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防近视“视力宝”

2022-05-30李泓毅

发明与创新·小学生 2022年9期
关键词:用眼主控板警报

李泓毅

设计背景:

近年来,由于中小学生用眼习惯差、用眼过度、户外活动缺乏等因素,我国儿童青少年近视率不断攀升,近视低龄化、重度化日益严重,“儿童青少年近视防控”已成为关系国家和民族未来的大问题,大家都应该高度重视。

我综合运用3D打印、编程等设计了作品“视力宝”,通过超声波测距传感器检测眼睛与物体的距离是否安全,提醒儿童青少年视物时眼睛离物体不要太近,从而帮助他们养成良好的用眼习惯,预防近视。

查找资料:

预防近视最有效的方法是养成良好的用眼习惯,包括眼睛与所视物体保持安全距离,在用眼一段时间后适度休息。

眼睛与所视物体保持多远的距離最合适呢?用眼多久后需要休息呢?

我上网查找相关资料,了解了这些信息:使用电脑时,眼睛与显示屏的安全距离约为60 厘米;使用手机时,眼睛与手机的安全距离为40 厘米~50 厘米;看书时,眼睛与书本的安全距离约为33 厘米。儿童青少年在用眼约30分钟后应当休息。

制作过程:

1.连接硬件

选择掌控板作为主控板,将掌控板与超声波测距模块等连接。

相比其他开源主控板,掌控板体积小、功能集中,能通过编程实现测距警报提示、定时休息提醒等功能,且可连接外部零件。

2.编辑程序

采用mPython操作平台编程,实现两大功能:当超声波测距传感器与人脸的距离超过安全距离时,主控板发出警报,提醒用户距离过近;当开启自动计时功能后,一旦超过预设的时间,主控板就会发出警报,提醒用户休息。

3.外观设计

采用3D one建模并3D打印外壳。外壳能隐藏主控板及其他零件,起保护作用,且外观美观。

外壳上设有一个夹子,可使“视力宝”方便地夹在电脑、手机、书本等物品上,在不同的用眼场景中发挥功用。

使用方式及效果:

先打开“视力宝”外壳,再打开主控板电源开关,接着通过操控“视力宝”侧面的触摸开关选择模式。

“视力宝”在开机后默认为电子产品使用模式,在这种模式下,当人脸与超声波测距传感器的距离小于40 厘米时发出警报,提醒用户距离过近。

“视力宝”被切换为书本模式后,当人脸与超声波测距传感器的距离小于30 厘米时发出警报,提醒用户距离过近。

“视力宝”被开启后自动计时,当使用时间达到30分钟时,主控板播放音乐,提醒用户休息。

创新点与展望:

“视力宝”携带方便,集多种功能于一体,能运用在不同的用眼场景中,通过传感测距、用眼计时等帮助儿童青少年养成良好的用眼习惯。

“视力宝”在外观上稍显笨重,还有改进的空间。接下来,我会美化其外观,改善用户的使用体验,并选用更小的组件,做出更实用的作品。

指导老师  彭志强

老师推荐:

作者从生活实际出发,以保护儿童青少年视力为目标,通过软硬件编程设计“视力宝”,有创意,重实践,值得推荐。

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