基于单片机的智能叫醒眼罩的设计

２ 系统 硬 件 模 块 设 计
２ １ 压 力传 感器 ．
电阻应变 计 主要 由敏感 栅 、 基底 、 出线 和覆 盖 引
５２胶 水 固定盖 层 于合适 的位 置 。引 出线用 塑 胶 导 ０ 管 套上保 持 一定 的长 度 与柔 软性 ， 时应 该 注 意 使 同
中图 分 类 号 ：Ｐ ７ Ｔ ２ 文 献标 识 码 ： Ｂ ｄｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １７ — ３ ５ ２ １ ．２ ０ ７ ｏ：０ ３ ６／．ｓ ． ６２ ４ ０ ．０ １０ ．２ ｓ
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（ 天津 大 学 精 密与 光 电子 工程 学院 ，天 津 ３ ０ ７ ） ０ ０２
摘 要 ：基 于单 片机的智能叫醒眼罩的设计是在通过对 人类睡 眠时眼球 转速检 测的基 础上 ，判 断睡 眠程 度 的
深浅 ，就可 以调整 叫醒时间 ，在最大程度上保证睡眠 的质 量。该装 置在 眼罩 中嵌 入箔 式 电阻应变 片 ，通 过单 片机 和放大 电路采 集人 眼转动时的应力变化 。该系统原理简单 ，采用嵌入式 安装 ，做到 了最大程度 的简化 。 关键词 ：压力传感 ；人 眼转 动模 型 ；单片机控制
近年来 ， 有研 究表 明人 类在深度 睡眠 中被突然 叫 醒， 会引起 身体保 护 性 的条件 反 射 ， 长期 受 到这 种 刺 激， 会导致一 系列睡 眠问题 ， 甚至 引发 高血压 ； 固定 而 时间的闹钟无 法得到我们 的睡 眠情况 ， 因此无 法避 免 上 述情况 。本设 计根据 眼球转速 与睡 眠深浅 的关 系 ，
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在 眼罩 内部装入 灵敏 的压 力传感 器 ， 能够 比较 准确 地
识别 眼球是 否在快速运 动 ， 最终控 制闹钟 打铃 。
ｌ 系统 模 型 总体 设 计
本文 中利用单 片机作 为核 心控制 单元 ， 计 了一 设 种根据人眼压力传感装 置控 制闹钟 叫醒时间 。系统 分
图 １ 系统 总体 结构
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第 ｌ ４卷
第 ２期
２ １ 年 ４月 ０１
Ａｐ ． ０ １ ｒ２ １
Ｌ ＡＢ０ＲＡＴＯＲＹ Ｓ ＥＮＣＥ ＣＩ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ２ １１ ．
基 于 单 片机 的智 能 叫醒 眼 罩 的设 计
王 曙 ，王晋 疆 ，刘 呜
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的灵敏 系数 。眼球 转 动 的压 力 在 ５ ｇ左 右 ， 了充 ０ 为 分 达到 应变 片 的灵 敏 度 ， 装 时 应 使 眼球 横 向转 动 安 与 栅格 方 向垂 直 ， 尽 量 多 的栅 丝 接 触 。本 设 计 用 与
浸 含有 机胶 液 （ 环氧 树脂 、 酚醛 树 脂 ） 的玻 璃纤 维 布 作 为盖层 ， 同样 的 材料 为基 底 固定 电阻 应 变计 。将 制 作好 的 应 变 片 平 放 人 剪 开 的 眼 罩 隔 层 ， 后 用 最
层 组成 。应 变计 的灵 敏 系数 主要 取决 于敏 感栅材 料
为压力 传感模 块和单 片机控 制闹钟 部分 ， 压力传 感模 块 由箔 式压力 应变 片 、 大 电路 和高精度 的直 流 电源 放 组成。闹钟控制部分 主要有单 片机 、／ Ａ Ｄ转换 电路 、 时
钟芯片和蜂 鸣器构成 。系统总体结构如图 １ 所示 ：