CN210363092U - 一种智能书写笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能书写笔，其解决了现有书写笔功能单一和实用性较差的技术问题，其包括智能笔本体，智能笔本体包括笔杆、笔头、笔帽和笔芯，笔头与笔杆通过螺纹连接，笔芯设于笔杆的内部，笔帽设于笔杆的尾端，笔帽内部设有电路板，电路板包括控制单元、红外传感器、计时器、存储单元和音频单元，控制单元分别与红外传感器、计时器、存储单元和音频单元电连接；笔芯的顶端设置加速度传感器，加速度传感器与电路板电连接，本实用新型可广泛应用于书写笔领域。

Description

一种智能书写笔

技术领域

本实用新型涉及一种书写笔，尤其是涉及一种智能书写笔。

背景技术

书写笔是供书写或绘画用的必用工具，通过笔尖将带有颜色的固体或液体在纸上或其他固体表面绘制文字、符号或图画，随着社会的发展，书写笔的种类也越来越多，如铅笔、毛笔、钢笔、便签笔、荧光笔、圆珠笔、勾线笔、蜡笔、水笔、触摸笔等，书写笔被广泛地应用于不同领域，如教育、户外科考和业务演示等领域；传统的用于青少年尤其是中小学生使用的各种书写笔具，有各种铅笔、圆珠笔、中性水笔等，上述所有的笔具除了书写功能外，都不能让学生写字时的双眼与桌面保持正常距离和正确姿势进行书写，容易导致近视或其它视力障碍，因长期书写的姿势不正确，极易引起学生脊椎弯曲变形出现驼背现象。

随着科学技术的发展，各种类型的防近视书写笔层出不穷，现有技术中的防近视书写笔在书写时一定要用手握住握笔套的触发点，控制电路才能起作用，使用起来不方便；并且学生在写字的过程中，经常会因为写字太过投入而忘记时间，容易造成视力疲劳。

发明内容

本实用新型就是针对现有书写笔功能单一和实用性较差的技术问题，提供一种功能较全和实用性较好的多功能书写笔。

为此，本实用新型包括智能笔本体，智能笔本体包括笔杆、笔头、笔帽和笔芯，笔头与笔杆通过螺纹连接，笔芯设于笔杆的内部，笔帽设于笔杆的尾端，笔帽内部设有电路板，电路板包括控制单元、红外传感器、计时器、存储单元和音频单元，控制单元分别与红外传感器、计时器、存储单元和音频单元电连接；笔芯的顶端设置加速度传感器，加速度传感器与电路板电连接。

优选的，笔杆、笔头、笔帽均采用PVC材料。

优选的，笔帽内部设有锂电池，锂电池与电路板电连接。

优选的，笔杆的一侧设有按键开关，按键开关与控制单元电连接。

优选的，控制单元采用单片机作为主控制芯片。

优选的，控制单元前端设有放大电路和滤波电路。

优选的，音频单元包括拾音器和播放器。

优选的，笔帽上设置若干个传音孔。

优选的，笔帽两侧对称设有耳角。

本实用新型结构简单，通过设置红外传感器检测人体头部到书写笔的距离，当书写人员的头部进入到红外传感器的检测范围内时，控制单元控制音频单元发出提醒，提醒书写人员的书写姿势不对，以便及时做出调整；通过设置加速度传感器判断书写人员的书写状态，并设置计时器对书写状态进行计时，若书写人员的书写状态超过某个特定的时间，音频单元对书写人员发出提醒，提醒书写人员适当休息，避免过度书写造成视力疲劳；通过笔帽两侧设置耳角，可有效的增强书写笔的吸引力，给人们带来乐趣。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型电路板的原理框图；

图3为加速度传感器的工作流程图。

图中符号说明：

1.笔杆；2.笔头；3.笔帽；4.笔芯；5.传音孔；6.按键开关；7.锂电池；8.供电口；9.耳角；10.加速度传感器；11.电路板。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型包括智能笔本体，智能笔本体包括笔杆1、笔头2、笔帽3和笔芯4，笔头2与笔杆1通过螺纹连接，笔芯4设于笔杆1的内部，笔帽3设于笔杆1的尾端，笔杆1、笔头2、笔帽3均采用 PVC材料制成。

笔帽3内部设有电路板11，如图2所示，电路板包括控制单元、红外传感器、计时器、存储单元、音频单元、加速度传感器，控制单元分别与红外传感器、计时器、存储单元、音频单元和加速度传感器电连接。

红外传感器，检测书写人员头部到笔帽的距离，并将距离信号传送到控制单元；本方案设置书写人员头部与笔帽的距离大于d时为正确坐姿，设定红外传感器的检测范围为d，当红外传感器检测到书写人员头部时，表明坐姿不正确。

笔芯4的顶端设置加速度传感器10，加速度传感器10与电路板11 中的控制单元电连接，如图3所示，加速度传感器10用于检测书写人员的书写状态，并将书写状态信息传送到控制单元，控制单元检测加速度传感器10的运动状态，当检测到加速度传感器10的静置时间超过设定值时，表明书写人员没有处于书写状态，计时器不计时，当检测到加速度传感器10的静置时间低于某个设定值时，表明书写人员处于书写状态时，控制单元控制计时器开始计时，本方案中设置2小时为疲劳状态，当计时器计时超过2小时时，控制单元控制音频单元发出提醒。

音频单元包括拾音器和播放器，拾音器采集音频信息，可通过拾音器将需要书写的内容录制到控制单元，并通过存储单元存储起来，方便以后使用，控制单元还可以连接有网络通讯模块，将存储单元内部信息通过网络通讯模块上传到指定的地址；播放器用来为书写人员播报坐姿或疲劳状态提醒；笔帽3上设置若干个传音孔5，便于采集和播报音频信息。

控制单元采用MCS-51系列单片机作为控制芯片，用于接受红外传感器和加速度传感器10的数据信号，并对信号进行相应的处理，以控制音频单元和计时器工作状态；控制单元前端设有放大电路和滤波电路，可对接收到的红外传感器信号进行放大和滤波处理，有效的滤除无用信号和噪声干扰。

笔杆1的一侧设有按键开关6，应用按键开关6控制电路板11的开启或关闭；笔帽3内部设有锂电池7，锂电池7与电路板11电连接，应用锂电池7为电路板11提供工作电压，笔帽3的一端设有供电口8，通过供电口8对锂电池7充电。

笔帽3的两侧对称设有耳角9，可有效的增强书写笔的吸引力，给书写人员带来乐趣。

使用时，当电路板11中的红外传感器检测到书写人员头部信号时，表明书写人员坐姿不规范，音频单元对书写人员发出语音提醒，提醒书写人员调整坐姿；当书写人员的书写状态超过2个小时时，表明书写人员处于视力疲劳状态，音频单元对书写人员发出语音提醒，提醒书写人员适当休息。

惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。

Claims (7)

1.一种智能书写笔，其包括智能笔本体，智能笔本体包括笔杆、笔头、笔帽和笔芯，所述笔头与所述笔杆通过螺纹连接，所述笔芯设于所述笔杆的内部，所述笔帽设于所述笔杆的尾端，所述笔帽内部设有电路板，其特征在于，所述电路板包括控制单元、红外传感器、计时器、存储单元和音频单元，所述控制单元分别与所述红外传感器、所述计时器、所述存储单元和所述音频单元电连接；所述笔芯的顶端设置加速度传感器，所述加速度传感器与所述电路板电连接；所述控制单元前端设有放大电路和滤波电路；所述音频单元包括拾音器和播放器；控制单元连接有网络通讯模块。

2.根据权利要求1所述的智能书写笔，其特征在于所述笔杆、所述笔头和所述笔帽均采用PVC材料。

3.根据权利要求1所述的智能书写笔，其特征在于所述笔帽内部设有锂电池，所述锂电池与所述电路板电连接。

4.根据权利要求1所述的智能书写笔，其特征在于所述笔杆的一侧设有按键开关，所述按键开关与所述控制单元电连接。

5.根据权利要求1所述的智能书写笔，其特征在于所述控制单元采用单片机作为主控制芯片。

6.根据权利要求1所述的智能书写笔，其特征在于所述笔帽上设置若干个传音孔。

7.根据权利要求1所述的智能书写笔，其特征在于所述笔帽两侧对称设有耳角。

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