防近视正姿笔制造技术

本实用新型专利技术公开了一种防近视正姿笔，它包括笔杆、笔芯、控制电路板和电池，控制电路板上设置有红外感应模块，在笔杆内于控制电路板的下方设置感应线圈，感应线圈缠绕在骨架上，感应线圈分别与控制电路板和电池电性连接；感应线圈的下方置有可摆动的带磁铁的平衡杠杆，平衡杠杆的下方设置笔芯套，笔芯套顶端设有与平衡杠杆底端相抵触的顶针，顶针外套设有复位弹簧，笔芯的上端插入笔芯套内。本实用新型专利技术的防近视正姿笔在书写时如果使用者头部距离桌面太近，红外感应模块会传递信号给控制电路，进而感应线圈控制平衡杠杆偏离，笔芯由于写字受力回缩，强行让使用者写字要保持足够远的距离，达到纠正写字姿势，预防近视和驼背的作用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

防近视正姿笔
本技术涉及一种书写工具，特别是一种防近视正姿笔。
技术介绍
现有的预防近视的笔类产品，主要是在笔杆内加上红外发射接收功能模块，当学 生写字时，如果头部距离桌面过近，就会有发光、报警声、震动等提示，调整为正确的姿势后 便可继续书写，可以时刻提醒学生写字姿势是否正确。上述预防近视的书写笔大都存在如 下缺点其一，如果在教室中或者其他公共场合使用，必然会干扰到其他人；其二，如果使 用者不重视是否会患近视，便不去理会这些提示功能而继续写字，这样就没有达到预防近 视、驼背的效果。
技术实现思路
本技术的目的在于改进上述现有技术中的不足，提供一种可在任意场合使 用的防近视正姿笔，该种书写笔在使用者处于近距离书写状态时自动回缩笔芯，迫使使用 者重新端正坐姿，以预防近视和驼背。本技术的技术方案是这样实现的它包括笔杆、笔芯、控制电路板和电池，控 制电路板上设置有红外感应模块，其改进在于在笔杆内于控制电路板的下方设置有感应 线圈，感应线圈缠绕在骨架上，感应线圈的两端分别与控制电路板和电池电性连接形成回 路；感应线圈的下方架设有可摆动的平衡杠杆，平衡杠杆的顶端固定有磁铁，磁铁亦位于感 应线圈下方；平衡杠杆的下方设置有笔芯套，笔芯套的顶端设有与平衡杠杆的底端相抵触 的顶针，顶针外套设有复位弹簧，复位弹簧卡设骨架和笔芯套之间，笔芯的上端插入笔芯套 内；上述防近视正姿笔中，所述控制电路板上安装有重力平衡块，重力平衡块置于控 制电路板下端背面靠右侧的位置处；电池放置于笔杆的末端，在电池下方和骨架的顶端对 称设置有上下两个转轴座，控制电路板的上下两端分别固定有可在转轴座内转动的导电转 针，控制电路板通过导电转针分别与电池和感应线圈电性连接形成回路；上述防近视正姿笔中，所述笔杆的末端安装有可拆装的电池盖，电池放置于电池 盖内；上述防近视正姿笔中，所述控制电路板上安装有接入回路的光敏电阻；上述防近视正姿笔中，与控制电路板相对应的笔杆部位采用透明材料制成。相比于现有的防近视书写笔，本技术的有益效果在于感应灵敏，可在任何场 合中使用；使用者在书写过程中，如果头部距离桌面太近，红外线感应模块会传递信号给控 制电路，进而使感应线圈中产生磁力，磁力使平衡杠杆偏离，同时笔芯由于写字受力就会回 缩进笔杆内，写不出字，调整姿势保持足够远的距离后，便可继续书写，这样就迫使使用者 书写时要保持正确坐姿，从而起到纠正错误坐姿、预防近视、预防驼背的作用；在控制电路 板上安装重力平衡块，使控制电路板在重力平衡块的作用下转动至平衡状态，使红外感应模块能始终保持在感应范围内；安装可拆装的电池盖，以便于换取电池；在回路中接入光 敏电阻，保证了笔在使用者书写完之后放回笔盒能进入自动省电模式。以下结合附图详述本技术的具体结构附图说明图1是本技术的防近视正姿笔的结构示意图图2是本技术的电路图图中1、笔杆2、笔芯；3、电池4、转轴座5、转针6、控制电路板7、感应线圈；8、骨 架；9、平衡杠杆10、顶针11、复位弹簧12、笔芯套；13、磁铁14、支杆。具体实施方式如图1所示，本技术的防近视正姿笔主要包括笔帽、笔杆1以及安装于笔杆 1内的电池3、控制电路板6、骨架8、感应线圈7、平衡杠杆9、顶针10和笔芯2。笔杆1的 末端安装有可拆装的电池盖，电池3采用纽扣式电池并放置于电池盖内。控制电路板6垂 直放置于笔杆1内，其前面安装有红外感应模块、光敏元件等元器件，背面安装有重力平衡 块，重力平衡块置于控制电路板6下端背面靠右侧的位置处。与控制电路板6相对应的笔 杆部位采用透明材料制成，使红外感应更加灵敏。在控制电路板6的下方设置有感应线圈 7，感应线圈7缠绕在骨架8上部位置，感应线圈7的两端分别与控制电路板6和电池3电 性连接形成回路。在电池3下方和骨架8的顶端对称设置有上下两个转轴座4，控制电路板 6的上下两端分别固定有可在转轴座4内转动的导电转针5，控制电路板6通过导电转针5 分别与电池3和感应线圈7电性连接形成回路。感应线圈7的下方置架设可摆动的平衡杠 杆9，平衡杠杆9穿套于骨架8开口处的支杆14上并可绕支杆14转动；平衡杠杆9的顶端 固定有磁铁13，磁铁13亦位于感应线圈7下方。平衡杠杆9的下方设置有笔芯套12，笔芯 套12的顶端设有顶针10，顶针10的顶端伸入骨架8的空腔内与平衡杠杆9的底端相抵触。 顶针10外套设有复位弹簧11，复位弹簧11卡设骨架8和笔芯套12之间；笔芯2的上端插 入笔芯套12内，笔芯2的下端为可伸出笔杆1外的书写部位。平衡杠杆9在正常的书写状 态下，其底端与顶针10的顶端保持抵触顶接的状态，笔芯2的书写部位通过顶针10和笔芯 套12被顶出笔杆1外。如图2所示，防近视正姿笔的电路工作原理如下安装好3V电池后，回路始终保 持在导通的状态下，线圈K中有微弱的电流，并且红外发射二极管Dl持续地发出脉冲信号 (本实施例中的脉冲周期T < 0. 5s)，当使用者头部太靠近桌面时，也就是头部到红外线接 收管U2的距离小于15cm(该感应距离可自行通过电阻R2阻值的修改来调整)，信号经过 人体反射，红外接收管U2检测到来自人体的反射信号，会通过单片机Ul从第5引脚的RB2 端输出高电平信号，这样就在线圈K上有较大的电流通过，电流通过线圈K时产生磁力，磁 力吸住磁铁13使平衡杠杆9摆动偏离。与红外发射二极管Dl串联的支路上加有光敏电 阻Q2，把笔放入笔盒等较暗的空间中可自动进入省电模式。该独特的电路设计，可使得系 统工作状态下功耗较小。本实施例中的单片机Ul采用型号为HS153_8的芯片，发光二极管 D2 (型号为4148)、红外线接收管U2的第1引脚VDD端、三极管Ql (型号为8550)的发射极 分别连接至单片机Ul的第1引脚VDD端，发光二极管D2和红外线接收管U2的VDD端节点之间设有接地支路，该接地支路上设有10UF/16V的电容Cl，红外线接收管U2的第2引脚 VSS端与单片机Ul的第2引脚PB5端连接，红外线接收管U2的第3引脚IROUT端与单片机 Ul的第3引脚PB4端连接，单片机Ul的第4引脚RB3端连接至其第1引脚的节点，单片机 Ul的第8弓丨脚VSS接地，第7弓丨脚PBO端悬空，第6弓丨脚PBl端经33K的电阻Rl接三极管 Ql的基极，三极管Ql的集电极经红外发射二极管Dl接200欧的电阻R2，电阻R2的另一端 接地，红外发射二极管Dl和电阻R2之间设有一接地电路，该接地电路设有300欧的电阻R3 和ΝΡΝ-ΡΗ0Τ0光敏电阻Q2。使用者书写时可从任意方向握持笔杆1，笔杆1内的控制电路板6在重力平衡块的 作用下以导电转针5为轴线自由转动至平衡状态，使控制电路板6的红外发射二极管Dl 和红外接收管U2能始终朝向使用者的头部。在书写过程中，如果红外感应模块检测到使用 者的头部距离桌面太近，会将信号传递给控制电路，则感应线圈7中会产生大电流，感应线 圈7周围的磁场发生改变，平衡杠杆9在磁铁13和感应线圈7的磁场的相互作用下摆动偏 离原位置，顶针10失去平衡杠杆9对其向下的顶出力，笔芯2由于写字受力而缩进笔杆1 内，让使用者无法继续书写。此后，当使用者纠正书写姿势以保持足够远的距离时，笔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防近视正姿笔，它包括笔杆、笔芯、控制电路板和电池，控制电路板上设置有红外感应模块，其特征在于：在笔杆内于控制电路板的下方设置有感应线圈，感应线圈缠绕在骨架上，感应线圈的两端分别与控制电路板和电池电性连接形成回路；感应线圈的下方架设有可摆动的平衡杠杆，平衡杠杆的顶端固定有磁铁，磁铁亦位于感应线圈下方；平衡杠杆的下方设置有笔芯套，笔芯套的顶端设有与平衡杠杆的底端相抵触的顶针，顶针外套设有复位弹簧，复位弹簧卡设骨架和笔芯套之间，笔芯的上端插入笔芯套内。

【技术特征摘要】
1.一种防近视正姿笔，它包括笔杆、笔芯、控制电路板和电池，控制电路板上设置有红 外感应模块，其特征在于在笔杆内于控制电路板的下方设置有感应线圈，感应线圈缠绕在 骨架上，感应线圈的两端分别与控制电路板和电池电性连接形成回路；感应线圈的下方架 设有可摆动的平衡杠杆，平衡杠杆的顶端固定有磁铁，磁铁亦位于感应线圈下方；平衡杠杆 的下方设置有笔芯套，笔芯套的顶端设有与平衡杠杆的底端相抵触的顶针，顶针外套设有 复位弹簧，复位弹簧卡设骨架和笔芯套之间，笔芯的上端插入笔芯套内。2.根据权利要求1所述的防近视正姿笔，其特征在于控制电路板上安装有重力平衡...

【专利技术属性】
技术研发人员：高谦，
申请(专利权)人：高谦，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]