基于单片机的视力保护及身姿矫正器设计
基于单片机的超声波视力保护仪的设计毕业设计论文
毕业设计设计题目：基于单片机的超声波视力保护仪的设计目录陇东学院本科生毕业设计诚信声明 (1)基于单片机的超声波视力保护仪的设计 (2)摘要 (2)关键词 (2)Abstract (2)1 引言 (3)1.1 研究的背景 (3)1.2 研究的主要内容 (3)1.3 应解决的关键问题 (4)2 总体方案设计 (4)2.1 硬件设计 (5)2.1.1 电源稳压电路设计 (5)2.1.2 主控制器模块 (5)2.1.3 光照强度检测模块 (5)2.1.4 报警提示模块 (5)2.1.5 坐姿检测模块 (5)2.1.6 显示模块 (5)2.2 最终方案 (6)3 硬件实现及单元电路设计 (6)3.1主控制模块 (6)主控制最小系统电路如图3.1所示]9[。
(6)3.3 蜂鸣器报警驱动电路 (7)3.4 按键电路 (8)3.5 光照强度检测电路 (8)3.6 显示模块 (9)3.7 超声波坐姿测距模块 (9)3.8 定时报警电路 (11)4 系统软件设计方案 (11)4.1 系统主程序流程图 (12)5 系统分析 (13)5.1测试结果及误差分析 (13)7优点和不足 (14)结论 (15)参考文献 (15)致谢 (16)附录1 总电路图 (17)附录2成品展示 (18)附录3(单片机C源程序清单) (19)陇东学院本科生毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
作者签名：二 O 一五年月日基于单片机的超声波视力保护仪的设计赵学琴，吴志荣（陇东学院电气工程学院甘肃庆阳 745000）摘要:本设计主要内容是人体视力与桌面距离检测电路的设计与制作，该电路的工作原理是由AT89C52单片机为控制的核心部分，通过超声波传感器测距，能实现使用者距离与学习时间进行定时并通过报警来提示时间已到的功能和使用者注意用眼卫生的功能。
基于单片机的多功能视力保护仪设计
• 156•针对青少年在看书学习时存在的不良习惯，设计一种以STC89C52单片机为控制核心，具检测、测距、测温、参数设置、报警等多种功能的视力保护仪。
若光强在设置范围外、实测距离低于设置值或达到设置学习时间时，进行报警提示，及时纠正坐姿及进行视力保护。
本文详细介绍了设计方案、硬件设计及软件设计方法，并通过Proteus 与Keil 软件的仿真调试分析及系统的实物调试分析，表明系统达到设计要求。
随着社会的进步，青少年也越来越重视学习，学习的时间也不断增加。
但由于不规范的坐姿，长时间的用眼，光线条件不佳等因素，也导致了青少年的近视率越来越高。
如何规范青少年的学习姿势,保护视力，降低近视的发生率，已经成为亟待解决的问题。
本设计从青少年在学习中保护视力的角度出发，设计出一款具有感光检测、测距、测温、参数设置、报警提示等多种功能的视力保护仪，能实时监测使用者在看书学习的状态。
若出现坐姿不正，光线过暗或过亮，或看书时间过长等情况，立即进行报警提示，从而起到保护使用者视力的作用，此外还可具有显示环境温度等附加功能。
1 方案设计及硬件设计1.1 方案设计根据设计要求，得到系统原理框图如图1所示。
系统以ST-C89C52单片机为核心，整个系统主要由单片机最小系统、光线传感器电路、A/D 转换器电路、超声波测距电路、测温电路、参数设置电路、液晶显示屏、报警电路等构成。
软件部分采用C 语言模块化设计，系统采用循环检测模式来对光线强度、人脸部与桌面的距离、学习时间、环境温度等进行显示及报警提醒。
图1 系统原理框图1.2 光线强度检测电路设计本系统的光线强度采用光敏电阻来进行检测。
光敏电阻内部导电率会随光照强度而发生改变。
当光线强度变大时，导电率也随之变大，使电阻值变小，输出电压也将线性增大。
本电路中，采样到的电压值u=VCC ×LDR1/(R2+LDR1),经过AD 转换器ADC0832的CH0通道进行A/D 转换，转换结果经单片机读取后得到对应的电压值并进行处理。
基于单片机的多功能视力保护器
基于单片机的多功能视力保护器视力保护对于现代人来说越来越重要，我们每天都在面对电脑屏幕、手机屏幕等电子产品，长时间使用这些设备容易造成眼睛疲劳和视力下降。
因此，设计基于单片机的多功能视力保护器可以帮助人们缓解眼睛疲劳，保护视力。
本文将介绍这个视力保护器的设计思路和主要功能。
首先，我们需要一个单片机作为控制核心。
可以选择常用的Arduino或者树莓派等。
接下来，我们需要一块TFT液晶屏幕作为显示器，用来显示一些基本信息和设置选项。
在软件方面，我们需要编写一段代码来实现以下功能：1.蓝光过滤：蓝光是电子产品中主要的有害光线之一，长时间暴露在蓝光下会对眼睛造成伤害。
因此，我们要在视力保护器中加入蓝光过滤功能，可以实时调整屏幕的蓝光强度，以减少对眼睛的伤害。
2.提醒休息：长时间注视电子屏幕会导致眼睛疲劳，因此，视力保护器还可以设置一个提醒功能，每隔一定时间提醒用户休息。
可以通过闪烁屏幕或者发出声音等方式来提醒，用户也可以根据自己的需求进行设置。
3.调节亮度：不同的环境对于眼睛的压力也不同，因此，视力保护器还可以根据环境的光线强度自动调节屏幕的亮度，以减轻眼睛的疲劳。
4.调节对比度：适当的对比度可以提高图像的清晰度，减少眼睛对屏幕的疲劳。
因此，视力保护器还可以根据环境的光线强度自动调节屏幕的对比度。
5.眨眼提醒：长时间使用电子产品会导致眨眼频率下降，进而造成眼睛疲劳和视力下降。
视力保护器可以通过计算眨眼频率来提醒用户眨眼，保护眼睛。
6.眨眼检测：为了更好地提醒用户眨眼，视力保护器还可以通过人脸识别技术检测用户的眨眼情况，以便更准确地提醒用户。
7.记录使用情况：视力保护器可以记录用户使用电子产品的时间，眨眼频率等信息，以便用户了解自己的使用情况，并进行相应的调整。
这只是一个基本的多功能视力保护器的设计思路，实际应用中还可以根据需要进行相应的功能扩展。
基于52单片机多功能视力保护器坐姿矫正仪设计_
本科学生毕业论文（设计）题目基于52单片机多功能视力保护器坐姿矫正仪设计姓名学号论文编号院 (系)专业指导教师职称（学历）完成时间摘要本文提出了一种基于单片机的多功能视力保护器，该设计主要对视力保护器的硬件和软件进行了研究。
在硬件设计中主要利用了89C52型单片机作为主控芯片，外围还设计了超声波报警电路、光线强度报警电路和定时报警电路；在软件设计中利用C语言编程实现该多功能视力保护器。
该设计实现了当距离近、光线弱和时间较长时均报警提示的功能。
关键词：单片机；超声波；视力保护AbstractThis paper presents a multi-functional eye protection based on microcontroller, which is designed primarily for vision protection hardware and software were studied. In the hardware design of the main advantage of the 89C52 microcontroller as the master chip peripherals designed ultrasonic alarm circuit, light intensity and timing alarm circuits alarm circuit; the use of C language programming This versatile eye protection in software design. The design achieved her from the past, all alarm functions longer weak light and time.Keywords:MCU; ultrasonic; vision protection目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................ I I 0 前言 . (1)0.1选题背景 (1)1总体方案设计 (1)1.1主要器件的选择 (1)1.1.1 单片机的选择 (1)1.1.2显示器件的选择 (2)1.1.3 光照强度检测模块选择 (2)1.1.4报警提示模块选择 (2)1.1.5电源稳压电路设计的选择 (3)1.1.6坐姿检测模块的选择 (3)1.2系统整体设计概述 (3)1.3超声波的工作原理 (4)1.4定时报警电路 (4)2 硬件实现及单元电路设计 (5)2.1主控制电路模块 (5)2.2 电源电路设计 ......................................................................... 错误!未定义书签。
基于STM32单片机的智能视力保护系统设计
基于STM32单片机的智能视力保护系统设计智能科技的快速发展已经深刻地影响了我们的生活。
在电子产品日益普及的今天，人们对视力保护的需求也越来越大。
为了帮助人们有效地保护视力，本文将介绍一种基于STM32单片机的智能视力保护系统设计方案。
1. 系统概述智能视力保护系统是一种基于STM32单片机的硬件设备，旨在通过监测使用者的视力状况并采取相应的保护措施，预防视力损伤和疲劳。
它通过与一系列外部传感器和显示器相连接，实时地检测和分析使用者的眼睛状况，并根据需要调整显示器的亮度、对比度和颜色，以减少对眼睛的伤害。
2. 系统组成2.1 STM32单片机本系统采用STM32系列单片机作为核心处理器。
STM32单片机具有强大的计算和控制能力，能够高效地处理各种数据和信号，并实时进行视力状态分析和处理。
2.2 眼动追踪传感器眼动追踪传感器是本系统的重要组成部分，用于实时监测使用者的眼动情况。
传感器通过检测使用者的瞳孔移动轨迹，获取眼睛的位置信息，以及瞳孔的大小和形状等数据，从而判断使用者的视力状况和眼睛疲劳程度。
2.3 光敏传感器光敏传感器用于实时检测周围环境的光强度。
当环境的光强度过强或过弱时，系统可以根据实时采集到的数据调整显示器的亮度，以确保使用者的视觉舒适度和视力保护效果。
2.4 显示器显示器作为用户和系统的交互界面，用于呈现监测数据和调整参数。
本系统中的显示器可以根据使用者的视力状态，智能调整亮度、对比度和颜色等参数，以减少对眼睛的负担。
3. 系统工作原理3.1 数据采集与处理系统通过眼动追踪传感器实时获取使用者的眼睛位置、瞳孔大小和形状等数据，并通过光敏传感器获取环境的光强度数据。
这些数据将被传输到STM32单片机进行处理和分析。
3.2 视力状态分析基于采集到的眼睛位置和瞳孔数据，系统能够对使用者的视力进行实时分析。
通过对比用户的实际视力情况和理想视力情况的差异，系统可以判断出用户的视力健康状态和眼睛疲劳程度。
单片机控制下的坐姿矫正器
本科毕业论文(设计)题目：单片机控制下的坐姿矫正器学院：物理与电子科学学院班级： 2010级电子三班姓名：***指导教师：张丽职称：副教授完成日期： 2014 年 5 月25 日单片机控制下的坐姿矫正器摘要：为改变传统坐姿矫正器存在的问题，本设计将智能化和人性化加入其控制系统中。
本设计是由单片机作为核心控制，坐姿矫正部分主要由水银开关构成；音乐提醒部分主要由蜂鸣器构成。
这种坐姿矫正器体积小巧，设计简单，使用直观方便，可以快速准确的实现坐姿矫正的功能。
本次设计包括对于坐姿不良引起的视力问题以及用眼时间过长引起的视力问题两个部分来研究。
首先利用传感器控制电路，延时部分利用8051单片机。
此设计实现的坐姿矫正功能在很大程度上满足了人们的使用要求。
关键词：水银开关；蜂鸣器；坐姿；定时器；传感器目录1 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 国内外研究现状 (1)2 硬件介绍 (2)2.1 8051单片机介绍 (2)2.2 水银开关介绍 (3)2.3 蜂鸣器介绍 (4)3 设计原理 (5)3.1 硬件设计 (5)3.1.1 坐姿报警电路 (5)3.1.2定时报警电路 (6)3.1.3定时器报警发声电路 (7)3.2 软件设计 (7)3.2.1 部分程序设计 (8)3.2.2 程序流程图 (8)4 结果分析 (11)5.创新点 (12)6.结论 (12)参考文献 (13)1绪论通过调查中小学生视力研究发现，我国在初中以下的学生中，视力的下降率大约为四分之一，初中生大概有一半以上的人存在视力下降的问题，随着学历的增加，高中生和大学生的视力下降程度尤为严重，眼镜已成为学生包包里的一个必需用品。
危害青少年的第二大公害已经变为近视!并且我们一不小心近视，即使花了再多的钱，我们也无法恢复以往的视力，国家教育部相关委员会规定：当学生在读书的过程中，必须控制在固定的时间范围内。
对于其危害性，很多家长不懂得近视和盲往往只有一步的差距，所以后果不堪设想，视力不良的学生大约有41%没有采取措施来挽救视力不良。
基于单片机的视力保护器设计-开题报告初稿
[7]李庆江.工业与产品设计中的艺术性[J].中国新技术新产品，2009，15(10)：2-6.
[15]Yeager Brent.How to troubleshoot your electronic scale[J].Powder and Bulk Engineering,2011，6（3）：3-7.
[9]张振华.赵灿林.绿色产品设计对生态环境的重要性[J].科技与信息，2011，55(17)：56-57.
[10]阳尧端.绿色产品设计方法及其结构设计准则[J].职教与经济研究，2010，7(1)：28-30.
[11]贲东宁.李世国.分析工业设计之演进探信息与设计之未来[J].观察思考，2009，26(6)：34-40.
系统硬件设计主要以51单片机为核心，功能电路主要包括传感器辅助坐直报警电路、定时报警电路以及报警发生电路等核心电路。利用单片机C语言。下图是本系统设计的基本框架图：
研究目标：完成系统的整个原理和实物的设计与制作，软件流程设计，形成完整的设计报告。
研究方法：资料收集法，查阅相关资料，完成视力保护器构成和程序设计流程图；实验法，将绘制完成的电路图刻制成电路板并焊接测试；归纳总结法，将测试数据进行归纳总结，形成设计报告。
二、文献综述内容（在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，找到研究主题的切入点，附主要参考文献）
自1992年全国防近视专家指导小组成立以来，防近视产品经历了一个由简单到复杂、由单一到多元、由科技含量低到科技含量高的历程。在此基础上，科学家们进行了大量艰苦的研制开发工作，推向市场的产品多达几百种，给防近视工作带来了无限的生机。
基于单片机的多功能视力保护仪的设计
设计总说明科技进步使得电子产品种类以及使用范围增加、课业负担加重、户外运动减少，种种因素使得我国青少年普遍存在用眼过度、用眼疲劳等问题，使得青少年近视率逐年上升。
视力下降不仅对青少年的日常生活有影响，甚至会影响其身心健康，给青少年的生长发育带来负面影响。
日益严重的青少年视力问题是值得我们关注的。
而青少年保护自我视力意识较薄弱，自制力较差，所以需要一款人性化多功能外部设备来帮助青少年培养其拥有科学的用眼方法，保护青少年的视力不受损害。
在对视力保护仪设计的过程中，主要通过单片机进行相应的设计，选择其作为系统的主控模块，并采用光敏传感、超声波测距技术以及单片机内部定时器可实现测距、测光、计时等功能，同时增设温度传感模块将温度影响声波速度引起的距离测量误差考虑在其中。
软件设计部分主要利用C语言来进行编程，并且可以在线修改各个参数初始值来满足使用者不同需求。
通过使用LCD1602液晶显示屏将检测到的数值实时显示在屏幕上，使用者可以直观的看到其与视力保护仪距离、当前环境光照强度与温度以及剩余学习时间，可以在青少年学习时及时帮助纠正其不良学习习惯，防止用眼疲劳，保护青少年视力。
STC89C52单片机是一种高性能微处理器，速度快、集成化、稳定性高、安全性能好，具有很强的扩展性，可以通过科学的算法来实现强大的数据处理功能，并且能够在线编程，提高设备的智能化。
本次设计选取其为主控制模块，与其他模块相连，利用其强大的数据处理功能处理来自其他模块的信号，保证系统正常运行。
对于超声波测距技术而言，其主要通过超声波传递的特性，进而得知其传播的速度，当超声波在空气中传递时，碰到障碍物会出现反射，因此，通过超声波传递的时间以及超声波反射传递的时间，两者结合便能够计算出实际距离值。
具有非接触式距离感测、指向性性强、能量消耗缓慢等特点，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中得到普遍使用。
本次设计中超声波测距模块可以实时检测使用者头部与书桌距离，距离过近时报警电路则发出声光报警，及时纠正使用者的不良学习坐姿，保护其视力的同时对使用者的驼背预防也有一定作用。
基于单片机的视力保护及身姿矫正器设计
摘要近年来，我国青少年近视率大大增加。
对此本文提出了一种以单片机为核心的视力保护及坐姿矫正器设计。
本文利用大学三年课堂中所学习的的一些理论知识和实训课中所学到的实践能力，以STC89C52单片机为核心元器件，围绕它进行硬件电路设计和软件程序设计。
其中硬件电路有：整体电路的核心单片机最小系统电路、用来检测书写距离的红外线检测电路、用来检测学习时光线强弱的光线检测电路、用来作为显示设备的LCD1602液晶显示电路、以及用来作为提醒报警的蜂鸣器LED提醒电路。
软件程序方面，本设计主要利用单片机C语言作为软件语言，其中比较主要的有红外线模块驱动程序、定时报警程序、单片机驱动程序等。
本设计以单片机原理与接口技术、C语言程序设计、数字电子技术、模拟电子技术等课堂里的知识传感器等知识为主要理论依据，具体就多功能视力保护器的理论与硬件设计进行了研究。
关键词：单片机原理与接口技术；传感器技术；C语言程序设计；目录第一章设计背景1.1引言1.2研究背景与意义第二章产品的功能2.1、预计功能2.2、具体设计思路第三章硬件设计3.1、主电路的组成3.2、单片机最小系统电路3.3、红外线检测电路3.4、光线检测电路3.5、报警电路3.6、其他辅助电路第四章软件设计4.1、程序框图第五章心得体会第六章结论第一章设计背景1.1引言青少年时期是身体发育的重要阶段，由于青少年在看书、写字时不能持久保持正确姿势，容易造成近视、驼背等疾病，严重危害青少年的正常发育。
目前很多学生由于不注意自己的坐立姿势，小小年纪就给人一种精神不振的感觉，时间长了对其自身的骨骼成长也有很大影响。
据调查，现在的青少年有60% 80%都有不同程度的近视、驼背、偏肩等情况，对未来的学习、工作、生活造成很大影响。
另外，成年人也需要保持正确的坐姿，以防脊椎患病。
1.2研究背景与意义通过对现有产品的调查，市场上的视力坐姿矫正器主要机械平衡式坐姿矫正器，列如电子平衡式防瞌睡报警器、背背佳、利资坐姿乔正器、支架式坐姿矫正器等等。
基于单片机的视力保护器设计(知识材料)
毕业设计课题: 基于单片机的视力保护及身姿乔正器设计学生姓名：学号：专业：电子信息工程班级：电子G31202院（系）：机械与电子信息工程学院指导教师：职称：中级工程师二○年月日Abstract (5)基于单片机的视力保护及身姿乔正器设计 (6)第一章、产品开发背景 (6)1.1引言 (6)1.2研究背景与意义 (6)第二章、产品的功能 (7)2.2、具体设计 (7)第三章、硬件设计 (8)3.1、主电路的组成 (8)3.2、单片机最小系统电路 (8)3.3、超声波检测电路 (8)3.4、光线检测电路 (9)3.5、显示电路 (10)3.6、报警电路 (10)3.7、其他辅助电路 (11)第四章、软件设计 (12)4.1、程序框图 (12)第五章、产品的制作、组装、调试 (13)5.1、元器件的购买 (13)5.2、产品制作步骤 (13)5.3、电路的调试 (13)5.4、程序的烧录 (13)第六章、结论 (14)参考文献 (17)附录 (13)毕业设计真实性承诺及指导教师声明学生毕业设计真实性承诺本人郑重声明：所提交的毕业设计是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。
除文中已经注明引用的内容外，本设计不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
如被发现设计中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担相应的法律责任和一切后果。
学生（签名）：日期：指导教师关于学生毕业设计真实性审核的声明本人郑重声明：已经对学生毕业设计所涉及的内容进行严格审核，确定其成果均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。
指导教师（签名）：日期：注：此声明由指导教师和学生本人亲笔签名。
最新基于8051单片机的视力保护器的设计与实现答辩PPT课件
带来的伤害。而市面上的产品大多只侧重保护视力的一个方面，功能较为单
一，不能从多个角度对使用者的视力进行保护。因此，研究视力保护器有着
非常现实的意义。
相关技术
1.8051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、地址总线 和控制总线等三大总线。8051单片机片内含有掩膜ROM型程序存储器。
临床治疗
健康教育
患病人群
危险人群
健康人群
二、健康教育的方式方法
方法：口头讲解、图文并茂、文字资料、视 听材料和示范训练，其中口头讲解是最基本也是 最主要的教育方法。
主动讲解 被动讲解
口头讲解 教育方法
沟通
2、方式
个人宣教
集体式宣教
随机性宣教
三、健康教育过程要符合护理程序
护理程序是对病人进行有条理、高质 量、又有责任心的护理方法，健康教育与 其他护理工作一样，也要贯穿护理程序的 五个步骤：
基于8051单片机的视力保护器 的设计与实现答辩
基于51单片机视力保护器 的设计与实现
演讲：
院系：信息学院 专业：电子信息科学与技术（通信方向） 学号： 指导老师：
论文概述
研究意义
•
避免因长期读写而导致的近视、驼背、脊柱侧弯、斜视、劲椎病等疾病
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，给人们身体
五、如何把健康教育落到实处
• 2 把握好健康教育的时机（时间安排） 急症入院的患者，要救治为主，待病情稳定后，再 实施健康教育。 对接受治疗的患者，针对性的就某一问题边做边 讲，深入浅出，将护理效果直接体现在患者身上， 患者感受深，易于接纳，家属也容易领会。
基于单片机的视力保护器设计
基于单片机的视力保护器设计视力保护器（Eye protector）是一种通过给用户提供舒适的显示体验从而减轻眼睛疲劳的设备。
基于单片机的视力保护器设计主要包括屏幕亮度调节、颜色温度调节和眨眼提醒功能。
下面将分别介绍这些功能的设计。
首先是屏幕亮度调节功能。
长期盯着亮度过高的屏幕会对眼睛造成伤害，因此通过调节屏幕亮度来实现视力保护非常重要。
基于单片机的视力保护器可以通过检测环境光亮度来智能调节屏幕亮度。
单片机连接光敏电阻以感测环境光亮度，并将感测到的光亮度数据发送到屏幕控制电路。
屏幕控制电路根据接收到的光亮度数据来调整屏幕的亮度。
当环境光亮度较暗时，屏幕亮度减小；当环境光亮度较亮时，屏幕亮度增加。
这样用户在不同环境下使用设备时都能得到合适的亮度，减轻眼睛负担。
其次是颜色温度调节功能。
屏幕的颜色温度也会对眼睛造成影响。
为了减少蓝光对眼睛的刺激，基于单片机的视力保护器可以实现颜色温度的调节。
通过单片机控制屏幕控制电路改变屏幕的颜色温度，使屏幕显示出更暖色调的图像。
具体实现方式可以利用单片机内部的PWM（脉冲宽度调制）功能控制三基色的亮度比例，从而达到调节颜色温度的目的。
用户可以根据自己的需求调节屏幕的颜色温度，以获得最佳的视觉效果。
最后是眨眼提醒功能。
长时间用眼容易导致眼干症状，因此给用户提供眨眼提醒功能是十分必要的。
基于单片机的视力保护器可以通过检测用户眼睛的状态来提醒用户眨眼。
通过单片机连接红外传感器来检测用户的眼睛是否已经很长时间没有眨眼，当超过设定时间时，单片机发出提醒信号。
可以通过屏幕上的文字或声音进行提醒，提醒用户眨眼以保持眼睛湿润。
综上所述，基于单片机的视力保护器通过屏幕亮度调节、颜色温度调节和眨眼提醒等功能来减轻用户眼睛的疲劳。
这些功能的设计基于单片机的各种能力，并与设备的硬件电路紧密配合。
这种设计可以有效地保护视力，提高用户的使用体验。
同时，该方案还可以根据不同用户的需求进行个性化定制，进一步提升视力保护效果。
基于单片机的视力保护系统
基于单片机的视力保护系统1. 引言1.1 背景介绍视力保护系统是一种利用单片机技术开发的智能系统，旨在帮助人们有效预防和改善视力问题。
随着现代社会信息化程度的不断提高，人们长时间盯着电子屏幕、缺乏户外活动等不良习惯已经成为导致视力下降的主要原因之一。
白领、学生等群体中不少人出现了不同程度的眼睛疲劳、近视等问题，为了提高人们对眼睛健康的重视，视力保护系统的研究与发展变得尤为迫切。
在传统的视力保护方法中，人们多采用眼睛休息、规律作息等被动性保护措施。
这些方法仍难以满足现代人对视力保护的需求。
基于单片机的视力保护系统应运而生。
通过对人眼进行实时监测、定时提醒、智能调节等功能，视力保护系统能够个性化地为使用者提供视力保护方案，帮助其减少视力疲劳、预防近视等问题，从而提高人们的生活质量和工作效率。
视力保护系统的研究和应用，对于促进人们的健康生活方式、提高生产力水平具有积极的意义和价值。
1.2 问题阐述在现代社会，由于人们长时间使用电子设备，如手机、电脑等，导致了越来越多的人出现视力下降的问题。
据统计，超过50%的青少年近视率超过500度，而且幼儿园小朋友也开始出现近视的情况。
这个问题不仅仅影响了个人的生活质量，还给社会带来了一定的负担。
如何科学有效地保护视力成为了当今社会亟待解决的问题。
当前市面上存在许多种视力保护产品，如防蓝光眼镜、定时眨眼提醒器等。
这些产品存在一些不足之处，比如效果不够显著、使用繁琐等。
基于此，我们需要设计一款智能、便捷、高效的视力保护系统，以解决当前视力保护产品的不足之处，为人们提供更好的视力保护服务。
本文旨在介绍一款基于单片机的视力保护系统的设计与实现。
通过研究视力保护系统的原理、硬件设计、软件设计、功能实现和系统测试等方面，探讨如何利用现代科技手段有效保护人们的视力，为解决当今社会视力下降的问题做出贡献。
【问题阐述完】1.3 研究意义视力保护系统的出现为人们的生活和工作带来了极大的便利和保障。
基于单片机的学生视力保护系统
主要硬件组件
显示屏
显示屏用于显示当前使用时间以 及提醒休息的倒计时。常用的显 示屏有LED显示屏和OLED显示屏 ，它们都具有低功耗、高对比度 、易于与单片机连接等优点
主要硬件组件
提醒模块提醒模块负责在 学生使用时间达到设定值 时触发提醒功能
该模块可以通过蜂鸣器或扬声器发出声音， 也可以通过LED灯闪烁来提醒学生
负面影响
因此，开发一种能 够提醒学生适时休 息以保护视力的系 统显得尤为重要
基于STM32单片机 的学生视力保护系 统便是为了解决这
一问题而设计的
20XX
2
系统概述
系统概述
20XX
3
主要硬件组件
主要硬件组件
STM32单片机
STM32单片机是系统的核心，负 责处理传感器数据、控制显示屏 以及触发提醒功能。STM32系列 单片机具有高性能、低功耗、易 于开发等特点，非常适合用于此 类应用。时间传感器时间传感器 用于检测学生使用电子设备的时 间。该传感器可以与电子设备同 步，每当设备被激活时，传感器 便开始计时
保护的解决方案
感谢大家观看
THANK YOU FOR WATCHXXXX
2023
20XX
基于STM32单片机的 学生视力保护系统
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1 引言 3 主要硬件组件 5 实际应用与测试
2 系统概述
4 软件设计
6
结论与未来发展
20XX
1
引言
引言
1
2
3
4
随着科技的发展， 电子设备如平板电 脑、智能手机等在 学生的学习生活中 占据了重要的位置
虽然这些设备提供 了丰富的教育资源 和学习工具，但长 时间使用这些设备 对学生的视力产生
基于单片机的视力保护器设计
济南大学泉城学院毕业设计题目基于单片机的视力保护器设计学院工学院专业电气工程及其自动化班级1302班学生张越学号**********指导教师张兴达魏志轩二〇一七年五月十六日摘要最近几年来，青少年近视出现低龄化趋向。
青少年视力下降主要受以下几个因素的影响：眼睛距书本过近、长时间用眼、过度使用视屏终端、学习时光线太强或太弱等。
其中光线强弱不适和长时间用眼又是造成青少年视力损伤的重中之重。
本文以STC89C52单片机为中心，围绕其进行硬件电路设计和软件程序设计。
硬件电路有：报警提示电路、超声波测距电路、光线检测电路、定时电路和显示电路。
软件程序的编写以C语言为主以及利用单片机内部自带的定时器实现具体的功能。
本文给出了系统主要的硬件电路、软件程序流程图、程序设计及部分子程序的流程图、程序设计，并制作了仿真实物，能够达到预期效果。
本文提出了尚需解决的问题，并给出了解决方法，介绍了视力保护器的应用和市场前景，为进一步开发应用提供了技术支持。
关键词：单片机；传感器；视力保护ABSTRACTIn recent years, juvenile myopia younger age trend. Juvenile visual decline mainly by the following factors: the eyes from the book too close, long time with the eye, excessive use of the screen terminal, with the eyes when the light is too strong or too weak. Which light intensity and discomfort and long time with the eye is caused by the importance of adolescents with visual impairment.In this paper, STC89C52 microcontroller as the center, around its hardware circuit design and software program design. Hardware circuits are: sound and light alarm circuit, ultrasonic distance measurement circuit, light induction circuit, timing circuit and display circuit. The preparation of software programs to C Programming Language and the use of single-chip internal built-in timer to achieve specific functions. This paper gives the main hardware circuit, software program flow chart, program design and some subroutine flow chart, program design, and produced a simulation of the kind, to achieve the desired results. In this paper, the problems that need to be solved are put forward, and the solutions are given. The application and market prospect of vision protection are introduced, which provides technical support for further development and application.Key words：microcontroller technology；sensor；protection of eyesights目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (1)1.1 选题背景与意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.2.1 国内研究现状 (1)1.2.2 国外研究现状 (2)1.3 设计要求 (2)2 系统方案选择 (3)2.1 系统总体设计 (3)2.2 系统硬件方案设计 (3)2.3 系统软件方案设计 (5)3 系统硬件设计 (7)3.1 主控制模块 (7)3.1.1 晶振电路 (7)3.1.2 复位电路 (8)3.2 超声波检测电路 (9)3.2.1 超声波发射电路 (9)3.2.2 超声波接收电路 (10)3.3 光线检测电路 (10)3.4 显示电路 (11)3.5 声光报警提示电路 (12)3.6 按键电路 (13)3.7 定时电路 (13)4 系统软件设计 (15)4.1 Keil μVision4软件平台 (15)4.2 主程序设计 (15)4.3 子程序设计 (16)4.3.1 光照检测子程序 (16)4.3.2 超声波测距子程序 (17)4.3.3 定时子程序 (18)4.3.4 中断子程序 (20)5 系统仿真与调试 (23)5.1 系统仿真 (23)5.2 PCB设计 (23)5.3 系统电路实现 (25)5.4 系统调试 (25)6 结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录A 电气原理图 (32)附录B 电路PCB图 (33)附录C 实物图 (34)附录D 元件清单 (35)附录E 系统源程序 (36)1前言1.1选题背景与意义当今社会，青少年近视呈现“低龄化”趋势，这种趋向和平时的学习环境、沉重的作业任务以及学生自律性差，家长监督不及时等方面有很大的关系。
基于单片机的视力保护器设计-开题报告初稿
基于单片机的视力保护器设计-开题报告初稿山东理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告题目：基于单片机的视力保护器设计姓名： ***** 学号： **************年级： 2012级专业：电子信息工程指导教师：姓名 ***** 职称讲师学科: 电力电子与电力传动山东理工大学教务处制2016年3月2日一、选题依据（拟开展研究项目的研究目的、意义）21世纪是广大中小学生学习压力最大的时期。
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。
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。
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。
资料显示，我国小学生视力低下率26.96%，初中生53.43%，高中生72.8%，大学生77.95%。
特别是调查显示50%以上的近视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。
对此我们进行了多功能视力保护器的研究设计。
这个时代在给了我们太多好处的同时，也给了我们太多的悲哀，比如：如果顺其自然90％的孩子将来注定要和眼镜做一辈子“伴侣”。
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。
既然治疗近视这么困难，人们为什么不听听2000年前中国中医经典的劝谏呢？“是故圣人不治已病治未病”，防患于未然正和现在的“预防医学”不谋而合。
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。
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摘要近年来，我国青少年近视率大大增加。
对此本文提出了一种以单片机为核心的视力保护及坐姿矫正器设计。
本文利用大学三年课堂中所学习的的一些理论知识和实训课中所学到的实践能力，以STC89C52单片机为核心元器件，围绕它进行硬件电路设计和软件程序设计。
其中硬件电路有：整体电路的核心单片机最小系统电路、用来检测书写距离的红外线检测电路、用来检测学习时光线强弱的光线检测电路、用来作为显示设备的LCD1602液晶显示电路、以及用来作为提醒报警的蜂鸣器LED提醒电路。
软件程序方面，本设计主要利用单片机C语言作为软件语言，其中比较主要的有红外线模块驱动程序、定时报警程序、单片机驱动程序等。
本设计以单片机原理与接口技术、C语言程序设计、数字电子技术、模拟电子技术等课堂里的知识传感器等知识为主要理论依据，具体就多功能视力保护器的理论与硬件设计进行了研究。
关键词：单片机原理与接口技术；传感器技术；C语言程序设计；目录第一章设计背景1.1引言1.2研究背景与意义第二章产品的功能2.1、预计功能2.2、具体设计思路第三章硬件设计3.1、主电路的组成3.2、单片机最小系统电路3.3、红外线检测电路3.4、光线检测电路3.5、报警电路3.6、其他辅助电路第四章软件设计4.1、程序框图第五章心得体会第六章结论第一章设计背景1.1引言青少年时期是身体发育的重要阶段，由于青少年在看书、写字时不能持久保持正确姿势，容易造成近视、驼背等疾病，严重危害青少年的正常发育。
目前很多学生由于不注意自己的坐立姿势，小小年纪就给人一种精神不振的感觉，时间长了对其自身的骨骼成长也有很大影响。
据调查，现在的青少年有60% 80%都有不同程度的近视、驼背、偏肩等情况，对未来的学习、工作、生活造成很大影响。
另外，成年人也需要保持正确的坐姿，以防脊椎患病。
1.2研究背景与意义通过对现有产品的调查，市场上的视力坐姿矫正器主要机械平衡式坐姿矫正器，列如电子平衡式防瞌睡报警器、背背佳、利资坐姿乔正器、支架式坐姿矫正器等等。
这些产品主要是通过力的作用，将身资强行纠正。
因此自身存在着很大的局限性。
例如，对身体有很大的负担，会造成呼吸不畅，身体紧绷长时间得不到放松等等。
而且还会让人产生厌倦的心理，一旦不使用，读书学习的姿势又会变得原来那样，不能让人养成一个良好的学习习惯。
而本产品能够随时提醒读写者，端正坐姿，挺直腰背，养成良好的读写习惯，提高学习效率，有效防止驼背、脊椎弯曲以及近视等身理疾病，有效的保护学生的身心健康。
第二章、产品的功能2.1、预计功能本产品叫做视力保护及身姿矫正器，它主要的功能就是保护使用者的视力和纠正使用者不正确的学习姿势，帮助学生做到国家教委规定：学生在读写时，应在合适的亮度下，眼离读物一尺，身离书桌一拳。
保护青少年的身心健康。
采用AT89C52单片机控制。
P3.7口输出大约38KHz的脉冲信号，驱动红外发光管LED1。
接收管PTR1是一体化的红外接收头。
安装时让红外发光管和接收头构成反射式传感器。
当学生的坐姿不正确，即头离书本太近时，LED1发出的38KHZ红外光被学生的头部或脸部反射回来，照到PTR1上。
由于接收头的中心频率是38KHZ，所以接收头输出低电平，将单片机的P1.3脚拉低。
经内部程序判断后在单片机的P3.4口输出100ms的高电平，驱动蜂鸣器发声，提醒学生改正坐姿。
2.2、具体设计（1）当使用者脸部与桌面之间的距离小于30CM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,电路自动发出提示,提醒使用者注意休息；（4）电路测光报警的灵敏度可调；（5）电路可靠,做出实物能够实现相应的功能。
第三章、硬件设计3.1、主电路的组成其中硬件电路有，整体电路的核心单片机最小系统电路、用来检测书写距离的红外线检测电路、用来检测学习时光线强弱的光敏检测电路、以及用来作为提醒报警的蜂鸣器LED提醒电路,还有给电路供电的电源电路。
3.2、单片机最小系统电路单片机最小系统是整个设计的核心，可称之为大脑，或者心脏，其中又细分为单片机、复位电路、晶振电路。
本产品使用的是STC89C52单片机，这款单片机有4组32个io口，一个8位数据总线接口，一个串口，一个外部中断输入，功能上完全满足本产品的设计要求，并且价格较低，通用性强。
复位电路使用的是手动按键复位，由一个按键和一个10uf的电解电容及一个10k的色环电阻并联接到单片机的RST脚上。
用来使电路恢复到起始状态。
晶振电路，由一个12.000hz的晶体振荡器，两个20pf的瓷片电容组成，与单片机的XTAL1、XTAL2两个引脚连接。
用来给单片机提供稳定的时钟信号，使单片机的每一条指令都能够严格按照机器周期来执行。
图3-1 单片机最小系统电路3.3、红外线检测电路本产品的超声波检测电路主要由一个红外线测距模块构成。
单片机控制电路的调制信号输出端与发射接收电路的第一三极管(Ql)连接，第一三极管(Ql)驱动红外线发射管(Dl)发射出红外光波；光电二极管(D2)接收红外线发射管(Dl)发射的红外光波并产生震荡电流，震荡电流经过第二三极管(Q2)的放大反馈至单片机控制电路信号端；单片机控制电路的输出端与提示电路的第三三极管(Q3)连接，输出高电平信号与报警器连接，驱动报警器发出提示信号。
3.4、光线检测电路光线检测电路由光敏电阻，2k色环电阻和JR42AH型AD转换芯片组成。
光敏电阻将检测到的光线强弱的模拟量经芯片CH0脚输入芯片，通过AD转换芯片的处理变成数字量，再通过芯片CLK、DO、DI三个引脚将信息传送到单片机P15、P16两个引脚当中。
当光线发生变化时，光敏电阻的阻值也就不同，然后分得的电压也不同。
经过AD采集后就可以得到各种光照强度下的电压值。
从而设定出理想的光线强度报警值。
图3-2 光线检测电路3.6、报警电路报警电路由一个8550三极管，两个2k色环电阻，一个发光二极管，一个蜂鸣器组成。
当光线或超声波检测异常时，发出警报。
当P13脚发生变化时，报警电路发生反应。
图3-3报警电路3.7、其他辅助电路由一个塔式开关和一个电源接口组成电源电路，由三个独立按键组成控制电路图3-4其他辅助电路第四章、软件设计4.1、程序框图本设计采用c语言编写。
c语言是一种计算机程序设计语言。
它既有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。
它可以作为系统设计语言，编写工作系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。
本产品主要程序都是利用C语言编写。
主要有：红外线模块驱动程序、AD转换程序、定时报警程序、按键程序，延时程序等。
详细程序见附录。
第五章心得体会经过一周的单片机课程设计，经历了很多也学会了很多。
刚开始实在不知道从何下手，通过认真查阅资料，整个设计就开始有了头绪。
首先，对要设计的系统有个整体的思路，接下来画流程图这样可以对系统有个总体的认识，画完流程图就到了编写程序，在编写程序的时候才发现自己对C 语言还需要进一步的学习和巩固，经过反复的修改终于踏入了第三步，画硬件的外部接线图，在画图的时候必须了解AT89C52芯片中各如个引脚的功能，学会怎么样去使用AT89C52这个可编程并行接口芯片，怎样去锁存地址等等。
在上学期理论学习的基础上，又下了一次苦功夫，对如何设计一个系统有了进一步的了解，巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
认识了Proteus单片机仿真软件，并能用它仿真出正确的结果。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
此次的设计，其实也是我们所学知识的一次综合运用，让我深深的认识到了学习单片机要有一定的基础，要有电子技术方面的数字电路和模拟电路等方面的理论基础，特别是数字电路；也要有编程语言的汇编语言或C语言。
要想成为单片机高手，我们首先要学好汇编语言，然后转入C语言学习，所以我们不能学到后面就忘了前面的知识，更应该将所学的知识紧紧的结合在一起，综合运用。
单片机作为我们的主要专业课之一，虽然在大三开学初我对这门课并没有什么兴趣，觉得那些程序枯燥乏味，但在这次课程设计后我发现自己在一点一滴的努力中对单片机的兴趣也在逐渐增加。
现在想来，觉得学校安排的课程设计有着它更深层的意义——通过课程设计让我们综合了学过的理论知识来运用到设计和创新之中，增强了自己的动手和实践能力，提高了自己独立思考的能力，为将来继续学习和工作打下了基础尽管我们在课堂学到的内容很有限，但在以后的学习中单片机还需要好好的深入研究和学习，学好了单片机也就多了一项生存的本钱。
最后感谢老师对我们的精心指导和帮助，感谢同学们对我的帮助。
本次毕业设计硬件上完成了一个STC89C52单片机的视力保护器的设计，并在此平台上用单片机C语言进行软件设计，经过测试，基本满足设计目标，可以完成各项基本功能。
本系统开发空间大，使用灵活，便于用户扩展功能。
当然，由于时间关系，本次设计的系统也有某些不太完善的地方，有待进一步改善。
参考文献[1]曹天汉《单片机原理与接口技术》电子工业出版社33-35[2]唐文彦《传感器》机械工业出版社45-47[3张金锋金欢阳名《传感器及其应用》西安电子科技大学出版社32-35[4]吴金戌沈庆阳《8051单片机实践与应用》清华大学出版社48-49[5]王东峰《单片机C语言应用100例》电子工业出版社78-80[6]谭浩强《C语言程序设计》清华大学出版社137-139。