“悦”视台灯的设计

严婧悦 吴益青 唐利里

1  項目研究背景

上三年级，我就近视了，身边也有同学陆续戴上了眼镜。从网络了解到，我国青少年近视率高居世界第一，仅在三年级、八年级学生中，视力不良检出率就分别达36.5%和65.3%。为什么这么多中学学生会近视呢？通过上网查阅文献资料和走访眼科医生，了解到导致近视的原因是多种多样的，大体可以分为遗传因素和环境因素。遗传因素太过复杂，是我们无法改变的。但是环境因素，还是值得我们关注。青少年近视，除了遗传和病变，主要是写字姿势不正确、用眼时间过长和大量时间使用电子类产品造成，其中用眼时间过长和光线强度不适宜是造成近视的突出原因。了解了导致近视的原因后，我就很期望找到一个合适的观念和方式来帮助我形成一个良好的用眼环境和养成一个良好的用眼习惯。因为长时间用眼通常是在写作业看书等时候，所以我就想到应该有个合适的台灯，能帮助我“控制”近视。

2  基本思路

2.1 设计思路：

我觉得要维持现有视力，在改正写字姿势之外，还需要用眼时间要控制在30—40分钟之间，加上光线强度合适就可以了。于是，我想做的台灯主要在现有护眼台灯基础上，增加从控制用眼时间和固定光照强度这两个方面考虑，这样就能帮助大家健康用眼，减少和缓解近视。

2.1.1 计时提醒：针对“用眼时间过长”这个因素，通过安装30分钟蜂鸣提醒和40分钟延时熄灯，起到控制用眼时间效果。（时间的界定主要参考了百度、360文献资料和苏州眼视光医院主任医师的建议，有一定的可靠性。）

2.1.2 固定光强度：台灯灯泡光线照射面35厘米处，始终保持光强度500勒克斯这个值。根据国家标准、眼科医生推荐和光强度舒适度实验数据看，500勒克斯是比较适合阅读和书写的光强度。

2.2 制作原理

在这款产品的设计中，我们的主要创新点是在普通台灯上安装了光敏传感器，利用Scratch软件对其编程，可以根据周围环境的明暗情况实现自动无级调光功能，保证台灯阅读书写区域的光照强度保持在平均500勒克斯 （灯至读写区的高度约为35厘米）左右。其次，利用Arduino平台实现了用灯30分钟的蜂鸣提醒和40分钟的强制断电功能。通过适宜的光照度和用眼时长轻松方便的保护我们的视力。

本作品的用材及工作原理如图1所示：

3  使用方法及演示过程

①打开台灯开关，启动计时程序。30分钟时，蜂鸣提醒，40分钟后自动熄灯。

②打开台灯开关，光敏传感器自动感知环境光照强度，调节灯泡的亮度，将读写区域的光照强度始终控制在500勒克斯，如图2所示。

4  项目亮点

4.1 通过咨询专家、网上搜寻国家台灯性能标准和同伴的实验调查，了解到小学生用眼最合适光强度是500勒克斯左右;

4.2 台灯实现了用眼时间控制和光亮度的全自动控制和调节。现在市场上还没有这样的产品可以自动调节到恒定光强度。

5  研究意义

5.1 本“悦视台灯”在使用过程中增加了台灯的功能，保障合理用眼时间，自动调节到合适的光照强度，帮助使用者养成良好用眼的习惯，可在一定程度上缓解近视发生。

5.2 本作品的新颖性在于将“科学护眼”的控制用眼时间和合适光照强度下用眼的要求，通过编程融入到了普通台灯之中，让台灯控制照明的同时，起到“悦视”护眼效果。

5.3 影响视力的因素有很多，我的台灯仅仅起到了“控制用眼时间”和“自动调节合适光照强度”的作用。今后我还想进一步考虑眼睛与书本距离、频闪、色温、色谱等对眼睛有影响的因素，让我的“悦”视台灯能更好更科学的保护我们的视力，减少校园的“小眼镜”。

责编/李雪敏