视力保护器电路（二）
电路中，测光电路由光敏电阻器RG1、．；RG2、电位器RP1、RP2和异或门集成电路IC 1（D1一D4）内部的D1、D2组成；定时控制电路由电阻器R4、R5,电容器C1和或非门集成电路IC3（D9一D12)组成；触发控制电路由与非门集成电路IC2（D5一D8）内部的与非门D5、或非门集成电路IC3（D9一D12）内部的或非门D9和异或门D4组成；LED指示电路由电阻器R1一R3、发光二极管VL1一V L3和异或门D3组成；声音警示电路由与非门D6一D8、电阻器R6、电容器C2和蜂鸣器HA组成。
光敏电阻器RG1和RG2是光检测元件，其阻值随着光照度的变强而减小，随着光照度的变弱而增大。
在环境光线适合读写要求时，异或门D1和D2均输出高电平，异或门D3输出低电平，使V L3点亮。
当环境光线过强时，异或门D1输出低电平，使VL1点亮；同时异或门D4输出高电平，使音频振荡器（由与非门D6, D7和R6、C2组成）振荡工作，HA发出蜂鸣声，提醒使用者环境光线过强，应保护视力。
当环境光线过弱时，RG2的阻值增大使异或门D2输出低电平，VLZ点亮；同时使异或门D4输出高电平，音频振荡器振荡工作，HA发出蜂鸣声，提醒使用者环境光线偏低，应将灯打开。
在定时时间(30 min)未到时，或非门D12输出低电平，此时若光线适合读写，则异或门D4输出低电平，声音警示电路不工作，HA不发声。
当定时时间结束时，或非门D12和异或门D4均输出高电平，音频振荡器振荡工作，HA发出蜂鸣声，提醒使用者应休息一会儿。
要想继续读写，可按一下按钮S2，使C1放电，定时器重新开始计时，HA停止发声。
、
调节RP1和RP2的阻值，可改变测光报警的灵敏度。
元器件选择
R1一R6选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。
RPl和RP2选用合成碳膜电位器或可变电阻器。
RG1和RG2均选用亮阻小于1 kS2、暗阻大于50kfl的光敏电阻器。
C1选用耐压值为lOV的铝电解电容器；C2选用独石电容器。
VLl一VU均选用币3mm的发光二极管。
IC1选用C D4070或C C4070、MC14070型异或门集成电路；IC2选用CD4011或C C4011、MC14011型与非门集成电路；IC3选用C D4001或C C4001、MC14001型或非门集成电路。
HA选用压电式蜂鸣器。
S1选用小型拨动式开关；S2选用微型动合按钮。
GB使用4节5号电池串联。
多功能视力保护器
红外距离收发电路
红外发射器是一个调制型发射电路,由主振电路,调制电路和放大发送电路组成.如下图所示：
红外接收器由红外接收管PH302和红外接收专用电路CX20106组成.：
测光电路由光敏电阻R12,反相器F6,VT4,VT5和发光管LED(黄)等组成.
定时电路由F10,R23,C11,输出电路,VT8及指示灯LED(绿)组成.F10,R23,C11组成一个单稳态触发器.
多功能视力保护器
多功能视力保护器的电路原理图如图7一26所示，
该电路包括3个振荡器
（即超声波发射振荡器、报警声振荡器和定时用振荡器）、一个超声波接收放大
器、一个光控电路和各功能的控制与指示灯电路。
由或非门d1、d2和r3、r4及c1组成超声波发射振荡器，振荡频率为
40khzo由超声振荡器输出的脉冲，经dn2, dn3反相和整形后，由超声波发射
头向外发射。
超声波接收头将反射的超声信号接收并转换为脉冲电信号后，输人电压放大
器进行放大。
电压放大器由反相器dn4一dn6和反馈电阻器rz组成，偏置电阻
器r2将dn4的输人端偏置于电源电压的一半，使门电路的工作点处于良好的线
性放大区。
经电压放大器放大的信号，由c3藕合到由vdl、vd2组成的倍压整
流器进行整流，由整流器输出的是负极性的信号。
这个负极性的信号加至vt的
基极，使其导通，它的集电极输出高电平，并加至与非门da1的一个输人端。
与非门da1, vd3、vu和r10组成距离指示电路。
当vt导通，输出端变
为高电平时，与非门dl输出低电平。
这时，距离指示灯vll发光并闪动，这是
因为dal的另一输人端输人的是由定时振荡器ic3输出的定时振荡脉冲，它的频
率为3hzo这个3hz的脉冲使dal的该输人端形成了间隔时间为1/3s的高电平，
使与非门da1形成了间隔时间为1/3s的导通、截止交替进行的状态，因而形成
闪光指示。
当人体坐姿发生变化出现前倾时，由头部反射到接收头的超声波反射信号较
强，经放大、检波后输出的低电平较强，能使vt导通而发出闪光警告信号，提
醒学生纠正坐姿。
报警声振荡器是当出现坐姿、光线照度和到达定时时间时，发出报警声响，
以引起使用者的注意。
振荡器由或非门d3、d4、r15、r14、及c8组成。
这是
一个由或非门组成的键控式多谐振荡器。
键控脉冲来自vd3、vd4、vd5的正输
出端。
当vd3一vd5中任何一方的左端出现低电平时，多谐振荡器立即开始振
荡，并通过压电陶瓷片发出报警声。
由电路的结构可知，vd3一vd5的左端受与
非门da1一da3的控制，而dal一da3的输人端中均有一个输人端是受定时振荡
器ic3的9脚的输出控制的。
如前所述，9脚输出的是31z的脉冲。
这样，报警
声振荡器输出的报警信号就是一个受3hz脉冲调制的信号，b发出的报警声为
“嘀、嘀、嘀……”。
定时振荡器由一只14位二进制串行计数／分频和振荡集成电路cd4060与r8,
r9及c7组成，本电路振荡频率为3hzo
由振荡器产生的3hz时基脉冲，一方面由9脚输出，作为与非门da1一da3
的门控脉冲；另一方面通过内部分频器分频后，得到45min的定时，由3脚输出
（3脚为q14，即213＝8192，8192s÷3、2730s，2730s÷60≈45min）。
cd4060内包含14级分频器和两个反相器，其中两个反相器可通过外接阻容
元件或石英晶体组成振荡器，产生脉冲信号，通过分频器分频后形成所需要的定
时。
当打开照明灯后，电路便得到工作电源，振荡器起振，定时器开始工作。
当
到达定时后，cd4060的3脚输出高电平。
这一高电平和9脚输出的3hz脉冲同
时加至与非门da3，使da3呈断续导通状态，定时指示灯vi-3闪光指示，同时
通过vd5触发报警振荡器，发出报警声。
光控制电路也称测光电路，．由光敏电阻器rl和r5组成分压电路。
当光线
正常时，电源经r5与rl的分压，使与非门da2的输人端得到较低的分压，
daz不导通，输出端为高电平。
当光线暗到一定程度时，rl的电阻值增大，使
r5与rl的分压点得到较高的分压，这时与非门da2导通。
在3hz脉冲的作用
下，da2呈断续导通状态，光线指示灯vl2闪光指示。
同时通过vd4将报警振
荡器触发，发出报警声。
c6、r6组成微分电路，每次开灯时向ic3提供清零脉冲，以保证在开灯后
定时振荡器能提供准确的定时脉冲。
为保证多功能视力保护器工作稳定，电源电路可采用lm7806集成稳压器进
行稳压。
元器件选择电路中所用元器件以数字集成电路为主，其中icl选用六反相器cd4069 ; ic2选用cd4001 4一2输人或。