“悅”視臺燈的設(shè)計(jì)

嚴(yán)婧悅 吳益青 唐利里

1 ?項(xiàng)目研究背景

上三年級，我就近視了，身邊也有同學(xué)陸續(xù)戴上了眼鏡。從網(wǎng)絡(luò)了解到，我國青少年近視率高居世界第一，僅在三年級、八年級學(xué)生中，視力不良檢出率就分別達(dá)36.5%和65.3%。為什么這么多中學(xué)學(xué)生會近視呢？通過上網(wǎng)查閱文獻(xiàn)資料和走訪眼科醫(yī)生，了解到導(dǎo)致近視的原因是多種多樣的，大體可以分為遺傳因素和環(huán)境因素。遺傳因素太過復(fù)雜，是我們無法改變的。但是環(huán)境因素，還是值得我們關(guān)注。青少年近視，除了遺傳和病變，主要是寫字姿勢不正確、用眼時(shí)間過長和大量時(shí)間使用電子類產(chǎn)品造成，其中用眼時(shí)間過長和光線強(qiáng)度不適宜是造成近視的突出原因。了解了導(dǎo)致近視的原因后，我就很期望找到一個合適的觀念和方式來幫助我形成一個良好的用眼環(huán)境和養(yǎng)成一個良好的用眼習(xí)慣。因?yàn)殚L時(shí)間用眼通常是在寫作業(yè)看書等時(shí)候，所以我就想到應(yīng)該有個合適的臺燈，能幫助我“控制”近視。

2 ?基本思路

2.1 設(shè)計(jì)思路：

我覺得要維持現(xiàn)有視力，在改正寫字姿勢之外，還需要用眼時(shí)間要控制在30—40分鐘之間，加上光線強(qiáng)度合適就可以了。于是，我想做的臺燈主要在現(xiàn)有護(hù)眼臺燈基礎(chǔ)上，增加從控制用眼時(shí)間和固定光照強(qiáng)度這兩個方面考慮，這樣就能幫助大家健康用眼，減少和緩解近視。

2.1.1 計(jì)時(shí)提醒：針對“用眼時(shí)間過長”這個因素，通過安裝30分鐘蜂鳴提醒和40分鐘延時(shí)熄燈，起到控制用眼時(shí)間效果。（時(shí)間的界定主要參考了百度、360文獻(xiàn)資料和蘇州眼視光醫(yī)院主任醫(yī)師的建議，有一定的可靠性。）

2.1.2 固定光強(qiáng)度：臺燈燈泡光線照射面35厘米處，始終保持光強(qiáng)度500勒克斯這個值。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)、眼科醫(yī)生推薦和光強(qiáng)度舒適度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看，500勒克斯是比較適合閱讀和書寫的光強(qiáng)度。

2.2 制作原理

在這款產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，我們的主要創(chuàng)新點(diǎn)是在普通臺燈上安裝了光敏傳感器，利用Scratch軟件對其編程，可以根據(jù)周圍環(huán)境的明暗情況實(shí)現(xiàn)自動無級調(diào)光功能，保證臺燈閱讀書寫區(qū)域的光照強(qiáng)度保持在平均500勒克斯 （燈至讀寫區(qū)的高度約為35厘米）左右。其次，利用Arduino平臺實(shí)現(xiàn)了用燈30分鐘的蜂鳴提醒和40分鐘的強(qiáng)制斷電功能。通過適宜的光照度和用眼時(shí)長輕松方便的保護(hù)我們的視力。

本作品的用材及工作原理如圖1所示：

3 ?使用方法及演示過程

①打開臺燈開關(guān)，啟動計(jì)時(shí)程序。30分鐘時(shí)，蜂鳴提醒，40分鐘后自動熄燈。

②打開臺燈開關(guān)，光敏傳感器自動感知環(huán)境光照強(qiáng)度，調(diào)節(jié)燈泡的亮度，將讀寫區(qū)域的光照強(qiáng)度始終控制在500勒克斯，如圖2所示。

4 ?項(xiàng)目亮點(diǎn)

4.1 通過咨詢專家、網(wǎng)上搜尋國家臺燈性能標(biāo)準(zhǔn)和同伴的實(shí)驗(yàn)調(diào)查，了解到小學(xué)生用眼最合適光強(qiáng)度是500勒克斯左右;

4.2 臺燈實(shí)現(xiàn)了用眼時(shí)間控制和光亮度的全自動控制和調(diào)節(jié)?，F(xiàn)在市場上還沒有這樣的產(chǎn)品可以自動調(diào)節(jié)到恒定光強(qiáng)度。

5 ?研究意義

5.1 本“悅視臺燈”在使用過程中增加了臺燈的功能，保障合理用眼時(shí)間，自動調(diào)節(jié)到合適的光照強(qiáng)度，幫助使用者養(yǎng)成良好用眼的習(xí)慣，可在一定程度上緩解近視發(fā)生。

5.2 本作品的新穎性在于將“科學(xué)護(hù)眼”的控制用眼時(shí)間和合適光照強(qiáng)度下用眼的要求，通過編程融入到了普通臺燈之中，讓臺燈控制照明的同時(shí)，起到“悅視”護(hù)眼效果。

5.3 影響視力的因素有很多，我的臺燈僅僅起到了“控制用眼時(shí)間”和“自動調(diào)節(jié)合適光照強(qiáng)度”的作用。今后我還想進(jìn)一步考慮眼睛與書本距離、頻閃、色溫、色譜等對眼睛有影響的因素，讓我的“悅”視臺燈能更好更科學(xué)的保護(hù)我們的視力，減少校園的“小眼鏡”。

責(zé)編/李雪敏