防低头防近视智能耳麦系统

技术领域

本发明涉及耳麦领域，具体是一种防低头防近视智能耳麦系统。

背景技术

耳麦佩戴于人体头部，可通过有线或无线的方式接收外部音频语音信息，用于播放广播或音频源输送的音频语音。目前，耳麦可用于播放手机的语音信息，手机使用者在佩戴耳麦并且长期使用手机时，存在低头的现象，使用手机时间长了容易导致颈椎疲劳出问题，并且，使用者若长时间近距离使用手机，还容易存在近视的问题，特别是对于低龄儿童，由于长时间使用手机导致的颈椎问题和近视问题屡见报道。现有技术耳麦均不具备提醒功能，无法在手机使用者低头和与手机距离过近时进行提醒。

发明内容

本发明的目的是提供一种防低头防侧歪防近视保护颈椎智能耳麦系统，以解决现有技术耳麦不具备防低头和近视提醒问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

防低头防近视智能耳麦系统，其特征在于：包括充电供电模块、单片机模块、水银开关、超声波距离检测模块、蓝牙耳机模块，其中：

充电供电模块包括型号为TYPE-C6P的充电母座J1、型号为TP4056的锂电池充电芯片IC2；其中充电母座J1的GND引脚接数字地，充电母座J1的VBUS引脚与锂离子充电芯片IC2的VCC引脚连接；锂离子充电芯片IC2的VCC引脚通过电容C8接数字地，锂离子充电芯片IC2的VCC引脚还与锂离子充电芯片IC2的CE引脚连接，锂离子充电芯片IC2的PROG引脚通过电阻R5与TEMP引脚、GND引脚共接数字地，锂离子充电芯片IC2的VCC引脚引出有导线通过电阻R1连接至一个红绿双色LED灯LED1的两个正极，红绿双色LED灯LED1的两个负极一一对应与锂离子充电芯片IC2中的

单片机模块包括型号为STM8S003F3P的单片机IC3，单片机IC3的VDD引脚通过电容C13、VCAP引脚通过电容C14共接数字地，同时单片机IC3的VDD引脚连接至蓝牙模块的稳压VCC3.3V输出，单片机IC3的VSS引脚连接至数字地；单片机IC3的T1_2/PC7引脚通过电阻R12与VCC3.3V做上拉连接，单片机IC3的T1_1/PC6引脚通过电阻R11与与VCC3.3V做上拉连接，四针连接器J2的引脚1连接至蓝牙模块的VCC3.3V输出，单片机IC3的SWIM/PD1引脚与四针连接器J2的引脚2连接，四针连接器J2的引脚3接数字地，四针连接器J2的引脚4通过电阻R7连接四针连接器J2的引脚1，同时四针连接器J2的引脚4还与单片机IC3的NRST引脚连接，四针连接器J2的引脚4还通过电容C7接数字地；单片机IC3的T1_3/PC3引脚与充电供电模块中三极管Q2基极上的电阻R6连接；单片机IC3的PA3/T2_3引脚与一个两针连接器J6的引脚1连接，两针连接器J6的引脚2接数字地，所述水银开关插接于两针连接器J6；单片机IC3的PA1引脚、PA2引脚一一对应与一个四针连接器J4的引脚2、引脚3连接，四针连接器J4的引脚1连接至蓝牙模块的VCC3.3V输出，四针连接器J4的引脚4接数字地；

超声波距离检测模块包括型号为CS100A的超声波探头芯片IC5，超声波探头芯片IC5的RNO引脚、RP引脚分别连接至一个型号为T40-10WR的超声波探头ULS1的两端，超声波探头芯片IC5的TN引脚、TP引脚分别连接至一个型号为T40-10WT的超声波探头ULS2的两端，超声波探头芯片IC5的RP引脚还通过电阻R20与超声波探头芯片IC5的AVSS引脚共接数字地，超声波探头芯片IC5的AVDD引脚通过电阻R21与一个四针连接器J5的引脚1连接，超声波探头芯片IC5的AVDD引脚还通过电容C25接数字地；四针连接器J5的引脚1还接到蓝牙模块的VCC3.3V输出，四针连接器J5的引脚4接数字地，四针连接器J5的引脚2与四针连接器J4的引脚2连接，四针连接器J5的引脚3与四针连接器J4的引脚3连接，四针连接器J5的引脚3还通过按键开关S7接数字地；超声波探头芯片IC5的ECHO引脚通过电阻R23与四针连接器J5的引脚3连接，超声波探头芯片IC5的TRIG引脚与四针连接器J5的引脚2连接，超声波探头芯片IC5的DVDD引脚与IC5的AVDD引脚并联，并通过电容C26接数字地，超声波探头芯片IC5的DVSS引脚接数字地；超声波探头芯片IC5的XI引脚、XO引脚之间连接晶振XT2，晶振XT2两端分别通过电容C23、电容C24接数字地；

蓝牙耳机模块包括型号为AC6925A的5.0蓝牙音频芯片IC1、型号为PJ-3420-A的音频输入AUX接口JK1、麦克风MK1；蓝牙音频芯片IC1的VCOM引脚通过电容C11、DACVDD引脚通过电容C10与DACVSS引脚共接模拟地，蓝牙音频芯片IC1的VDDIO引脚输出稳压3.3V并通过电容C12接数字地，蓝牙音频芯片IC1的VBAT引脚与充电供电模块中MOS管Q1的漏极连接；用于给蓝牙芯片供电；蓝牙音频芯片IC1的PC5、PC4引脚分别与单片机模块中单片机IC3的PD5/TX引脚、PD6/RX引脚一一对应连接，蓝牙音频芯片IC1的DACR引脚通过电容C4与一个四针连接器J3的引脚1连接，蓝牙音频芯片IC1的DACL引脚通过电容C17与四针连接器J3的引脚3连接，四针连接器J3的引脚2、引脚4共接数字；四针连接器J3的1、2引脚用于连接右声道喇叭，3、4引脚用于连接左声道喇叭；蓝牙音频芯片IC1的P3引脚与音频输入AUX接口JK1的引脚2连接，蓝牙音频芯片IC1的PB4引脚通过电容C2与音频输入AUX接口JK1的引脚4连接，蓝牙音频芯片IC1的PB5引脚通过电容C1与音频输入AUX接口JK1的引脚3连接，音频输入AUX接口JK1的引脚3还通过电阻R2、引脚4还通过电阻R3与音频输入AUX接口JK1的引脚1共模拟地；蓝牙音频芯片IC1的BT_AVDD引脚通过电容C5接数字地，蓝牙音频芯片IC1的VBAT引脚通过电容C6接数字地，蓝牙音频芯片IC1的BT_RF引脚通过电容C3连接蓝牙天线E1，蓝牙音频芯片IC1的VSSIO引脚接数字地，蓝牙音频芯片IC1的PB1引脚通过电阻R14与一个发光二极管LED2的阳极连接，发光二极管LED2的阴极接数字地；蓝牙音频芯片IC1的BT_OSCO引脚、BT_OSCI引脚之间连接有晶振XT1，晶振XT1的两端分别通过电容C15、电容C16接数字地；麦克风MK1的正极通过电容C19与蓝牙音频芯片IC1的PA0/PA4引脚连接，同时麦克风MK1的正极还通过电阻R10与蓝牙音频芯片IC1的DACVDD引脚连接，麦克风MK1的正极还通过电容C20与麦克风MK1的负极共接模拟地。

所述的防低头防近视智能耳麦系统，其特征在于：单片机模块中的单片机IC3的AD4/PD3引脚与一个发光二极管LED3的阳极连接，发光二极管LED3的阴极通过电阻R22接数字地。

所述的防低头防近视智能耳麦系统，其特征在于：单片机模块中的单片机IC3的AD3/PD2引脚与一个二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极连接有两路导线，二极管D2阴极其中一路导线与一个二极管D1的阴极连接，二极管D1的阳极连接至充电供电模块中电阻R4、MOS管Q1的栅极之间，二极管D2阴极另一路导线与一个按键开关S5一端连接，按键开关S5另一端接地，单片机IC3的PD4/BP引脚还与一个按键开关S6一端连接，按键开关S6另一端接数字地。

所述的防低头防近视智能耳麦系统，其特征在于：还包括按键开关S1、S2、S3、S4，按键开关S1、S2、S3、S4各自一端共接接数字地，按键开关S1另一端通过电阻R9、按键开关S2另一端通过电阻R13、按键开关S3另一端通过电阻R15、按键开关S4另一端通过电阻R17共接后再通过电阻R8连接充电供电模块中MOS管Q1的漏极，同时电阻R9、电阻R13、电阻R15、电阻R17的共接端还通过电容C18接模拟地，单片机模块中的单片机IC3的SCL/PB4引脚通过电阻R16、SDA/PB5引脚通过电阻R18分别连接至电阻R9、电阻R13、电阻R15、电阻R17的共接端。

本发明用于佩戴在人体头部的耳麦，通过蓝牙耳机模块可无线连接手机音频源并播放音频语音，通过水银开关可在检测佩戴者头部低头时产生触发信号，触发信号由单片机模块中的单片机接收；同时超声波距离检测模块采集耳麦与手机之间间距，并将采集的信号送入单片机。单片机基于触发信号控制蓝牙耳机模块停止播放正常语音信息，并通过蓝牙耳机模块中的麦克风播放提醒语音信息。同时，单片机将间距信息与预设阈值进行比较，若间距信息大于预设阈值，则单片机控制蓝牙耳机模块停止播放正常语音信息，并通过蓝牙耳机模块中的麦克风播放提醒语音信息。

与现有技术相比，本发明能够在手机使用者人体头部出现低头和与手机距离过近时，进行相应的语音提示，提醒手机使用者调整姿态，并通过停止播放正常语音的方式能够帮助手机使用者培养正确的手机使用习惯，进而降低手机使用者颈椎和近视出问题的风险。

附图说明

图1是本发明系统原理框图。

图2是本发明充电模块电路图。

图3是本发明单片机模块电路图。

图4是本发明超声波距离检测模块电路图。

图5是本发明蓝牙耳机模块电路图。

图6是本发明单片机连接的发光二极管的电路图。

图7是本发明单片机与充电供电模块之间连接的按键开关电路图。

图8是本发明单片机连接的另一组按键开关电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，防低头防近视智能耳麦系统，包括充电供电模块、单片机模块、水银开关、超声波距离检测模块、蓝牙耳机模块，其中：

如图2所示，充电供电模块包括型号为TYPE-C6P的充电母座J1、型号为TP4056的锂电池充电芯片IC2；其中充电母座J1的GND引脚接数字地，充电母座J1的VBUS引脚与锂离子充电芯片IC2的VCC引脚连接；锂离子充电芯片IC2的VCC引脚通过电容C8接数字地，锂离子充电芯片IC2的VCC引脚还与锂离子充电芯片IC2的CE引脚连接，锂离子充电芯片IC2的PROG引脚通过电阻R5与TEMP引脚、GND引脚共接数字地，锂离子充电芯片IC2的VCC引脚引出有导线通过电阻R1连接至一个红绿双色LED灯LED1的两个正极，红绿双色LED灯LED1的两个负极一一对应与锂离子充电芯片IC2中的

如图3所示，单片机模块包括型号为STM8S003F3P的单片机IC3，单片机IC3的VDD引脚通过电容C13、VCAP引脚通过电容C14共接数字地，同时单片机IC3的VDD引脚连接至蓝牙模块的稳压VCC3.3V输出，单片机IC3的VSS引脚连接至数字地；单片机IC3的T1_2/PC7引脚通过电阻R12与VCC3.3V做上拉连接，单片机IC3的T1_1/PC6引脚通过电阻R11与与VCC3.3V做上拉连接，四针连接器J2的引脚1连接至蓝牙模块的VCC3.3V输出，单片机IC3的SWIM/PD1引脚与四针连接器J2的引脚2连接，四针连接器J2的引脚3接数字地，四针连接器J2的引脚4通过电阻R7连接四针连接器J2的引脚1，同时四针连接器J2的引脚4还与单片机IC3的NRST引脚连接，四针连接器J2的引脚4还通过电容C7接数字地；单片机IC3的T1_3/PC3引脚与充电供电模块中三极管Q2基极上的电阻R6连接；单片机IC3的PA3/T2_3引脚与一个两针连接器J6的引脚1连接，两针连接器J6的引脚2接数字地，所述水银开关插接于两针连接器J6；单片机IC3的PA1引脚、PA2引脚一一对应与一个四针连接器J4的引脚2、引脚3连接，四针连接器J4的引脚1连接至蓝牙模块的VCC3.3V输出，四针连接器J4的引脚4接数字地。

如图4所示，超声波距离检测模块包括型号为CS100A的超声波探头芯片IC5，超声波探头芯片IC5的RNO引脚、RP引脚分别连接至一个型号为T40-10WR的超声波探头ULS1的两端，超声波探头芯片IC5的TN引脚、TP引脚分别连接至一个型号为T40-10WT的超声波探头ULS2的两端，超声波探头芯片IC5的RP引脚还通过电阻R20与超声波探头芯片IC5的AVSS引脚共接数字地，超声波探头芯片IC5的AVDD引脚通过电阻R21与一个四针连接器J5的引脚1连接，超声波探头芯片IC5的AVDD引脚还通过电容C25接数字地；四针连接器J5的引脚1还接到蓝牙模块的VCC3.3V输出，四针连接器J5的引脚4接数字地，四针连接器J5的引脚2与四针连接器J4的引脚2连接，四针连接器J5的引脚3与四针连接器J4的引脚3连接，四针连接器J5的引脚3还通过按键开关S7接数字地；超声波探头芯片IC5的ECHO引脚通过电阻R23与四针连接器J5的引脚3连接，超声波探头芯片IC5的TRIG引脚与四针连接器J5的引脚2连接，超声波探头芯片IC5的DVDD引脚与IC5的AVDD引脚并联，并通过电容C26接数字地，超声波探头芯片IC5的DVSS引脚接数字地；超声波探头芯片IC5的XI引脚、XO引脚之间连接晶振XT2，晶振XT2两端分别通过电容C23、电容C24接数字地。

如图5所示，蓝牙耳机模块包括型号为AC6925A的5.0蓝牙音频芯片IC1、型号为PJ-3420-A的音频输入AUX接口JK1、麦克风MK1；蓝牙音频芯片IC1的VCOM引脚通过电容C11、DACVDD引脚通过电容C10与DACVSS引脚共接模拟地，蓝牙音频芯片IC1的VDDIO引脚输出稳压3.3V并通过电容C12接数字地，蓝牙音频芯片IC1的VBAT引脚与充电供电模块中MOS管Q1的漏极连接；用于给蓝牙芯片供电；蓝牙音频芯片IC1的PC5、PC4引脚分别与单片机模块中单片机IC3的PD5/TX引脚、PD6/RX引脚一一对应连接，蓝牙音频芯片IC1的DACR引脚通过电容C4与一个四针连接器J3的引脚1连接，蓝牙音频芯片IC1的DACL引脚通过电容C17与四针连接器J3的引脚3连接，四针连接器J3的引脚2、引脚4共接数字；四针连接器J3的1、2引脚用于连接右声道喇叭，3、4引脚用于连接左声道喇叭；蓝牙音频芯片IC1的P3引脚与音频输入AUX接口JK1的引脚2连接，蓝牙音频芯片IC1的PB4引脚通过电容C2与音频输入AUX接口JK1的引脚4连接，蓝牙音频芯片IC1的PB5引脚通过电容C1与音频输入AUX接口JK1的引脚3连接，音频输入AUX接口JK1的引脚3还通过电阻R2、引脚4还通过电阻R3与音频输入AUX接口JK1的引脚1共模拟地；蓝牙音频芯片IC1的BT_AVDD引脚通过电容C5接数字地，蓝牙音频芯片IC1的VBAT引脚通过电容C6接数字地，蓝牙音频芯片IC1的BT_RF引脚通过电容C3连接蓝牙天线E1，蓝牙音频芯片IC1的VSSIO引脚接数字地，蓝牙音频芯片IC1的PB1引脚通过电阻R14与一个发光二极管LED2的阳极连接，发光二极管LED2的阴极接数字地；蓝牙音频芯片IC1的BT_OSCO引脚、BT_OSCI引脚之间连接有晶振XT1，晶振XT1的两端分别通过电容C15、电容C16接数字地；麦克风MK1的正极通过电容C19与蓝牙音频芯片IC1的PA0/PA4引脚连接，同时麦克风MK1的正极还通过电阻R10与蓝牙音频芯片IC1的DACVDD引脚连接，麦克风MK1的正极还通过电容C20与麦克风MK1的负极共接模拟地。

如图6所示，单片机模块中的单片机IC3的AD4/PD3引脚与一个发光二极管LED3的阳极连接，发光二极管LED3的阴极通过电阻R22接数字地。

如图7所示，单片机模块中的单片机IC3的AD3/PD2引脚与一个二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极连接有两路导线，二极管D2阴极其中一路导线与一个二极管D1的阴极连接，二极管D1的阳极连接至充电供电模块中电阻R4、MOS管Q1的栅极之间，二极管D2阴极另一路导线与一个按键开关S5一端连接，按键开关S5另一端接地，单片机IC3的PD4/BP引脚还与一个按键开关S6一端连接，按键开关S6另一端接数字地。

如图8所示，还包括按键开关S1、S2、S3、S4，按键开关S1、S2、S3、S4各自一端共接接数字地，按键开关S1另一端通过电阻R9、按键开关S2另一端通过电阻R13、按键开关S3另一端通过电阻R15、按键开关S4另一端通过电阻R17共接后再通过电阻R8连接充电供电模块中MOS管Q1的漏极，同时电阻R9、电阻R13、电阻R15、电阻R17的共接端还通过电容C18接数字地，单片机模块中的单片机IC3的SCL/PB4引脚通过电阻R16、SDA/PB5引脚通过电阻R18分别连接至电阻R9、电阻R13、电阻R15、电阻R17的共接端。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。