一种自动感应周围环境光强度的报警器

1.本实用新型涉及电子信息技术领域，具体为一种自动感应周围环境光强度的报警器。

背景技术：

2.当前，中小学生、普通上班族的学习、工作任务还是较为繁重，用眼过度易造成眼睛近视，若学习、工作时周围环境的光照不佳比如过强或过弱，则会加剧眼睛近视这种情况的发生。科学研究表明，适合人眼阅读书写的光强范围约为300-600lux，而大多数人的学习、工作环境的光照情况会随着时间、天气、地点的变化而变化，人一旦全神贯注地认真学习、工作后，经常会忽略光照情况的变化。目前市场上也有能测量光照度的专用测量设备，但普遍体积较大、价格昂贵，操作使用时有专业性要求，不便于随身携带且通常没有报警提示功能，因此并不适合普通学生或者办公人员使用。

技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型一种自动感应周围环境光强度的报警器。通过充分运用光敏电阻的感光特性和三级管的开关特性，主要采用两个光敏电阻作为感光元件，四个三极管作为开关控制元件，三个发光二极管和一个蜂鸣器作为声光报警提示，另采用九个常规电阻作为辅助元件，加之对上述电子元器件进行合理布局，设计出一款体积小巧、结构简单、成本低廉、方便学生或办公人员携带使用的光强感应报警器，可即时准确检测学习工作环境的光照情况，有效解决因光照不佳(过弱或过强)造成眼睛疲劳近视等问题。
4.本实用新型采用的技术方案：
5.一种自动感应周围环境光强度的报警器，其特征在于：包括方形盒体，所述盒体顶面的两侧各设置有一个凹槽，每一个所述凹槽里安装有一个光敏电阻，从而组成两个光强检测点，分别是光强检测a、光强检测b，所述两个凹槽之间还设置有警报蜂鸣器、电源指示灯、光弱指示灯和光强指示灯，所述盒体一侧面还设置有开关按钮、弱光报警调节旋钮和强光报警调节旋钮，所述盒体的另一侧面还设置有usb接口，所述盒体内部还设置有光强检测报警电路。
6.进一步的，所述光强检测报警电路包括电池组e、第一光敏电阻pr1和第二光敏电阻pr2，所述电池组e正极的第一路经开关k与usb接口连接，所述电池组e正极的第二路经开关k与第一发光二极管led1的阳极连接，所述第一发光二极管led1的阴极经第一电阻r1与电池组e的负极连接，所述电池组e的负极接地，所述电池组e正极的第三路经开关k、第一光敏电阻pr1与第二滑动电阻r2的固定端连接，所述第二滑动电阻r2的移动端与电池组e负极连接，所述第一光敏电阻pr1与第二滑动电阻r2的公共端经第三电阻r3与第一三极管 vt1的基极连接，所述电池组e正极的第四路经开关k与第四滑动电阻r4的固定端连接，所述第四滑动电阻r4的移动端经第二光敏电阻pr2与电池组e的负极连接，所述第四滑动电阻r4与第二光敏电阻pr2的公共端经第五电阻r5与第二三极管vt2的基极连接，所述电池组e正极
的第五路经开关k、第六电阻 r6与第一三极管vt1的集电极连接，所述第一三极管vt1的发射极与电池组e 的负极连接，所述第六电阻r6与第一三极管vt1集电极的公共端经第八电阻r8 与第三三极管vt3的基极连接，所述电池组e正极的第六路经开关k、第七电阻 r7与第二三极管vt2的集电极连接，所述第二三极管vt2的发射极与电池组e 的负极连接，所述第七电阻r7与第二三极管vt2集电极的公共端经第九电阻r9 与第四三极管vt4的基极连接，所述电池组e正极的第七路经开关k与警报蜂鸣器h的正输入端连接，所述警报蜂鸣器h的负输入端一路与第二发光二极管led2的阳极连接，所述第二发光二极管led2的阴极与第三三极管vt3的集电极连接，所述第三三极管vt3的发射极与电池组e的负极连接，所述警报蜂鸣器h 负输入端的另一路与第三发光二极管led3的阳极连接，所述第三发光二极管 led3的阴极与第四三极管vt4的集电极连接，所述第四三极管vt4的发射极与电池组e的负极连接。
7.工作原理：充分利用光敏电阻的阻值随光照强度变化而变化的特性以及三极管的开关特性，当光照强度增大或者减小时，光敏电阻的阻值逐渐减小或者增大，从而改变其在电路中分压值。通过该分压值的变化，控制三极管的导通或断开，使发光二极管led及蜂鸣器发出相应的声光报警提示。
8.进一步的，所述弱光报警调节旋钮与第二滑动电阻r2的移动端连接，所述强光报警调节旋钮与第四滑动电阻r4的移动端连接。
9.通过旋转弱光报警调节旋钮或强光报警调节旋钮来设定光弱或光强时的报警阈值。
10.进一步的，所述电源指示灯为第一发光二极管led1且为绿光发光二极管，所述光弱指示灯为第二发光二极管led2且为蓝光发光二极管，所述光强指示灯为第三发光二极管led3且为红光发光二极管。
11.进一步的，所述第一光敏电阻pr1、第二光敏电阻pr2均为暗电阻且阻值为 1mω。
12.进一步的，所述第一三极管vt1、第二三极管vt2、第三三极管vt3、第四三极管vt4均为npn型三极管。
13.进一步的，所述电池组e为直流5v。
14.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
15.第一、本实用新型一种自动感应周围环境光强度的报警器，能即时准确检测学习工作环境的光强变化，当所处环境的光强低于300lux或高于600lux时，及时精准发出光强过弱或过强的报警提示，提醒使用者当前环境的光照不佳，避免人的眼睛长时间处于不良光照环境中，有效降低眼睛近视发生的几率，而且使用者可以设定弱光或强光的报警阈值，满足其实际需求。
16.第二、本实用新型设计科学合理、结构简单、携带和使用方便，所需电子元器件均可通过市场常规渠道购得，价格低廉且节能环保，制作时无需复杂工艺，因此可大批量生产，具有大规模应用推广的前景。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型的实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显然，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这
些附图获得其他的附图。
18.图1一种自动感应周围环境光强度的报警器的结构示意图；
19.图2报警器连接上外部数据线的顶面俯视图；
20.图3光强检测报警电路原理图；
21.附图中，1-盒体、2-警报蜂鸣器、3-电源指示灯、4-光弱指示灯、5-光强指示灯、6-usb接口、7-开关按钮、8-弱光报警调节旋钮、9-强光报警调节旋钮、 10-左侧光强检测点、11-右侧光强检测点、12-外部数据线的usb插头。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.实施例：
24.如图1所示，一种自动感应周围环境光强度的报警器，包括方形盒体，所述盒体顶面的两侧各设置有一个凹槽，每一个所述凹槽里安装有一个光敏电阻，从而组成两个光强检测点，分别是光强检测a、光强检测b，所述两个凹槽之间还设置有警报蜂鸣器、电源指示灯、光弱指示灯和光强指示灯，所述电源指示灯为第一发光二极管led1且为绿光发光二极管，所述光弱指示灯为第二发光二极管led2且为蓝光发光二极管，所述光强指示灯为第三发光二极管led3且为红光发光二极管，所述盒体一侧面还设置有开关按钮、弱光报警调节旋钮和强光报警调节旋钮，所述盒体的另一侧面还设置有usb接口，所述盒体内部还设置有光强检测报警电路；
25.如图3所示，所述光强检测报警电路包括电池组e、第一光敏电阻pr1和第二光敏电阻pr2，所述电池组e为直流5v，所述第一光敏电阻pr1、第二光敏电阻pr2均为暗电阻且阻值为1mω，所述电池组e正极的第一路经开关k与usb 接口连接，所述电池组e正极的第二路经开关k与第一发光二极管led1的阳极连接，所述第一发光二极管led1的阴极经第一电阻r1与电池组e的负极连接，所述电池组e负极接地，所述电池组e正极的第三路经开关k、第一光敏电阻 pr1与第二滑动电阻r2的固定端连接，所述第二滑动电阻r2的移动端与电池组 e的负极连接，所述第一光敏电阻pr1与第二滑动电阻r2的公共端经第三电阻 r3与第一三极管vt1的基极连接，所述电池组e正极的第四路经开关k与第四滑动电阻r4的固定端连接，所述第四滑动电阻r4的移动端经第二光敏电阻pr2 与电池组e的负极连接，所述第四滑动电阻r4与第二光敏电阻pr2的公共端经第五电阻r5与第二三极管vt2的基极连接，所述电池组e正极的第五路经开关 k、第六电阻r6与第一三极管vt1的集电极连接，所述第一三极管vt1的发射极与电池组e的负极连接，所述第六电阻r6与第一三极管vt1集电极的公共端经第八电阻r8与第三三极管vt3的基极连接，所述电池组e正极的第六路经开关k、第七电阻r7与第二三极管vt2的集电极连接，所述第二三极管vt2的发射极与电池组e的负极连接，所述第七电阻r7与第二三极管vt2集电极的公共端经第九电阻r9与第四三极管vt4的基极连接，所述电池组e正极的第七路经开关k与警报蜂鸣器h的正输入端连接，所述警报蜂鸣器h的负输入端一路与第二发光二极管led2的阳极连接，所述第二发光二极管led2的阴极与第三三极管
vt3的集电极连接，所述第三三极管vt3的发射极与电池组e的负极连接，所述警报蜂鸣器h负输入端的另一路与第三发光二极管led3的阳极连接，所述第三发光二极管led3的阴极与第四三极管vt4的集电极连接，所述第四三极管 vt4的发射极与电池组e的负极连接，所述第一三极管vt1、第二三极管vt2、第三三极管vt3、第四三极管vt4均为npn型三极管；
26.所述弱光报警调节旋钮与第二滑动电阻r2的移动端连接，所述强光报警调节旋钮与第四滑动电阻r4的移动端连接。
27.本实用新型的工作过程如下：
28.闭合开关k，由电池组供电，发光二极管led1发出绿光即电源指示灯为绿，表明电路已正常通电，或者开关断开，如图2所示，通过外部数据线将本装置与电子设备连接，如笔记本电脑等，由外部电子设备给本装置供电。
29.当报警器所处环境的光照强度小于300lux即处于弱光时，光敏电阻pr1和光敏电阻pr2的阻值较大，光敏电阻pr1的阻值较大使得滑动电阻r2的固定端电压低于0.7v即三极管vt1的基极电压低于0.7v，此时三极管vt1处于断开状态，导致三极管vt1的集电极处于高电位即三极管vt3的基极电压大于0.7v，因此三极管vt3导通，发光二极管led2发出蓝报警灯光，即光弱指示灯亮，同时蜂鸣器发出报警声。光敏电阻pr2的阻值较大使得滑动电阻r4移动端的电压大于0.7v，即三极管vt2的基极电压大于0.7v，三极管vt2导通，因此三极管vt2的集电极处于低电位，即三极管vt4的基极电压小于0.7v，三极管vt4 截止，发光二极管led3不发光，即光强指示灯不亮。
30.当报警器所处环境的光照强度大于600lux即处于强光时，光敏电阻pr1和光敏电阻pr2的阻值较小，光敏电阻pr1的阻值较小使得滑动电阻r2的固定端电压高于0.7v即三极管vt1的基极电压高于0.7v，三极管vt1导通，此时三极管vt1的集电极处于低电位即三极管vt3的基极电压小于0.7v，三极管vt3截止，发光二极管led2不发光，即光弱指示灯不亮。光敏电阻pr2的阻值较小使得滑动电阻r4的移动端电压小于0.7v，即三极管vt2的基极处于低电位，三极管vt2截止，此时三极管vt2的集电极处于高电位即三极管vt4的基极电压大于0.7v，三极管vt4导通，发光二极管led3发出红报警灯光，即光强指示灯亮，蜂鸣器发出报警声。
31.当报警器所处环境的光照强度适合，即处于300lux-600lux之间，光敏电阻pr1和光敏电阻pr2的阻值适中，光敏电阻pr1的阻值适中使得滑动电阻r2 的固定端电压高于0.7v，即三极管vt1的基极电压高于0.7v，三极管vt1导通，此时三极管vt1的集电极处于低电位即三极管vt3的基极电压小于0.7v，三极管vt3截止，发光二极管led2不发光。同时，光敏电阻pr2的阻值适中使得滑动电阻r4的移动端电压大于0.7v即三极管vt2的基极电压大于0.7v，三极管 vt2导通，此时三极管vt2的集电极处于低电位即三极管vt4的基极电压小于 0.7v，三极管vt4截止，发光二极管led3不发光，也就是此时光弱指示灯和光强指示灯都不亮，同时蜂鸣器不发出报警声。
32.若想设定光弱或者光强时的报警阈值，可通过旋转弱光报警调节旋钮或者强光报警调节旋钮来改变滑动电阻r2或滑动电阻r4的阻值来实现。
33.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种自动感应周围环境光强度的报警器，其特征在于：包括方形盒体(1)，所述盒体(1)顶面的两侧各设置有一个凹槽，每一个所述凹槽里安装有一个光敏电阻，从而组成两个光强检测点，分别是光强检测a(10)、光强检测b(11)，所述两个凹槽之间还设置有警报蜂鸣器(2)、电源指示灯(3)、光弱指示灯(4)和光强指示灯(5)，所述盒体(1)一侧面还设置有开关按钮(7)、弱光报警调节旋钮(8)和强光报警调节旋钮(9)，所述盒体(1)的另一侧面还设置有usb接口(6)，所述盒体(1)内部还设置有光强检测报警电路。2.根据权利要求1所述的一种自动感应周围环境光强度的报警器，其特征在于：所述光强检测报警电路包括电池组e、第一光敏电阻pr1和第二光敏电阻pr2，所述电池组e正极的第一路经开关k与usb接口连接，所述电池组e正极的第二路经开关k与第一发光二极管led1的阳极连接，所述第一发光二极管led1的阴极经第一电阻r1与电池组e的负极连接，所述电池组e负极接地，所述电池组e正极的第三路经开关k、第一光敏电阻pr1与第二滑动电阻r2的固定端连接，所述第二滑动电阻r2的移动端与电池组e的负极连接，所述第一光敏电阻pr1与第二滑动电阻r2的公共端经第三电阻r3与第一三极管vt1的基极连接，所述电池组e正极的第四路经开关k与第四滑动电阻r4的固定端连接，所述第四滑动电阻r4的移动端经第二光敏电阻pr2与电池组e的负极连接，所述第四滑动电阻r4与第二光敏电阻pr2的公共端经第五电阻r5与第二三极管vt2的基极连接，所述电池组e正极的第五路经开关k、第六电阻r6与第一三极管vt1的集电极连接，所述第一三极管vt1的发射极与电池组e的负极连接，所述第六电阻r6与第一三极管vt1集电极的公共端经第八电阻r8与第三三极管vt3的基极连接，所述电池组e正极的第六路经开关k、第七电阻r7与第二三极管vt2的集电极连接，所述第二三极管vt2的发射极与电池组e的负极连接，所述第七电阻r7与第二三极管vt2集电极的公共端经第九电阻r9与第四三极管vt4的基极连接，所述电池组e正极的第七路经开关k与警报蜂鸣器h的正输入端连接，所述警报蜂鸣器h的负输入端一路与第二发光二极管led2的阳极连接，所述第二发光二极管led2的阴极与第三三极管vt3的集电极连接，所述第三三极管vt3的发射极与电池组e的负极连接，所述警报蜂鸣器h负输入端的另一路与第三发光二极管led3的阳极连接，所述第三发光二极管led3的阴极与第四三极管vt4的集电极连接，所述第四三极管vt4的发射极与电池组e的负极连接。3.根据权利要求1所述的一种自动感应周围环境光强度的报警器，其特征在于：所述弱光报警调节旋钮(8)与第二滑动电阻r2的移动端连接，所述强光报警调节旋钮(9)与第四滑动电阻r4的移动端连接。4.根据权利要求1所述的一种自动感应周围环境光强度的报警器，其特征在于：所述电源指示灯(3)为第一发光二极管led1且为绿光发光二极管，所述光弱指示灯(4)为第二发光二极管led2且为蓝光发光二极管，所述光强指示灯(5)为第三发光二极管led3且为红光发光二极管。5.根据权利要求2所述的一种自动感应周围环境光强度的报警器，其特征在于：所述第一光敏电阻pr1、第二光敏电阻pr2均为暗电阻且阻值为1mω。6.根据权利要求2所述的一种自动感应周围环境光强度的报警器，其特征在于：所述第一三极管vt1、第二三极管vt2、第三三极管vt3、第四三极管vt4均为npn型三极管。7.根据权利要求2所述的一种自动感应周围环境光强度的报警器，其特征在于：所述电池组e为直流5v。

技术总结

本实用新型涉及电子信息技术领域，具体为一种自动感应周围环境光强度的报警器。包括方形盒体，所述盒体顶面的两侧各设置有一个凹槽，每一个所述凹槽里安装有一个光敏电阻，从而组成两个光强检测点，所述两个凹槽之间还设置有警报蜂鸣器、电源指示灯、光弱指示灯和光强指示灯，所述盒体一侧面还设置有开关按钮、弱光报警调节旋钮和强光报警调节旋钮，所述盒体的另一侧面还设置有USB接口，盒体内部还设置有光强检测报警电路。本装置具有体积小巧、结构简单、成本低廉、方便学生或办公人员随身携带等优点，能即时准确检测学习工作环境的光照情况，有效解决因光照不佳造成眼睛疲劳近视等问题。等问题。等问题。

技术研发人员：

陈战东 吴国彪

受保护的技术使用者：

广西民族大学

技术研发日：

2022.03.31

技术公布日：

2023/2/16