令就马上断开开关,做到断电的目的。 （2）当计算机音响开得太大时，声音传感器受触发，继电器线圈两端加上24V电压，与继电器的常闭开关串联的音响电源被切断，声音自动关掉，保护人的听力，同时也使声音不干扰别人。只有当计算机音量关小后，1分钟音响才能自动开机。 （3）当雷声太大时，声音传感器受触发，继电器线圈两端加上24V电压，与继电器的常闭开关串联的计算机总电源被切断，计算机自动关机。使计算机不受雷击。 7. 应用范围 任何有影响视力、听力和怕雷击、怕被盗的设备都可应用该保护器。 8. 发明点： （1）利用红外线光电开关保护视力。 （2）利用声控电路保护听力。 (3)利用声控电路和继电器防雷。 经过多次对装置进行测试表明，系统可以及时保护视力、听力，对电脑电源进行及时的控制关闭。系统最终的装置图如下所示： 参考文献:[1]姜楠."信息论"课程本科教学探索与实践[J].计算机教育,2007(24).[2]李心广. MATLAB 在通信原理教学中的应用[J].中国现代教育技术装备, 2007(02).[3] 曾巧明, 何红波. 计算机图形学的教学改革与创新[ J].长沙铁道学院学报, 2003( 9): 111-113.[4] 黄晓萍, 肖虓, 李迅. 《计算机图形学》网络课件的设计制作与体会[ J] . 中国电化教育, 2003( 12) : 63-65.[5] 费广正, 乔林. Visual C++ 6. 0 高级编程技术OpenGL篇[M ]. 北京: 中国铁道出版社, 2000: 30-57.[6] 和平鸽工作室. OpenGL三维图形系统开发与实用技术[M ] . 北京: 清华大学出版社, 2003.[7] Dave Shreniner 著. 徐波译.OpenGL 编程指南[M].北京: 机械工业出版社，2008.[8] 何援军.计算机图形学[M].北京:机械工业出版社，2006.
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