超声波视力保护器
物联网在视力保护领域的应用
物联网技术在视力保护领域的应用摘要：根据历次进行的全国中小学生体质调查的结果显示，中小学生近视眼比率一直上升。
近视会给学生的生活和学习带来很多不方便，而且会严重影响他们自信心和将来的职业选择，这已经成为非常严重社会问题。
所以，对于中小学生近视的预防和培养学生良好的学习习惯变得尤为重要。
研究物联网技术在视力保护领域的应用，就显得十分重要且意义重大。
本文提出了一种基于物联网的视力保护器。
首先，分析中小学生如何进行视力保护，在此基础之上提出设计需求，然后据此选定系统需要的主要模块，进行电路设计，完成系统电路图的绘制。
在硬件上采用了单片机作为电路的核心，并在核心硬件上再加上以超声波模块为主体的距离报警电路、由光敏电阻和ADC0832芯片组成的光线强度报警电路及报警电路。
在软件上，使用C语言编程产生脉冲的方法实现对硬件的调用。
通过软件和硬件的结合使系统在坐姿调整，光线条件，学习时间长短三个方面对学生的视力进行有效的保护，同时促进学生养成正确的学习习惯。
关键词：单片机；定时器；超声波；视力保护；ADC0832The Internet of things technology in the application in the fieldof vision protectionAbstract: according to all previous national primary and middle school students physical investigation, according to the results of primary and middle school students myopia rate has been rising. Myopia will bring students' life and learning a lot of inconvenience, and will severely affect their self-confidence and career options in the future, this has become a very serious social problem. So, for primary and middle school students myopia prevention and raises the student good study habits become particularly important. Research on the Internet of things technology applied in the field of vision protection, it is very important and significant.In this paper, eye protection based on the Internet of Things. Firstly, how students eyesight protection, design requirements put forward on this basis, and accordingly the main module of the system need to select, circuit design, complete rendering system circuit diagram. Hardware uses a single chip as the core of the circuit, and at the core of the hardware module coupled to the ultrasonic distance as the main alarm circuit, the light intensity of the alarm circuit and alarm circuit by the photosensitive resistor and ADC0832 chip component. In software, using the C programming language generates a pulse-implemented method calls to the hardware. Through a combination of software and hardware to make the system posture adjustment, lighting conditions, the duration of study three aspects of the student's vision for effective protection, while promotingstudents to develop proper study habits.Key words: SCM；timer；ultrasonic；ADC0832；preservation of eyesigh0 引言物联网在中国早在1999年就提出来了。
基于单片机的多功能视力保护器
word 文档 下载后可自由复制编辑班代学密题（中、英文）作者姓指导教师姓学科门 业 名 称word文档下载后可自由复制编辑基于单片机的多功能视力保护器摘要:本文主要探讨如何将视力保护器多功能化，利用单片机内部的定时和计数功能，以及单片机的c语言编程，同时利用光敏电阻感知光的强度实现光强度的报警系统。
在距离方面，采用超声波技术来实现距离的报警系统。
本文主要对单片机的发展和作用多个方面做了详细的分析，并且对保护视力的方法和仪器做了研究，探讨了怎么满足广大保护视力使用者的需求。
从多方面分析视力保护器的前景和推广价值。
关键词：传感器报警光线强度报警定时器汇编语言Microcontroller-based multi-functional eye protection Abstract：This article discusses how the multi-functional eye protection, the use of single-chip internal timing and counting functions, as well as microcontroller c language programming, while taking advantage of perceived light intensity photoresistor light intensity to achieve the alarm system. In the distance, the use of ultrasound technology to achieve from the alarm system. This paper focuses on various aspects of the development and the role of SCM done a detailed analysis, and to protect the eyesight of methods and instruments to do the research, discusses how to meet the needs of the majority of users to protect their eyesight. Eye protection and promotion of the value of prospects from various perspectives.Keywords: sensor alarm, light intensity alarm, timer, assembly language.word文档下载后可自由复制编辑目录摘要 (I)Abstract (I)1绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2视力保护器的现状 (1)1.3本文研究的内容 (2)2.硬件系统的设计 (3)2.1 89C52单片机的介绍 (3)2.2超声波测距报警电路 (4)2.3 89c52单片机的中断系统 (7)2.4 光线报警电路 (7)2.4.1 光敏电阻控制电路 (8)2.5 定时报警电路 (9)2.5.1 单片机控制电路 (10)2.5.2 蜂鸣器报警发声电路 (11)2.6 液晶显示模块LCD1602 (11)3 开发系统软件设计 (12)3.1 系统软件设计 (12)3.2 主要程序介绍 (17)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)1绪论现代中学生的视力状况越来越不容乐观，许多学生从很小就带上了眼镜。
毕业设计(论文)视力保护器的设计
为了保护青少年的视力，现如今越来越多的公司都在研发生产各种视力保护产品，国内主要有眼保姆，坐姿矫正器和各种护眼灯；国外有法国艾斯布鲁斯研发的光明天使博士镜，以及美国眼科专家威廉贝茨研发的阿瞳二代产品。但这些产品功能单一，不能满足消费者的个性化需求。针对这一问题，提出将单片机与视力保护相结合，利用单片机芯片的智能处理功能，结合超声波测距原理，光敏电阻随光强变化的特点，设计一个多功能视力保护器。该设计的技术要求是当学习时间超过45分钟时，产生声光报警，提醒学生注意休息；当光线过强或过暗，产生声光报警，提醒学生在适合的光照环境下学习；当测量的距离小于设定值，产生声光报警，确保学习时眼睛和书本保持一定的距离，从而保护视力。
专业班级通信1201班
指导教师
完成地点物电学院实验室
2016年６月５日
陕西理工学院本科毕业设计任务书
院(系)物理与电信工程学院专业班级通信工程(通信1201)学生姓名
一、毕业设计题目视力保护器的设计
二、毕业设计工作自2015年12月22日起至2016年6月18日止
三、毕业设计进行地点:物电学院实验室
综上所述采用方案二。
1.1.2
方案一：
采用的可编程逻辑器件CPLD作为控制器。CPLD可以实现复杂的逻辑功能，而且还有许多其他优点，如体积很小、密度很高、稳定性良好、功能扩展很方便。采用并行输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合于大型控制系统的控制系统。但从经济的角度来看，我们必须放弃这个计划。
方案二：
[关键词]视力保护器;超声波;传感器;STC89C52
The design of the vision protector
Liu Shaoshuai
(Grade 2012,Class 01,Major in Communication Engineering,School of Physics and Telecomm-unication Engineering of Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723000,Shaanxi)
基于单片机的超声波视力保护器设计与研究
基于单片机的超声波视力保护器设计与研究超声波视力保护器是一种基于单片机的智能设备，用于检测并提醒用户视力疲劳情况，以避免长时间使用电子产品对眼睛的伤害。
本文将从超声波测距原理、硬件设计和软件设计三个方面介绍基于单片机的超声波视力保护器的设计与研究。
一、超声波测距原理超声波利用声波在空气中的传播速度较快的特点，通过发射器发出超声波脉冲，当超声波遇到障碍物后会发生反射，接收器接收到反射的超声波信号，通过计算发射和接收的时间差，可以确定障碍物与设备的距离。
因此，我们可以利用超声波测距原理来检测用户离设备的距离，从而判断是否需要提醒用户休息。
二、硬件设计1.单片机选择考虑到成本和性能的因素，本设计选择使用8051系列的单片机，如STC89C52、该单片机具有较低的功耗和较强的处理能力，适合用于嵌入式设备的设计。
2.超声波测距模块超声波测距模块包括超声波发射器和接收器。
发射器用于发射超声波脉冲，接收器用于接收反射信号。
模块通常采用数字信号输出，可以直接与单片机进行连接。
3.液晶显示屏为了方便用户查看当前的距离和工作状态，可以选用液晶显示屏作为界面。
液晶显示屏可以通过串行通信接口与单片机进行连接，显示距离和其他相关信息。
4.蜂鸣器当用户离设备距离过近时，需要通过蜂鸣器发出声音提醒用户。
蜂鸣器可以通过PWM控制单片机的输出频率和占空比，产生不同的声音。
5.电源模块超声波视力保护器需要稳定的电源供应。
可以使用直流电源适配器或电池供电。
同时，还需要考虑电源管理电路以确保电源持续稳定。
三、软件设计1.初始化设置在软件设计中，需要先进行单片机的初始化设置，包括IO口配置、计时器设置和中断配置等。
2.超声波测距在主程序中，需要定时发送超声波脉冲，并等待接收到反射信号。
通过计算时间差，可以得到用户离设备的距离。
3.距离判断根据用户设定的距离阈值，当用户离设备的距离小于阈值时，触发蜂鸣器发出声音提醒用户休息。
4.界面显示通过液晶显示屏，可以实时显示用户离设备的距离和工作状态。
超声波视力保护仪开题报告
超声波视力保护仪开题报告背景介绍如今，随着电子设备的普及和使用时间的增加，许多人都面临着眼疲劳和视力下降的问题。
在这个数字化时代，人们需要找到一种方法来保护和提高视力。
超声波技术作为一种新兴的技术，被广泛应用于医疗和工业领域。
本项目旨在利用超声波技术开发一种视力保护仪，通过改善眼部血液循环和促进眼部肌肉放松，降低眼睛疲劳和提高视觉舒适度。
研究目的本项目的研究目的是设计和制造一种佩戴式超声波视力保护仪，通过超声波技术刺激眼部区域，进一步改善眼部血液循环，缓解眼疲劳和视力下降的问题。
该视力保护仪具有佩戴方便、无需药物干预和无副作用等优点，能够为广大人群提供一种有效的视力保护解决方案。
研究内容本项目的研究内容包括以下几个方面： 1.：对超声波的特性进行深入研究，了解其对眼部血液循环和眼部肌肉的影响机制。
2.：设计和制造一种佩戴式超声波视力保护仪，包括硬件和软件系统。
-：选择合适的超声波发射器和接收器，设计电路板和控制系统。
-：开发相应的控制程序和用户界面，实现超声波的发射和监控。
3.：通过实验验证视力保护仪的有效性和可行性，评估超声波刺激对眼部血液循环和视觉舒适度的改善效果。
4.：对视力保护仪的性能进行评估，包括超声波发射功率、耗电量、佩戴舒适度等指标。
研究方法本项目将采用以下研究方法： 1.：对超声波技术在医疗和工业领域的应用进行文献调研，深入了解超声波对眼部血液循环和眼部肌肉的作用机制。
2.：基于文献调研结果，设计出佩戴式超声波视力保护仪的原型，包括硬件和软件系统。
3.：通过实验验证视力保护仪的有效性和可行性，使用超声波刺激眼部区域，记录眼部血液循环的改变，并通过问卷调查评估视觉舒适度。
4.：对视力保护仪的性能进行评估，包括超声波发射功率的测量，佩戴舒适度的主观评价和耗电量的测试。
预期成果通过本项目的研究和实验，预期可以获得以下成果： 1.。
2.。
3.。
4.。
研究计划本项目将按照以下计划进行研究： 1.（3个月）：进行文献调研，深入了解超声波技术对眼部血液循环和眼部肌肉的影响机制。
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。
基于单片机的超声测距视力保护仪
基于单片机的超声测距视力保护仪作者：张晓杰来源：《农家科技下旬刊》2015年第06期摘要：超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点。
本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及STC公司的STC89C52的单片机的性能和特点，并在分析了超声波测距的原理的基础上，给出了以STC89C52单片机为核心的低成本、高精度、液晶显示超声波测距系统的硬件电路和软件设计方法。
该系统具有简单实用的特征，对青少年视力保护具有很好的效果。
关键词：单片机；液晶显示；报警；测距一、绪论1.研究的背景。
单片机技术的迅速兴起与蓬勃发展，其稳定、安全、高效、经济等优点十分突出，所以其应用也十分广泛。
随着社会的发展和进步，超声波测距系统日益重要，应用范围迅速扩大，由于超声测距是一种非接触检测技术，不受光线、被测对象颜色等的影响，在较恶劣的环境具有一定的适应能力，因此用途极度广泛。
当前由于电视、网络的高速发展、学习压力的加重等诸多因素，使得青少年长时间不卫生、超负荷用眼，造成了青少年近视率大大提高。
视力下降不仅影响青少年的日常生活和学习，对青少年的身心健康造成极大的影响，同时给青少年的成长与发育造成极大的障碍。
因此亟须开发一种智能视力保护器。
2.应解决的关键问题。
（1）对主要硬件电路设计、制作实物时拟解决的关键问题是：温度等外界干扰对测距精度的影响。
（2）超声波测距采用软件编程实现，通过仿真验证其正确性。
二、电路方案论证1.超声波测距。
超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射电到障碍物的实际距离，可见这与雷达测距原理相似。
超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
2.电路总体方案。
图2.1是电路总体框图，包括51单片机最小系统，HC-SR04超声波测距模块，1602 LCD显示电路，蜂鸣器，按键电路，5V电路。
艾力斯特 护眼宝 C58S 使用说明书
请妥善保管此使用说明书
SL-C58S Eye Massager
明目 助眠 旅程尚品
2016年09月 第一版 2016年09月第一次印刷
艾力斯特健康科技有限公司
地址:浙江省嘉兴市南湖区大桥镇十八里东街468号 电话: 0573-89973858 传真: 0573-89973638
授权制造：浙江豪中豪健康产品有限公司
眼、白内障、视网膜剥离等眼部疾病患者禁止使用。 ·配带隐形眼镜者，请取出隐形眼镜后使用。 ·请将护眼仪佩戴好再开机，以免气囊超压损坏产品。 ·使用前，不能佩戴隐形眼镜、发卡、发饰等与护眼仪有干涉
的物件。 ·本护眼宝设计为家用电子保健产品，不适用于诊断、治疗和
其他商业用途。 ·如需清洗，应使用浸有医用酒精的棉花进行擦拭，禁止用水
音乐及音量控制 开机默认音乐开启。短按 控制键，音乐播放下一曲；长按 控制 键，音量递增。短按 控制键，音乐播放上一曲；长按 控制键，音 量递减。同时按 / 两个控制键，音乐暂停。再次执行此操作，音 乐恢复播放。本护眼仪出厂内置音乐为11首。
开机默认： 关机状态下长按开关/模式键2秒不放，开启护眼仪，默认自动模 式。开机状态下短按此键，按摩模式依次循环切换；长按此键2秒不 放，关闭护眼仪整机功能。
多功能视力保护器开题报告
多功能视力保护器开题报告篇一：多功能视力保护器设计开题报告重庆科技学院毕业设计（论文）开题报告题目多功能视力保护器的设计学院电气与信息工程学院专业班级自动化1101学生姓名周玲玲学号 XX41640指导教师吴明芳XX年 3 月 18 日开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。
3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。
4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少XX字，其余内容至少1000字。
毕业设计(论文)开题报告毕业设计(论文)开题报告篇二：视力保护器的设计与实现开题报告毕业设计（论文）开题报告（包括选题的意义、可行性分析、研究的内容、研究方法、拟解决的关键问题、预期结果、研究进度计划等）1. 选题的背景和意义我国是世界上近视发病率最高的国家之一，近视眼人数世界第一。
据统计由于近视导致的眼盲，已仅次于白内障，青光眼而居第三位。
近视已被列为三大疾病之一。
中国学生视力低下的状况令人担忧，而写字看书姿势不正确和看书写作业的时间太长是导致近视的主要原因。
所以设计一款人性化的视力保护器意义重大。
1.1 选题的背景近视在发展中国家十分突出，亚洲国家近视发生率在70%-90%左右；美国和欧洲近视发生率在30%-40%，全世界几乎所有的人群都存在近视。
亚洲人比欧洲人更为常见，女人比男人常见（女性是男性的两倍）。
目前，据中国、美国、澳大利亚合作开展的防治儿童近视研究项目前期调查显示，我国人口近视发生率为33%，全国近视眼人数已近4亿，已经达到世界平均水平22%的1.5倍。
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。
单片机技术在超声波视力防护器中的应用设计
单片机技术在超声波视力防护器中的应用设计摘要近年来，为了避免让孩子在学业起跑线上处于劣势，许多家长已对孩子施加了较大的学业压力。
孩子们普遍面临用眼时间过长、书籍与眼睛距离过近、以及阅读环境光线不佳的问题，这些因素共同导致了近视眼问题的日益普及。
特别是长时间用眼与不适宜的阅读光线，是引发近视眼的主要因素。
本文介绍了一款基于单片机的超声波视力保护器，详细探讨了其硬件电路和软件设计，实现了光线、定时和传感器报警功能。
在单片机技术日益受到关注的背景下，本设计依托STC89C52电路，运用C语言编程，成功地实现了所设定的功能。
文章还对该系统未来的发展做了展望，并为尚存的问题提供了合理的解决方案。
关键词：单片机，传感器，视力保护器第1章绪论1.1选题背景与意义21世纪是儿童学业压力最大的时期。
随着国家发展越来越强大，需要越来越多的人才，需要更多的人开发未知领域，父母的共同理念是孩子不应该在起跑线上输。
要从小培养孩子，密切关注孩子的学习，打着为了孩子好的旗号，报名参加无数的课外班，孩子不断学习，眼睛不停歇，近视的可能性普遍增加，镜片也随着书本变厚了。
根据中国眼科网络最新的近视调查，我国现有青少年十个人当中有五个以上就是近视眼，不仅是小学生，中学生占比更是达到了55%，大学生当中十个人约有7个是近视眼，占比达到了77%，中国目前近视眼患者约有3亿人，其中包括有大约2个亿的年轻人。
虽然近视是遗传性的，但大多数近视是后天造成的，包括：阅读时光线强度不适、坐姿不正确和过度使用眼睛。
面对现在因学习任务带来的巨大压力，更加需要一个可以保护视力的仪器来保护儿童的眼睛。
目前，国内外公共卫生组织共同关注的话题无疑就是近视眼的问题，根据近年来的调查，一半以上的家长缺乏对视力保护的基本认识。
不知道“近视和失明只是一种倒退”的风险。
随着医疗技术的进步，大多数人通过眼科手术摘下眼镜，然而，大多数学生和家长只看到手术的好处，却看不到手术的坏处。
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届．别． 2013届学号毕业设计多功能视力保护器的设计姓名系别、专业导师姓名、职称完成时间1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，以及利用单片机的定时功能实现定时的方法。
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。
关键词：单片机；超声波；视力保护ABSTRACTThis paper presents a multi-function eyesight protection device based on mcu.Discusses the hardware circuit and software design of 89C52 single chip microcomputer.Based on the hardware realization and alarm circuit timing sensor alarm circuit alarm circuit, light intensity.Design the SCM control theory and practical application system has attracted widespread attention.Mainly for the development of MCU and eyesight protection development of device, and using C language programming and control circuit through the 89C52 MCU, timing method and timing functions using scm.We can know the main principle of hardware and system and design of single chip computer control part and its function, the system software flowchart and somesubroutine flow chart is given.Introduced in this paper. The application prospect and popularization value.And put forward some problems of the system needed to solve, ways and methods and gives the possibility to solve these problems.The design of ultrasonic technology as the main theoretical basis.The research of the theory and hardware design vision protection.Key words:MCU; ultrasonic; vision protection1 绪论1.1 课题背景21 世纪是广大中小学生学习压力最大的时期。
2006年09月13日，黑龙江省暨哈尔滨市青少年心理健康宣传月活动圆满结束，活动月期间，50余名心理咨询专家对 2000余名大中小学生进行义务咨询时发现，近30%学生处理人际关系困难，近60%中小学生学习压力大。
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。
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为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。
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。
这个时代在给了我们太多好处的同时，也给了我们太多的附属和悲哀，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。
综上所述：为了避免因长期使用不正确的读书写字姿势而导致的近视、脊椎弯曲变形、驼背、斜视以及颈椎病等。
有必要设计一款视力保护器进行防范。
从而纠正人们读写的不良姿势，习惯。
避免给人们的身心带来伤害。
尤其对学生群体而言，可帮助学生矫正坐姿，改善学习环境，培养学生良好的学习习惯，保护学生视力。
1.2 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。
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。
1.3 设计要求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STC89C52，坐姿传感器选用超声波传感器，光线报警选用光敏电阻来实现，报警发声蜂鸣器发声硬件电路。
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,电路自动发出声音提示,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。
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。
2 总体方案设计系统采用STC89C52单片机作为多功能视力保护器的核心控制单元,本系统通过光敏电阻采集光线信号，通过AD采集光线信号的强弱，把光线强度等级化，通过设定报警等级来确定光照不足时报警。
利用超声波测距传感器测出人脸部与桌面的距离，当小于30CM时发出报警声提醒。
通过单片机内部定时器计时，当使用达到45分钟时电路自动发出声音提示,提醒使用者注意休息。
系统采用的提示电路由三极管驱动蜂鸣器组成。
系统总体的设计方框图如图1所示。
电源模块图1 系统总体方框图2.1 硬件设计2.1.1 电源稳压电路设计由于本系统采用电池供电，我们考虑了如下几种方案为系统供电。
方案1：采用12V 蓄电池稳压后为系统供电。
蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。
但是蓄电池的体积过于庞大，更换成本高，在报警器上使用极为不方便。
因此我们放弃了此方案。
方案2：采用3节1.5 V 干电池共4.5V 做电源，为单片机，传感器供电。
经过实验验证系统工作时，单片机、传感器的工作电压稳定能够满足系统的要求，而且电池更换方便。
综上所述采用方案22.1.2 主控制器模块 超声波模块 蜂鸣器报警模块STC89C52主控模块 光线强度检测模块方案1：采用可编程逻辑器件CPLD 作为控制器。