多功能视力保护器本科毕业论文

多功能视力保护器本科毕业论文唐山师范学院本科毕业论文唐山师范学院本科毕业论文唐山师范学院本科毕业论文唐山师范学院本科毕业论文题题题题目目目目多功能视力保护器的设计多功能视力保护器的设计多功能视力保护器的设计多功能视力保护器的设计学学学学生生生生刘盘石刘盘石刘盘石刘盘石指导教师指导教师指导教师指导教师崔乃忠崔乃忠崔乃忠崔乃忠教授教授教授教授年年年年级级级级2008级级级级专专专专业业业业电子信息科学与技术电子信息科学与技术电子信息科学与技术电子信息科学与技术系系系系别别别别物理系物理系物理系物理系唐山师范学院物理系2012年5月2郑重声明郑重声明郑重声明郑重声明本人的毕业论文（设计）是在指导教师崔乃忠教授导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。毕业论文（设计）作者（签名）：年月日3目目目目录录录录摘要摘要摘要摘要...............................................................11111引言引言引言引言............................................................11.1选题背景....................................................11.2视力保护器的现状............................................21.3本文主要研究内容............................................32222系统硬件设计系统硬件设计系统硬件设计系统硬件设计....................................................32.189c52单片机简介............................................42.2超声波测距报警电路..........................................52.389c52单片机的中断系统......................................72.4光线报警电路................................................82.4.1光敏电阻控制电路........................................82.5定时报警电路................................................92.5.1单片机控制电路.........................................102.5.2蜂鸣器报警发声电路......................................113333开发系统软件设计开发系统软件设计开发系统软件设计开发系统软件设计...............................................113.1系统软件设计...............................................113.2主要程序介绍...............................................154444结论结论结论结论...........................................................18参考文献参考文献参考文献参考文献.......................................................19致谢致谢致谢致谢..........................................................................................................20外文页外文页外文页外文页................................................................................................................................................................................................................................21多功能视力保护器的设计刘盘石摘要摘要摘要摘要：本文提出了一种基于单片机的多功能视力保护器。讨论了89c52型单片机的硬件电路和软件设计。并在此硬件基础上实现传感器报警电路、光线强度报警电路及定时报警电路。目前各种单片机控制的理论和实际应用系统的设计正在引起人们的广泛关注。主要为单片机的发展概况以及视力保护器的发展概况，并通过89c52单片机实现控制电路并利用c语言编程产生脉冲的方法，以及利用单片机的定时功能和汇编语言实现定时的方法。可以知道单片机控制的原理及设计和系统主要硬件组成部分及其作用，给出了整个系统软件流程图和部分子程序流程图。介绍了该技术的应用前景和推广价值。而且提出了本系统尚需解决的一些问题，并给出了可能解决这些问题的途径和方法。本设计以超声波技术为主要理论依据。具体就视力保护器的理论与硬件的设计进行了研究。基于实验室现有的硬件平台，本文的研究目标是完成多功能视力保护器的硬件开发与设计，并完成相应的硬件制作。其研究内容分为两部分：对视力保护器的硬件设计和硬件制作。在设计中存在着如何有效的提高视力保护以及对硬件电路准确调试的难点。在硬件设计中，基于超声波技术设计的多功能视力保护器电路，通过超声波接收头对接收的超声波信号进行调制输出，实现控制声光提示电路工作的理论研究有一定的研究意义。本文设计出了基于超声波发射与接收技术的多功能视力保护器。通过实践证明该视力保护器可行且可靠性良好，使用方便。本文期望通过该电子硬件的制作和理论的研究，能为后期进一步设计多功能视力保护器并采取合理措施提高视力保护的有效性提供可靠和有效的数据源和信息依据。关键词关键词关键词关键词：传感器报警、光线强度报警、定时器、c语言、超声波引言引言引言引言学生近视在我国已成为一个日益严重的社会问题。国家有关部门对许多职业均有明确的视力要求，而一旦近视，花再多的钱医治也不可能恢复原有的视力。专家认为造成学生近视的最主要原因是读写姿势不正确。国家教委规定：学生在读写时，应在一定亮度下，眼睛离读物一尺，身离书桌一拳。学习压力如此之大，学习时间如此之多，那么，有一个保护视力的装置便显得越来越重要。21.1选题背景目前，青少年视力低下，已成为国内外共同关心的公共卫生问题。调查显示50%以上的学生及家长缺乏视力保健最基本的科普知识，不懂得“近视与盲只差一步”的危害性，因而有41.6%视力低下的学生并未采取任何矫正措施，又缺专业机构的治疗。因此我们进行了多功能视力保护器的研究设计。通过创造健康的读写环境和科学方式，避免因长期读写(现代意义的读写包括：看书、写字、用电脑、看电视等)而导致的近视、驼背、脊柱侧弯、斜视、颈椎病等疾病的发生和发展，用非医药的手段，防范和解除因不良读写习惯，避免给人们身体带来伤害。近视，作为一种现代通病，几乎没有办法根治它。目前的激光切除手术其实是伤害了人体的自然完整，戕害着身心的健全。于是，百年来人们沿用着“玻璃凹凸”的笨办法维系着人们对外界求索的目光。研究表明，造成近视99％的原因，源自于孩子们平时读书、写字时坐姿不标准，导致眼睛距离书本太近所致。大部分孩子喜欢趴在课桌上读写，并且老师、家长屡教不改，很难扭转习惯，是家长一直头疼的事。1.21.21.21.2视力保护器的现状视力保护器的现状视力保护器的现状视力保护器的现状现在国内外已经有许多电子公司都有自己公司生产的视力保护器。国内这方面的研究现状为：在国内生产的视力保护器，又称坐视宝，它能有效的对使用者的坐姿不当进行语音提示。还有国内一些厂家生产的坐姿矫正器。可以纠正看书，写字的不良坐姿。总体看来，国内生产的视力保护器功能特点比较单一，与人们的个性化需求尚有很大的差距。故不能很好的满足广大使用者的需求。国外也致力于对保护视力的研究，但是他们更侧重于对近视原因的研究。美国德克萨斯大学西南医学中心何于光博士表示，吃鱼和新鲜蔬菜能够保护视力，降低发生近视的概率。他们认为通过合理的饮食营养搭配，以及正确的学习习惯，对视力的保护能起到事半功倍的作用。研究证明，市场上真正的多功能视力保护器几乎没有。现有的产品只是侧重视力保护的一方面，功能比较单一，不能从多个角度保护使用者的视力。现在市场上设计的有以超声波技术为主要理论依据的视力保护器。它就具体就视力保护器的理论与硬件的设计进行了研究。3基于实验室现有的硬件平台，研究目标是完成多功能视力保护器的硬件开发与设计，并完成相应的硬件制作。其研究内容分为两部分：对视力保护器的硬件设计和硬件制作。在设计中存在着如何有效的提高视力保护以及对硬件电路准确调试的难点。在硬件设计中，基于超声波技术设计的多功能视力保护器电路，通过超声波接收头对接收的超声波信号进行调制输出，实现控制声光提示电路工作的理论研究有一定的研究意义。通过实践证明该视力保护器可行且可靠性良好，使用方便但也存在一些问题，比如说没有光线控制报警的功能，光线也是伤害学生的视力的一个重要因素。该设计通过该电子硬件的制作和理论的研究，能为后期进一步设计多功能视力保护器并采取合理措施提高视力保护的有效性提供可靠和有效的数据源和信息依据。由于现在国内外大量的市场需求，视力保护器的起步才刚刚开始，存在很大的发展空间，各个国家的很多公司均在此方面展开了研究，相信未来视力保护器一定会得到巨大的发展，为广大的中小学生的视力保护做出根本的保障。[1]1.31.31.31.3本文主要研究内本文主要研究内本文主要研究内本文主要研究内容容容容鉴于单片机芯片的智能处理功能本设计采用理论计算和实验验证的方法相结合的以单片机芯片为核心的主体电路。首先是对各单元电路进行设计，并选择合适的元器件。在选择元器件时，要注意所选芯片的性价比，对于电阻、电容等常用元件要先进行参数计算后再选择。其次是设计整个电路，并在计算机上对各单元电路进行相应功能的调试仿真！其中单片机芯片选用较为普遍的89c52型，传感器选用水银滚珠型重力传感器，光线报警选用光敏电阻来实现，报警发声系统选用以HFC5219芯片为核心的发声硬件电路。在设计中利用8052型单片机的定时功能即P3.4和P3.5的T0和T1，利用单片机的c语言进行编程。电路通过编程实现自动复位。本次毕业设计的研究内容是设计一个多功能视力保护器。它具备以下功能：1．当使用者脸部与桌面之间的距离小于20CM时,电路将发出声音提示；2．当读写环境光线照度不足时,电路将发出声音提示；3．当使用时间达到45分钟时,电路自动发出声音提示,提醒使用者注意休息；4．单片机的主频为6KHZ；电路测光报警的灵敏度可调；5．电路可靠,要求通过计算机仿真并且能够实现相应的功能。真正帮助学生做到国家教委规定：学生在读写时，应在一定亮度下，眼离读物一尺，身离书桌一拳。42222系统硬件设计系统硬件设计系统硬件设计系统硬件设计硬件主要以89c52型单片机为核心，功能电路主要包括超声波测距报警电路、光线报警电路、定时报警电路以及报警发声电路等核心电路。利用单片机的c语言。图2是本系统设计的基本框图。[2][3]图2系统设计基本框图2.182.182.182.189c9c9c9c55552222单片机简介单片机简介单片机简介单片机简介89c52单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线