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视力保护器的设计

摘要 .............................................. - 1 -前言 .............................................. - 2 -

一、系统设计电路方案论述 ............................ - 3 -

二.电路设计分析..................................... - 5 -

（一）电路原理框图：................................. - 5 -（二）电路设计原理图................................. - 5 -（三）电路总体工作原理.............................. - 12 -

三、制作调试 ...................................... - 12 -

四、总结.......................................... - 13 -致谢 ............................................. - 15 -参考文献.......................................... - 16 -

视力保护器的设计

[摘要]本设计主要实现测距报警、测光报警以及定时报警功能。利用超声波发射接收器、

NE555、光敏电阻等元件组合成电路，来实现上述功能。通过超声波接收头对接收的超声波

信号进行调制输出，所采用的是纯硬件电路，且分别对超声波接收与发射、NE555及光敏电

阻的特性及各个功能进行分析，通过这些元件的组合来实现设计所需的报警功能。该视力保

护器实用、方便、功耗低、易于维护，并且具有保护使用者视力、预防近视的功能。

[关键词] 视力保护器多功能超声波光敏电阻 NE555 报警功能

前言

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，并且缺乏专业机构的治疗。

因此设计一个视力保护器用来保护视力是由为重要的。

此设计基于实验室现有的硬件平台，主要实现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。

一、系统设计电路方案论述

方案一：由超声波发射振荡器、报警声振荡器和定时用振荡器、一个超声波接收放大器、一个光控电路和各功能的控制与指示电路组成。如图1为电路原理图

方案二：本电路由两个定时器和晶振电路组成的多功能视力保护器电路。如图2 电路原理图

图2 方案二电路原理图

方案三：本电路由CD4001.4二2输人端或非门集成电路、CD4011.4一2输人端与非门集成电路和CD4060.4异或门集成电路组成。通过3只门电路中的各个门的组合，组成一个具有光强保护、光弱保护和超时阅读保护为一体的多功能视力保护器电路。如图为电路原理图。

通过上述比较可以看出第一方案更为合理。它采用三块电路各自独立却又相互结合的方法，实现了电路板和芯片的合理使用，实现了距离检测、计时功能和采光功能。且实测静态电流不大于8mA。设计原理简单、设计合理、造价低廉，能起到了预防近视、保护眼睛等作用。第二方案设计过于简单达不到要求。第三方案设计复杂且制作成本过高。因此我选用第一方案。

二.电路设计分析

（一）电路原理框图

视力保护器由测光电路、显示电路、报警电路、定时电路4个部分组成, 如图4所示

图4 电路原理框图

（二）电路设计原理图

图5 电路设计原理图

本电路主要包含：该电路包括3个振荡器：（即超声波发射振荡器、报警声振荡器和定时用振荡器）、一个超声波接收放大器、一个光控电路和各功能的控制与指示灯电路。

1、测光电路

本电路主要有光敏电阻器RG、电阻器R4、电容器C和IC2内部的与非门D8组成。

（1）光敏电阻

RG选用亮阻小于2kΩ、暗阻大于2MΩ的光敏电阻器。其工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射时，电流就会随光强的而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。

图6 光敏电阻原理图

(2) 测光电路原理分析

本电路的工作原理是：当周围光线变弱时引起光敏电阻的阻值增加，使加在电容C上的分压上升，进而使可控硅的导通角增大，达到增大照明

灯两端电压的目的。反之，若周围的光线变亮，则RG的阻值下降，导致可控硅的导通角变小，照明灯两端电压也同时下降，使灯光变暗，从而实现对光照度的控制。如图7所示

2. 定时电路

本电路主要有：定时控制电路由定时器集成电路NE555、电阻器R13、R14、电容器C9、C10。电位器RP和IC2内部的与非门D9组成

NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。

NE555的特点有：

只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，且其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。

它的操作电源范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑闸配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。

NE555引脚位配置说明下：如图8所示

图8 NE555接脚图

Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。

Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。

Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200 mA。

Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。

Pin 5 (控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。

Pin 6 (重置锁定) - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。

Pin 7 (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为ON时为LOW，对地为低阻抗，当输出为OFF时为HIGH，对地为高阻抗。Pin 8 (V +) -这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。

图9 单稳态触发器电路

图10 单稳态波形图

用555定时器组器，图10为其波形图。图中，t0～t1为稳态，t1～t3为暂稳态，t3时刻恢复稳态。由上述可知，555定时器组成的单稳态电路由输入脉冲信号的下降沿

触发，使其输出状态产生翻转，另外，在暂稳态过程结束前，u1必须恢复为1，否则电路内的RS触发器为不确定状态，输出不能维持0状态。因此这种单稳态电路只能用负窄脉冲触发。如果输入脉宽大于输出脉宽，则输入端可加RC微分

电路，使输入脉宽变窄。

（2）定时电路原理

如图11所示

图11 定时电路

原理分析

在定时时间未到时，NE555的3脚输出低电平，与非门D9输出高电平，VL4不发光，VD5处于截止状态，音频振荡器不工作，HA不发声。当定时时间结束时，NE555的3脚变为高电平，与非门D9输出3kHz的矩形脉冲信号，使VL3闪亮，音频振荡器振荡工作，HA发出警示声。

3．超声波控制电路

本电路主要有两部分组成：一部分超声波发射电路由超声波发射器B2、非门集成电路IC1(Dl-D6)内部的D4-D6、或非门集成电路IC3(DlO-D13)内部的或非门Dl0、Dl1和电阻器RlO-Rl2和电容器C7、C8组成。另一部分接收电路由超声波接收器B1、电阻器R2、R3、R5、LC1内部的非门D1-D3、与非门集成电路IC2(D7-D9)内部的D7、电容器C3-C6、二极管VD1、VD2、晶体管V组成。

超声波接收和发射电路元件

发生器的原理是首先由信号发生器来产生一个特定频率的信号，这个信号可

以是正弦信号，也可以是脉冲信号，这个特定频率就是换能器的频率，一般应用在超声波设备中的超声波频率为20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz；100KHz或以上现在尚未大量使用。但随着以后精密清洗的不断发展。相信使用面会逐步扩大。

比较完善的超声波发生器还应有反馈环节，主要提供二个方面的反馈信号：第一个是提供输出功率信号，我们知道当发生器的供电电源（电压）发生变化时。发生器的输出功率也会发生变化，这时反映在换能器上就是机械振动忽大忽小，导致清洗效果不稳定。因此需要稳定输出功率，通过功率反馈信号相应调整功率放大器，使得功率放大稳定。

第二个是提供频率跟踪信号。当换能器工作在谐振频率点时其效率最高，工作最稳定，而换能器的谐振频率点会由于装配原因和工作老化后改变，当然这种改变的频率只是漂移，变化不是很大，频率跟踪信号可以控制信号发生器，使信号发生器的频率在一定范围内跟踪换能器的谐振频率点。

超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发生器内部结构如图1所示，它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，

将压迫压电晶片作振动，

将机械能转换为电信号，这时成为超声波接收器了。超声波接收控制电路。如图12

图12 超声波发射接收电路图

工作原理:人与书桌的距离大于35厘米时，超声波接收器无法接收来自发射器的信号。因此电路布工作，当人与书桌的距离小于5厘米时。超声波接收器能准确的接收到来自于发射器的信号并将信号转化成电信号导通电路。使发光二极管灯亮，同时报警器响起提醒人的坐姿不正确或离书桌太近需要调整姿势保持距离。

（三）电路总体工作原理

接通电源开关S，整机各电路通电工作。NE555的3脚输出的3kHz方波振荡信号一路加至与非门D7-D9的一个输入端上，另一路经C8加至非门D6的输入端上，该方波振荡信号经D6整形后对4OkHz振荡器 (由或非门Dl0、Dl1和C7、R10、R11组成)进行调制，调制后的振荡信号经非门D4、D5驱动B2发射出超声波。

在使用者的脸部与书写面之间的距离大于35cm时，B1接收不到B2发射的超声波信号，VD2和V处于截止状态，与非门D7输出高电平，VL2不发光，声音警示电路不工作，HA不发声。当使用者的脸部与书写面之间的距离小于35cm时，B2发射的超声波信号被人脸部反射回来，B1接收到反射回来的超声波信号并将其转换为相应的电信号，该电信号经非门Dl-D3放大整形及C3、VD1、VD2、C4倍压检波后，产生负的直流电压便V导通，与非门D7输出3kHz的矩形脉冲信号，VL2闪烁发光;同时VD3间歇导通，由或非门Dl2、D13和Rl5、R16、C11组成的音频振荡器在3kHz脉冲信号控制下振荡工作，驱动HA发出间歇的蜂鸣声，提醒使用者注意读写距离。

在环境光线适合读写时，RG的阻值较小，与非门D8输出高电平，VL3不发光，VD4处于截止状态，音频振荡器不工作，HA不发声。当环境光线较弱，达不到读写要求时，RG的阻值变大，使与非门D8输出3kHz的矩形脉冲信号，VL2闪烁发光，VD4间歇导通，使音频振荡器振荡工作，HA发出警示声，提醒使用者环境光线偏弱，应打开台灯。

在定时时间未到时，NE555的3脚输出低电平，与非门D9输出高电平，VL4不发光，VD5处于截止状态，音频振荡器不工作，HA不发声。当定时时间结束时，lC4的3脚变为高电平，与非门D9输出3kHz的矩形脉冲信号，使VL4闪亮，音

频振荡器振荡工作，HA发出警示声。

三、制作调试

元件正确焊接后，即可通电调试。首先用一根导线把IC3-3的输入端与VDD 接通，使定时器暂时不工作。然后把保护器放在光线较弱处，调节RP，使VD2发光且报警器响。再把报警器放在光线较强处，调节RP1，使VD3发光且报警器响。最后将保护器移至光线正常处，此时VD1应亮且报警器不响。假如其他发光二极管也亮，则微调RP1或RP2，使只有VD1亮，这样反复调几次就可以了。调试好后把导线拆除，使定时器工作。如觉得定时器的时间太长或太短，可改变C1、R2的数值。时间t的计算公式为0.69×R2·C1。4片数字电路安装时最好使用插座，这样焊接及更换均方便。3只发光管LED1～LED3，超声波发射、接收头B1和B2以及光敏电阻RG均直接焊接在电路板上。安装B1、B2时需注意以下几点：(1)B1、B2外形相同，其中发射为T，接收为R，不能搞错。(2)B2有一引脚与外壳相通，安装时应将此脚接地，而另一脚与R1相连。(3)B1、B2相距应在8～10cm左右。检查元器件安装无误后，通电配合频率计进行调试。

调试步骤如下：(1)微调电阻R8使IC3的⑨脚输出信号频率为3Hz。(2)微调电阻R4使“非”门F2输出信号的频率为40kHz，再用手置于超声波收发头前，让其反射超声波信号，此时LED1应闪亮，BC应发出报警声。然后慢慢使手远离收发头，同时调节R2，使手到收发头的距离大于35cm时LED1恰好熄灭。进行进一步调试时，如发现电路一通电LED1就闪亮且BC发出报警声，这是“非”门F4～F6组成的高增益放大器有自激现象，可先在IC1的电源端对地接0.1μF的退耦电容试试，若无效可在“非门”F6两端并接一只几十pF的反馈电容。(3)光线报警调整应在暗室或晚间进行。调试时，若无照度表，可点亮一只15W的灯泡，将其置于光敏电阻上方30cm处，此时光照度约为100lx，调节R5使LED2恰好熄灭为止。

调试结束后，将整个装调好的电路板置于一合适的小盒中，在小盒上方钻一个直径为8mm左右的小孔，将光敏电阻紧贴在圆孔下方，以便其能够很好的感光。小盒的背面再开一些小孔透声，并用胶将压电片固定在该位置。整机需与写字台成约40度角，以便使用者脸部反射超声波信号。使用时将视力保护器置于阅读的书本上方即可。一旦定时时间到，LED3就闪亮，此时应关掉电源开关，。

四、总结

本工程设计是基于超声波发射与接收技术的多功能视力保护器。在设计中具有如何有效的提高视力保护的作用。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。

设计过程中通过网上的搜集资料，以及老师的细心指导完成了毕业设计及论文，似的设计进一步的完善，在老师的指导下改进设计过程中的不足。本工程设计由于对材料等方面的不了解，使得设计时运用不熟练，设计方面有待进一步提高，希望老师同学们能够多提出宝贵意见。

致谢

在毕业论文完成之际，首先向我的导师刘静老师表示由衷的感谢！在整个毕业课题设计期间刘老师给予我无微不至的关怀和细心的指导。在设计过程中刘老师给我提出了许多宝贵的意见和建议，使我受益匪浅。刘老师知识渊博、为人谦和宽厚、待人热情，让我学到了很多课堂上学不到的东西，在此，谨向刘静老师再一次表示深深的谢意！

感谢计算机教研室的所有老师，是他们让我拥有一个良好的学习和开发环境，而我也在他们身上学到了许多宝贵的知识和严谨科研的态度。

同时，还要感谢机电08304班的全体同学，感谢他们在学习，生活上对我的支持，以及在毕业设计期间对我的设计提出的宝贵意见和建议。

衷心感谢所有关心、帮助过我的师长、朋友和同学，使他们使我在烟台工程职业技术学院三年的求学经历中留下了的美好的回忆。在以后的工作道路上，我会谨记老师对我的教诲，踏踏实实走好每一步。再次感谢辛勤的老师们，谢谢你们的教导。

参考文献：

[1][1]CMOS多功能视力保护器 - 电子世界 [M]- 袁小翔 2006.5

[2][2]视力保护器 - 家庭电子 - [M]袁小翔 2006.5

[3][3]家庭电子杂志社.家庭电子1998年合订本.1999. 212

[4][4]电子技术基础数字部分. [J]北京：高等教育出版社，2005.

[5][5]x电子工艺实习.成都：x，2003.1-23

[6][6]x电子技术实验. 成都： x， 2005.1-20

[7][7]电子线路设计?实验?测试第二版.武汉：华中科大出版社， 2002.1

[8][8]赵健.实用声光电及无线电遥控电路300例. [M].北京：中国电力出

版社，2005.

[9][9]全新实用电路集粹编辑委员会编著.全新实用电路集粹.[M]北京：机

械工业出版社，2006.56-74

[10][10]https://www.wendangku.net/doc/8b18545466.html,

[11][11]https://www.wendangku.net/doc/8b18545466.html,.

[12][12]https://www.wendangku.net/doc/8b18545466.html,

[13]烟台工程职业技术学院

[14]毕业（设计）成绩评定评分表

[15]

评价基元评价内涵满分实评分

平时成绩30％能按时完成毕业设计(论文)各阶段所要求的工作10 能综合运用所学知识分析与解决问题的能力、独立工

作能力和实际动手能力

14 工作态度认真、端正、虚心、严谨，严格遵守纪律 6

小计30

评阅成绩

30% 能按任务书要求出成果 3 论文结构完整、合理，条理清晰，对实验方案的论述

正确

5 能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算

机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、

整合信息，实验数据可靠,实验结果正确

设计用语、格式、图纸（图表）、数据、量和单位符

合国家标准，各种资料引用规范

4 视角新颖，主题突出，论据充分，论证有力，分析透

彻，计算和结论正确

5 论文中所表述的基本概念清楚，基础知识和专业知识

的掌握牢固扎实

6 文字表达通顺无误，字数符合要求 2

小计30

答辩成绩40％答辩时基本概念清楚, 基础知识和专业知识的掌握

牢固扎实

10 答辩过程中的自述简明无误，语言流畅10 能正确回答问题,特别是本课题范围内的基本理论和

基本技能问题

20 课题范围以外的提问仅作参考,不计分

小计40 总成绩合计100

说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90分（含90分）以上记为优秀,80分（含80分）以上为良好，70分（含70分）以上记为中等，60分（含60分）以上记为及格，60分以下记为不及格。

烟台工程职业技术学院

毕业设计（论文）成绩评定评审等级表

评语：

指导教

师评审

意见

评定等级：

指导教师（签名）：

评语：

答辩小

组意见

评定等级：

负责人（签名）：

评语：

学院抽

查意见

评定等级：

负责人（签名）：

智能视力保护器的设计终结稿

智能视力保护器的设计摘要：本论文阐述了一种基于单片机的智能视力保护器的设计。该设计以89C52为核心，可实现距离监测、光强监测、学习时间监测及报警等功能，通过LCD显示各种参数信息，并能在线修改各个参数初值来适应不同使用者的需求。测距是利用超声波传感器来实现，光强检测是通过光敏元件实现，定时功能由89C52单片机定时器实现的。软件利用C语言进行编程，并采用模块化的设计思路。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：STC89C52；超声波；视力保护 Abstract:This paper expounds a design of intelligent vision protector based on single chip microcomputer. The system with 89C52 as the core ,which can realize distance monitoring, light intensity monitoring, learning time monitoring and alarm function, uses LCD to display various parameter information, and changes the parameter initial value online to adapt to the needs of different users. Distance measurement is realized by ultrasonic sensors, light intensity detection is achieved by photosensitive element, timer function is realized by 89C52’s timer. Software design uses C language to programe, with modular thought. The system has the characteristics of simple and practical, has the very good effect to teenagers vision protection. Keywords: STC89C52; Ultrasonic; Vision protection 1 引言 1.1 课题背景当前由于电视、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。据国家统计局最近的一项调查显示，目前我国学生视力低下的状况令人担忧。小学生近视比例为34%，初中生为68%，重点高中生为90%左右，在校大学生视力合格者更少。而在高考体检中由于自身缺陷原因被限考的学生当中有74%为近视。据卫生部、教育部联合调查，目前我国学生近视发病率居世界第二，人数居世界之首，全国近视及眼疾患者近3亿人，已经成为全社会关注的公共卫生和社会问题。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。在这种情况下，亟须开发一种智能视力保护器。通过创造健康的读写环境和科学方式，避免因长期读写而导致的近视、驼背、脊柱侧弯、斜视、颈椎病等疾病的发生

智能视力保护仪

华侨大学厦门工学院单片机控制系统课程设计报告题目：智能视力保护仪专业班级：电子1班学生姓名：陈炳刚学号：指导教师：刘玉玲 2015年 6 月 5 日课程设计任务书

AT89S51单片 (2) 、HP-208-N-L功能特点 (3) 第一章系统控制模块的硬件设计是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。控制模块的硬件构成及说明系统控制单元是以AT89S51单片机主控模块为核心，其它外围电路主要包括：环境光采集电路、时钟模块、热释红外传感器模块、看门狗模块、按键电路、EEPROM存储模块、超时报警模块、数码管显示模块，其结构框图如图1-1所示。

。系统控制的主要硬件电路考虑到本系统安装时受环境影响因素比较多，且教室控制设备中的人体存在传感器、光敏三极管等经常会因环境情形变化而不稳定，所以在设计过程中，电子元器件的选用、线路布置和设备的安放要充分考虑到抗干扰问题。、HP-208-N-L功能特点

1.全自动感应:人进入其感应范围则输出低电平(待机状态输出为高电平)，人离开感应范围则自动延时关闭低电平，返回至待机时的高电平。 2.光敏控制（可选择，出厂时未设）：可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。 3.两种触发方式：（可跳线选择） a.不可重复触发方式:即感应输出低电平后，延时时间段一结束，输出将自动从低电平变为高电平； b.可重复触发方式：即感应输出低电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持低电平，直到人离开后才延时将低电平变为高电平（感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点). 4.具有感应封锁时间(默认设置:无封锁时间)：感应模块在延时时间一结束（即停止输出），可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内不接受任何感应信号。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。(此时间可设置在零点几秒—几十秒钟). 5.工作电压范围宽：默认工作电压DC5V-20V 6.微功耗:静态电流<50微安，特别适合干供电的电器产品。 7.输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。 1.2.2系统主控电路本系统的主控模块采用AT89S51作为主控芯片，它是一种低功耗，8位CMOS工艺处理器，具有8K在线可编程Flash存储器，片内的Flash可多次编程，为在线编程提供了方便。片内有128字节的RAM，4KB的EEPROM，由于合理的安排使用片内RAM空间，所以没有片外扩展的RAM，使电路结构简洁。该芯片的主要特征见如表：表AT89S51主要特征

基于单片机的多功能视力保护器

金华职业技术学院JINHUA COLLEGE OF VOCATION AND TECHNOLOGY 毕业教学环节成果（2011届）题目学生用视力保护器的设计学院信息工程学院专业应用电子技术班级应电083 学号 200831010030303 姓名丁建威指导教师陈德仙 2011年 5 月 5 日

金华职业技术学院毕业教学成果目录摘要 (2) ABSTRACT (2) 1 引言 (4) 1.1 选题背景 (4) 1.2 视力保护器的现状及其展望 (5) 1.3 本文主要研究内容 (6) 2 系统硬件设计 (8) 2.1 8051单片机简介 (8) 2.2 传感器辅助坐直报警电路 (10) 2.3 8051单片机的中断系统 (11) 2.4 光线报警电路 (12) 2.4.1 光敏电阻控制电路 ............................... - 13 - 2.4.2 光线发声报警电路 (14) 2.5 定时报警电路 (16) 2.5.1 单片机控制电路 ................................. - 17 - 2.5.2定时器报警发声电路............................... - 18 - 3 开发系统软件设计 ...................................... - 19 - 3.1 关于本系统的开发软件简介 ......................... - 19 - 3.2 Keil Software安装及辅助单片机设计的方法概述...... - 20 - 3.3 系统软件设计...................................... - 21 - 3.4 主要程序介绍...................................... - 25 - 结论与谢辞 ............................................... - 29 - 参考文献 ................................................. - 30 -

视力保护仪项目策划书

辽宁科技大学电子协会视力保护仪计划书桌面视力保护仪负责人：陈鹏翔联系电话：地址： 2016年11月

辽宁科技大学电子协会概述现代社会的大量电子产品，比如电脑、电视机、游戏机，在给人们的生活学习、工作带来方便的同时，也带来了一一系列的负面作用，比如长时间的用眼，导致用眼的疲劳，进而引发青少年的近视，导致近视眼的大量出现。近视已经成为当今世界范围内发病率较高的眼病之一，如何保护视力已经引起了社会各界的广泛关注。本文提出了一种视力保护仪预警的设计方案。当青少年用眼距离小于健康标准的距离时能够为青少年及时提醒，以达到预防近视的目的。本文所作的主要工作如下： (1)介绍了近视眼病产生的原因，分析了当前已有视力保护方法和保护装置存在的问题和不足，指出了开发新型视力保护装置的迫切性和必要性。 (2)而我们所做的就是利用自己所学的知识来尽量减少现在青少年的近视率的上升。 (3)该产品的主要原理是利用单片机来控制红外传感器等外围部件工作，以此实现预防近视的目的。 (4)该产品的主要优点在于它的便捷性及低廉的成本。关键词：视力保护红外测距

辽宁科技大学电子协会目录一.项目背景分析 (3) 二.当前市场存在相关产品 (4) 三.项目目标 (6) 四．项目策略及活动 (6) 五．功能原理概述 (6) 1.基本组成 (7) 2.基本功能实现 (7) (1)时间提醒功能 (7) (2)时间显示功能 (7) (3)距离报警 (7) (4)光线提醒 (7) (5)多功能 (8) 六.市场预测 (8) 附录 (9)

辽宁科技大学电子协会一.项目背景分析随着科学技术的发展，大量的电子数码产品已经进入到了人们生活、学习的各个方面，像手机、电脑、MP3等数码产品在我们的四周到处可以见到。这些数字产品在给人们的生活、学习、工作带来方便的同时，也带来了一系列的负面作用，例如青少年的视力保护就是其中一个值得思考的问题。由于青少年本身的自我控制能力比较差，很容易沉迷于像电脑、手机等这类数字产品中。长时间的用眼，很容易导致眼疲劳，进而引发青少年的近视。郑荣领、季成叶等教授分析了1985年以来的全国学生体质健康调研的结果，指出：视力不良是我国青少年中检出率最高。近视的检出率与严重程度都伴随年龄增长而逐步上升。其中，约70％的近视新发病例出现在自小学高年级到高中的青春期发育阶段。马军等教授的研究显示屏幕闪烁可致眼疲劳和眼部肌肉调节功能下降，并且也有资料显示：寒暑假近视高发，表明长时间看电视、用电脑且离屏幕距离太近是青少年近视的非常重要的一个原因。调查表明，平均每天看电视时问小于1小时、1～2小时、2"--'3小时、3小时及以上的居民所占比例依次为13．9％、25．5％、34．6％和26．O％，青少年花在看电视上的时间更多。近视对青少年的成长和发展都是极为不利的，所以视力保护的问题已经引起了社会各界的广泛关注。近视眼已经成为当今世界范围内发病

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 200441640 指导教师吴明芳 2015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2000字，其余内容至少1000字。

毕业设计(论文)开题报告 1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析本课题的目的及意义：中国是世界上近视发病率比较高的国家,根据市场调查显示,我国大学生视力低下率为77.95%，高中生视力低下率72.8%，初中生视力低下率53.43%，小学生视力低下率为26.96%。在回收的网络问卷“你觉得造成你眼睛近视的原因是什么”选项中，选择“写字看书姿势不正确的”占52.4%，选择“因看电视引起近视的”占46.7%，选择“因上网引起近视的”占44.8%，而选择“作业太多导致近视的”占43.8%。由此可以看出，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、看书写作业的时间太长和光线的过强和过弱是导致中小学生近视的主要原因。学生近视已经成为我国社会日益严重的问题。国家有关部门对许多职业都有硬性的视力要求，而且一旦近视，即使花再多的钱医治也不可能恢复原有的视力。近视是渐进性的疾病，预防和保护至关重要。研究表明，造成近视的原因有99％来自于同学们平时读书、写字时的坐姿不是很标准，导致眼睛距离书本太近所导致。大部分孩子喜欢趴在课桌上读书写字，并且老师、家长又不能常常在身边提醒。日复一日，年复一年，致使许多学生早早地架上了眼镜。如果顺其自然 90％的孩子将来注定要和眼镜做一辈子的近视伴侣。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，近视发病率越来越高。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。由此可见，近视给孩子们带来诸多困扰。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，伤害着身心的健全。所以，有一个保护视力的装置便显得越来越重要。因此，我们进行了多功能视力保护器的研究。人机交互和以人为本的理念，使物理学、电子学、人体工程相结合，纠正一些不良的读写习惯，防止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。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。为中小学生的健康成长发挥

本科论文-多功能视力保护器

安徽三联学院本科学年论文多功能视力保护器 Multi-function vision protector 10级（2）班指导教师 ************ 2012年1月11日信息与通信技术系

［摘要］目前青少年视力降低视整个社会共同关注的问题，无论在国内还是国外，过度用眼是造成这一问题的根本原因，预防是保护视力的有效方法，因此本论文提出了多功能视力保护电路的设计，多功能保护器主要包括测距，感光以及定时的功能其中测距和感光模块由相应模块的传感器构成来实现对使用者距离与周围光线强弱的监测和报警功能，定时模块由单片机运行程序构成实现对学习时间进行定时并通过报警来提示已到时间总体来说这三个功能同时生效即提醒使用者注意用眼。关键词：传感器；测距；定时。

[ABSTRACT] At present teenagers vision of the whole society to reduce both at home and abroad, with the eye excessive is to blame for the causes of the problems, prevention is the effective method to protect vision, so this paper puts forward the multi -function vision protection circuit design, multi 一function protector mainly includes ranging, sensitive and timing functions including rang and photosensitive module by corresponding module sensor constitute to realize user distance and ambient light of the strength of the monitoring and alarm function, timing module by singlechip microcomputer to realize operation produces for timing and through the alarm to hint already to time overall these three functions at the same time effect that remind users pay attention to use eye. Keywords: sensor;ranging;timing

基于单片机的智能语音视力保护仪设计

基于单片机的智能语音视力保护仪设计发表时间：2020-01-08T17:20:24.890Z 来源：《科技新时代》2019年11期作者：赵旭东 [导读] 提出了智能语音视力保护仪的研究思路，通过STC89C52单片机实现控制电路，并完成硬件设计与制作。赵旭东（渭南师范学院数理学院电气工程及其自动化陕西渭南 714099）摘要：提出了智能语音视力保护仪的研究思路，通过STC89C52单片机实现控制电路，并完成硬件设计与制作。智能语音视力保护仪的功能主要包括三个方面:超声波测距、光敏电阻测光、学习时间定时报警，研究试验充分证明了此视力保护仪简单可靠、方便实用。关键词：超声波测距；智能语音；视力保护；单片机随着科技的不断进步，电视和电脑的普及大大增加了人们使用眼睛的频率，因此越来越多的眼睛健康问题开始缠绕在我们的生活中，并且过重的生活压力也使得青少年近视群体大大增加。我国青少年近视率为不断上升,已位居世界前列，青少年的视力问题已经非常严重了。近视作为一种慢性疾病，目前并没有好方法可以医治。因此，必须从保护视力开始做起，视力保护仪可以有效的改善青少年的近视情况。目前，我国国内生产的视力保护仪功能单一，尚无法满足人们的需求，而国外更加侧重于近视原因方面的研究，而此课题研究的视力保护仪可以检测到使用者与写字台的距离、学习环境光线的强弱，并能自动检测学习时间。从多个方面全方位的预防青少年近视，并采取智能语音模块，提醒人们注意用眼健康，使得视力保护仪功能更加健全，设计更加人性化。近年来，国内外对视力保护仪的需求量越来越大，视力保护仪的功能也在不断地完善发展中，相信未来一定能研制出功能更加强大，设计更加完美的视力保护仪，为广大青少年提供有效完善的视力保护方法。 1系统设计系统采用STC89C52单片机作为智能语音视力保护仪的核心控制单元,本设计利用光敏电阻采集光线信号，经A/D转换将光线强度等级化，设定不同的报警等级来确定光线较弱时报警。在单片机内部加入定时器计时，当用户的学习时间超过45分钟时，即发出语音提示用户注意用眼健康。系统的总体设计结构方框图如图1所示。图1 系统总体方框图 2系统硬件设计 2.1 主控制模块采用STC89C52单片机作为智能视力保护器的核心控制单元，其主要组成包括中央处理器、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，同时它还包含三大总线，即数据总线、地址总线和控制总线。 2.2 光照检测模块采用光敏电阻检测光照强度。光敏电阻的工作原理是当有光线照射时，会激发电阻内原本处于稳定状态的电子，使其成为自由电子，所以光线照射强度越强，由于激发而产生的自由电子也就越多，相应的,电阻就会越小。光敏电阻的优点有内部的光电效应和电极无关（光电二极管才有关），即可以使用直流电源。而与灵敏度和半导体材料、以及入射光的波长有关，并且光敏电阻性价比高,使用方便。其电路组成如图所示：图2光照采集电路 2.3 超声波坐姿测距模块采用超声波传感器检测的原理是通过测量人脸与桌面的距离来确定正确坐姿。当人脸与桌面的距离小于30CM时就系统会发出语音提

基于单片机的视力保护器电路设计(开题报告)

安徽科技学院毕业论文（设计）开题报告教学院（部）：理学院专业名称：电子科学与技术姓名：毕成治学号： 1886080201 届别： 2012届指导教师：吕越凤 2012 年 3 月

四、研究内容：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。首先是对各单位电路进行设计，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，并在计算机上对各个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8051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8051型单片机的定时功能即P3.4和P3.5的T0和T1，利用单片机的汇编语言进行编程。电路通过编程实现自动复位。本次设计的研究内容是设计一个多功能视力保护器。它具有以下功能： 1.当使用者头部与书桌之间的距离过近时（小雨40cm），电路将发出声光提示； 2.当读写环境光线照度不足时，电路将发出声光提示； 3.当使用时间达到50分钟时，电路自动发出声光提示，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。能够真正帮助学生做到过肩教委规定的：学生在读写时，应当在一定亮度下，眼离读物一尺，身离书桌一拳。系统硬件设计主要以8051型单片机为核心，功能电路主要包括传感器辅助坐直报警电路、光线报警电路、定时报警电路以及报警发生电路等核心电路。利用单片机汇编语言。图（1）是本系统设计的基本框架图。图（1）

2019最新视力保护器的设计与实现开题报告

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。而近视高发群体——青少年近视发病率则高达50%至60%，其中小学生近视眼发生22.78%，初中生为55.22%，高中生为70.34%，大学生高达80%以上。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。而引起近视的主要因素：1.用眼距离过近。据有关资料报道，青少年近视眼以长期用眼距离过近引起者为多见。青少年眼睛的调节力很强，当书本与眼睛的距离达7-10厘米时仍能看清物体，但如果经常以此距离看书，写字就会使眼睛的调节异常紧张，从而可形成屈折性（调节性）近视，所谓的假性近视。如果长期调节过度，使睫状肌不能灵活伸缩，由于调节过度而引起辐辏作用加强，使眼外肌对眼球施加压力，眼内压增高，眼内组织充血，加上青少年眼球组织娇嫩，眼球壁受压渐渐延伸，眼球前后轴变长，超过了正常值就形成了轴性近视眼，所谓真性近视。而正常阅读距离应是30-35厘米。2.用眼时间过长。有的青少年看书写字做作业，看电视等连续3-4小时不休息，甚至到深夜才睡觉休息，这样不仅

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。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

视力保护器的设计

目录摘要 .............................................. - 1 -前言 .............................................. - 2 - 一、系统设计电路方案论述 ............................ - 3 - 二.电路设计分析..................................... - 5 - （一）电路原理框图：................................. - 5 -（二）电路设计原理图................................. - 5 -（三）电路总体工作原理.............................. - 12 - 三、制作调试 ...................................... - 12 - 四、总结.......................................... - 13 -致谢 ............................................. - 15 -参考文献.......................................... - 16 - 视力保护器的设计 [摘要]本设计主要实现测距报警、测光报警以及定时报警功能。利用超声波发射接收器、 NE555、光敏电阻等元件组合成电路，来实现上述功能。通过超声波接收头对接收的超声波信号进行调制输出，所采用的是纯硬件电路，且分别对超声波接收与发射、NE555及光敏电阻的特性及各个功能进行分析，通过这些元件的组合来实现设计所需的报警功能。该视力保护器实用、方便、功耗低、易于维护，并且具有保护使用者视力、预防近视的功能。 [关键词] 视力保护器多功能超声波光敏电阻 NE555 报警功能前言目前，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，并且缺乏专业机构的治疗。因此设计一个视力保护器用来保护视力是由为重要的。此设计基于实验室现有的硬件平台，主要实现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。一、系统设计电路方案论述

多功能视力保护器CAD课程设计

2016 ~ 2017 学年第2 学期《电子线路CAD实训》课程设计报告题目：多功能视力保护器专业：电子信息工程班级：电子信息工程2班姓名：指导教师：电气工程学院 2017 年5 月22 日第1页

一、任务书第2页

摘要目前，青少年视力低下，已成为国内外共同关心的公共卫生问题。调查显示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，有41.6%视力低下的学生并未采取正确的矫正措施，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（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，防范和解除因不良的写作习惯给人们带来的伤害。本设计主要实现测距报警、测光报警以及定时报警功能。利用超声波发射接收器、NE555、光敏电阻等元件组合成电路，来实现上述功能。通过超声波接收头对接收的超声波信号进行调制输出，所采用的是纯硬件电路，且分别对超声波接收与发射、NE555及光敏电阻的特性及各个功能进行分析，通过这些元件的组合来实现设计所需的报警功能。该视力保护器实用、方便、功耗低、易于维护，并且具有保护使用者视力、预防近视的功能。关键词：视力保护器；多功能；超声波；光敏电阻。

目录摘要 (1) 第一章引言 (3) 1.1 选题的背景 (3) 1.2 视力保护器的现状 (3) 第二章设计的目的及要求 (4) 1.1 设计的目的 (4) 1.2设计的要求 (4) 第三章电路设计分析 (5) 3.1电路原理框图 (5) 3.2电路设计原理图 (5) 第四章电路总设计 (6) 4.1自制元件Bell (6) 4.2电路原理图 (7) 参考文献 (9) 总结 (10) 三、指导记录（包括合作讨论情况） (11)

超声波视力保护器

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 ABSTRACT This 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 some

智能视力保护仪

智能视力保护仪 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

AT89S51单片 (2) 、HP-208-N-L功能特点 (3) 第一章系统控制模块的硬件设计是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。控制模块的硬件构成及说明系统控制单元是以AT89S51单片机主控模块为核心，其它外围电路主要包括：环境光采集电路、时钟模块、热释红外传感器模块、看门狗模块、按键电路、EEPROM存储模块、超时报警模块、数码管显示模块，其结构框图如图1-1所示。

智能视力保护器的设计_毕业设计

毕业设计智能视力保护器的设计

摘要：本论文阐述了一种基于单片机的智能视力保护器的设计。该设计以89C52为核心，可实现距离监测、光强监测、学习时间监测及报警等功能，通过LCD显示各种参数信息，并能在线修改各个参数初值来适应不同使用者的需求。测距是利用超声波传感器来实现，光强检测是通过光敏元件实现，定时功能由89C52单片机定时器实现的。软件利用C语言进行编程，并采用模块化的设计思路。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：STC89C52；超声波；视力保护 Abstract:This paper expounds a design of intelligent vision protector based on single chip microcomputer. The system with 89C52 as the core ,which can realize distance monitoring, light intensity monitoring, learning time monitoring and alarm function, uses LCD to display various parameter information, and changes the parameter initial value online to adapt to the needs of different users. Distance measurement is realized by ultrasonic sensors, light intensity detection is achieved by photosensitive element, timer function is realized by 89C52’s timer. Software design uses C language to programe, with modular thought. The system has the characteristics of simple and practical, has the very good effect to teenagers vision protection. Keywords: STC89C52; Ultrasonic; Vision protection 1 引言 1.1 课题背景当前由于电视、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。据国家统计局最近的一项调查显示，目前我国学生视力低下的状况令人担忧。小学生近视比例为34%，初中生为68%，重点高中生为90%左右，在校大学生视力合格者更少。而在高考体检中由于自身缺陷原因被限考的学生当中有74%为近视。据卫生部、教育部联合调查，目前我国学生近视发病率居世界第二，人数居世界之首，全国近视及眼疾患者近3亿人，已经成为全社会关注的公共卫生和社会问题。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。在这种情况下，亟须开发一种智能视力保护器。通过创造健康的读写环境和科学方式，避免因长期读写而导致的近视、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，防范和解除不良读写习惯，避免给人们身体

视力保护电路

视力保护器电路（二）电路中，测光电路由光敏电阻器RG1、．；RG2、电位器RP1、RP2和异或门集成电路IC 1（D1一D4）内部的D1、D2组成；定时控制电路由电阻器R4、R5,电容器C1和或非门集成电路IC3（D9一D12)组成；触发控制电路由与非门集成电路IC2（D5一D8）内部的与非门D5、或非门集成电路IC3（D9一D12）内部的或非门D9和异或门D4组成；LED指示电路由电阻器R1一R3、发光二极管VL1一V L3和异或门D3组成；声音警示电路由与非门D6一D8、电阻器R6、电容器C2和蜂鸣器HA组成。光敏电阻器RG1和RG2是光检测元件，其阻值随着光照度的变强而减小，随着光照度的变弱而增大。在环境光线适合读写要求时，异或门D1和D2均输出高电平，异或门D3输出低电平，使V L3点亮。当环境光线过强时，异或门D1输出低电平，使VL1点亮；同时异或门D4输出高电平，使音频振荡器（由与非门D6, D7和R6、C2组成）振荡工作，HA发出蜂鸣声，提醒使用者环境光线过强，应保护视力。当环境光线过弱时，RG2的阻值增大使异或门D2输出低电平，VLZ点亮；同时使异或门D4输出高电平，音频振荡器振荡工作，HA发出蜂鸣声，提醒使用者环境光线偏低，应将灯打开。在定时时间(30 min)未到时，或非门D12输出低电平，此时若光线适合读写，则异或门D4输出低电平，声音警示电路不工作，HA不发声。当定时时间结束时，或非门D12和异或门D4均输出高电平，音频振荡器振荡工作，HA发出蜂鸣声，提醒使用者应休息一会儿。要想继续读写，可按一下按钮S2，使C1放电，定时器重新开始计时，HA停止发声。、调节RP1和RP2的阻值，可改变测光报警的灵敏度。元器件选择