“悅”視臺燈的設計

嚴婧悅 吳益青 唐利里

1 ?項目研究背景

上三年級，我就近視了，身邊也有同學陸續戴上了眼鏡。從網絡了解到，我國青少年近視率高居世界第一，僅在三年級、八年級學生中，視力不良檢出率就分別達36.5%和65.3%。為什么這么多中學學生會近視呢？通過上網查閱文獻資料和走訪眼科醫生，了解到導致近視的原因是多種多樣的，大體可以分為遺傳因素和環境因素。遺傳因素太過復雜，是我們無法改變的。但是環境因素，還是值得我們關注。青少年近視，除了遺傳和病變，主要是寫字姿勢不正確、用眼時間過長和大量時間使用電子類產品造成，其中用眼時間過長和光線強度不適宜是造成近視的突出原因。了解了導致近視的原因后，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境和養成一個良好的用眼習慣。因為長時間用眼通常是在寫作業看書等時候，所以我就想到應該有個合適的臺燈，能幫助我“控制”近視。

2 ?基本思路

2.1 設計思路：

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

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

2.1.2 固定光強度：臺燈燈泡光線照射面35厘米處，始終保持光強度500勒克斯這個值。根據國家標準、眼科醫生推薦和光強度舒適度實驗數據看，500勒克斯是比較適合閱讀和書寫的光強度。

2.2 制作原理

在這款產品的設計中，我們的主要創新點是在普通臺燈上安裝了光敏傳感器，利用Scratch軟件對其編程，可以根據周圍環境的明暗情況實現自動無級調光功能，保證臺燈閱讀書寫區域的光照強度保持在平均500勒克斯 （燈至讀寫區的高度約為35厘米）左右。其次，利用Arduino平臺實現了用燈30分鐘的蜂鳴提醒和40分鐘的強制斷電功能。通過適宜的光照度和用眼時長輕松方便的保護我們的視力。

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，啟動計時程序。30分鐘時，蜂鳴提醒，40分鐘后自動熄燈。

②打開臺燈開關，光敏傳感器自動感知環境光照強度，調節燈泡的亮度，將讀寫區域的光照強度始終控制在500勒克斯，如圖2所示。

4 ?項目亮點

4.1 通過咨詢專家、網上搜尋國家臺燈性能標準和同伴的實驗調查，了解到小學生用眼最合適光強度是500勒克斯左右;

4.2 臺燈實現了用眼時間控制和光亮度的全自動控制和調節。現在市場上還沒有這樣的產品可以自動調節到恒定光強度。

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，保障合理用眼時間，自動調節到合適的光照強度，幫助使用者養成良好用眼的習慣，可在一定程度上緩解近視發生。

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

5.3 影響視力的因素有很多，我的臺燈僅僅起到了“控制用眼時間”和“自動調節合適光照強度”的作用。今后我還想進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的保護我們的視力，減少校園的“小眼鏡”。

責編/李雪敏