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我院学生科技作品巡展之光闹钟眼罩

来源: 日期:2016-09-27点击:

为推动学生科技制作,提供想法,现展示我院第二十五届“冯如杯”学生学术科技作品竞赛参赛作品--光闹钟眼罩。

光闹钟眼罩较为成功的模拟了早晨自然光的变化,应用光作为新型的闹钟刺激源,并将其约束在眼罩内。不仅满足了人们的健康需求,而且满足了集体住宿群体对个人生活自由把控的需求,同时,眼罩的制造成本较低,市场前景较好。

作品功能

入睡前拨开眼罩电源开关,打开手机端APP,进入闹钟设定界面,设定闹钟叫醒时间,以及决定是否开启按摩助睡模式。若开启,则设定1-3级的震动按摩强度。点击确定将设定的信息发送至眼罩中的蓝牙模块。

到第二天早晨,在设定时间到来的前5分钟的时,半休眠状态的控制板会苏醒,使得黄色LED灯在前5-2分钟期间逐渐变亮,在前2-0分钟期间,白色LED灯也会逐渐变亮,这样一个过程是为了让人逐渐适应光强的改变。在设定时间来临的时候,黄色和白色灯均闪烁,震动器也会以最高强度震动,保证最后时刻的叫醒。醒来后关闭眼罩电源,妥善放置即可。

实现过程

1.结合照明的生理因素的分析,和理论计算,发现直插式LED灯在小面积内的色温和照度上能够很好的模拟清晨自然光的变化。

     

2.选择了合适的圆目眼罩,Arduino pro mini,HC-06蓝牙模块等一些体积小,安全性能高的元器件。

3.设计编写Arduino pro mini和手机端控制软件

主要难点及解决方案
1、减少单片机及蓝牙等工作时间。
2、合理编程,在程序端控制好输出,减少输出调整的损失。3.设计合理的亮灯方案。日均功耗降在20mAh左右。
3、在对清晨光强研究的基础上,通过输出对LED灯的亮度进行控制。人体试验之后,亮灯时眼睛并无难受感觉。
4、采用大腔圆目眼罩,无压迫感。
应用前景

1、唤醒刺激源的改变

2、对刺激范围的约束

3、采用多种方法,降低功耗

4、成本低,应用前景好

作者:陆方皞,王青阳,贺宇,姜阳邦彦

指导老师:李立京