基于STC89C52单片机的视力保护器设计
北京林业大学理学院 李 骁 王彬媛 王振中 刘炳言 李昱钊 张 黔
【摘要】论文以STC89C52单片机为核心，研究了一种基于该单片机的视力保护器，并进行了硬件电路与软件设计。该设计具有距离报警、光线强度报警及定时报警功能，在使用者与书本距离，环境光强以及学习时间不符合预设值时，便产生报警，以达到保护视力的目的。利用C语言进行编程，采用模块化的设计思路，包括显示、超声波测距、光强检测、计时、报警、按键以及电源模块。
【关键词】视力保护器；传感器；单片机；报警
A Design for eyesight protection based on MCU
Lixiao, wangbinyuan, wangzhenzhong, liubingyan, liyuzhao, zhangqian
(College of Science, Beijing Forestry University,Beijing 100083, Beijing, China) Abstract:The paper takes the STC89C52 microcontroller as the core, studies the eyesight protector based on the MCU, and designs the hardware circuit and software design.The design has distance alarm, light intensity alarm and timing alarm function,when the distance from users to books, environmental light intensity and learning time does not conform to the preset value,the alarm is generated, to achieve the purpose of protecting the eyesight. The design uses C programming language, and the ideas of modular design, includes the display, ultrasonic ranging, light intensity detection, time, alarm, buttons and power module.
Keywords: eyesight protector; sensor; MCU; alarm
引言
近视是一种典型的亚健康状态，它已对青少年的视力健康构成了极大的危害。如何有效地防止青少年近视，已成为国内外的热门话题。[1]设计一款可以自动检测学习环境、提醒学生坐姿和时间的视力保护器从而纠正学生的不良坐姿和生活习惯的设备对中小学学生来说很有必要。[2]通过对需求及可行性分析，本设计以STC89C52型单片机作为电路核心，具有以下功能：当使用者与书本的距离小于设定值，或学习环境光强过强过弱，以及学习时间达到设定时间，电路自动发出声光报警，提醒使用者注意；使用者与桌面的距离、光线强度、学习时间可根据用户要求设定。
1 总体设计
设计包括显示，超声波测距，光强检测，计时，报警，按键以及电源模块，实物图如图1.1所示。
2 硬件设计
2.1 显示模块
设计使用LCD1602显示模块。管脚图如图1.2所示。在程序中定义 LCD1602管脚，包括RS，R/W,E。定义中主要注明LCD管脚分别对应单片机的哪些I/O口[3]。然后定义数据读、写的子程序，并对LCD进行清屏初始化处理。最后将各电路与单片机相连，当各个物理量传给单片机
时，由单片机控制显示器显示物理量。
图1.1 视力保护器结构图
图1.2 LCD1602管脚图
2.2 测距模块
设计采用HR-SC04模块进行超声波测距。超声波测距的原理（如图3所示）是：超声波的传输速度已知，设为v，在测量过程中超声波发射，遇到障碍物时返回，所用时间为t，则距离s=v*t/2。由此即可测得使用者与桌面距离。
从时序图可以知道超声波模块的工作方式。如图1.4所示，先由单片机向模块发送一个10us的脉冲信号，
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当模块收到信号，便发送8个40KHZ的周期电平并检测回波。检测到回波时，模块向单片机发送一段脉冲，其脉冲宽度与发射返回时间成正比，所以只需对脉冲宽度进
行计时，即可求出所测距离。
图1.3 超声波测距原理图
图1.4 超声波测距时序图
2.3 光强检测模块
电路图如图1.5所示。设计采用光敏电阻作为光信号采集器件，把不易测量的光照强度转化为容易测量的电阻值。把光敏电阻串联在直流电路中即可把不同的电阻值转化为不同的电压值，于是就把对光照信号的处理转化为对电压信号来处理[4]。通过ADC0832模数转换器输出8位的二进制数据，将模拟信号转化为数字信号供单片机处理，此时8位数据代表是光敏电阻当前的阻值，由ADC0832的芯片资料，以及光敏电阻的特性曲线，即可测
量当前环境下的光强强弱。
图1.5 光强检测电路
2.4 计时模块
此模块主要使用软件编程。STC89c52单片机内有两个可编程的定时器/计数器，具有两种工作模式(计数器模式和定时器模式)及4 种工作方式(方式0，方式1，方式2，方式3)。其控制字均在相应的特殊功能寄存器中，通过对它的特殊功能寄存器的编制，可以方便的选择适当的工作模式和工作方式[5]。定时器/计数器的输入脉冲和机器周期一样，为时钟频率的1/12[6]。设计中定时为
50分钟，我们便以此为例进行计算。其计时初值可计算如下：50*60=3000s=30000*100ms。将单片机的两个定时器T0、T1进行分工，T0用来定时，时间为100ms,T1用来计数，次数为30000次。则将T0置为工作方式1，其初值为2^16-100ms/2us=15536=C3B0H，T1置为工作方式11，初值为65536-30000=35536=8AD0H。
当T0计时100ms后，产生溢出中断，在中断程序中进行设置，使T1计数一次，T0自动重装初始值，再次进入100ms定时。当T1进行30000次计数后，时间便达到50分钟，完成了一次50分钟的定时。2.5 报警模块
报警电路如图1.6所示。将蜂鸣器与发光二极管并联，使其同时进行报警。蜂鸣器和发光二极管的正极接到三极管的集电极，负极接地，三极管的基级经过限流电阻R1后由单片机的引脚控制，当单片机的引脚输出高电平时，三极管Q1截止，报警电路没有形成回路，发光二极管反向截止，蜂鸣器不发声，二极管不发光；当单片机引脚输出低电平时，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路发出声音，发光二极管正向导通发光。因此，可以通过程
序控制引脚的电平高低来控制报警电路是否工作。
图1.6 报警电路图
图1.7 按键电路
2.6 按键模块
由于所需的按键数量较少，设计选用了编程上较为简单的独立式键盘接法。将按键（如图1.7所示）的一端接地，另一端与单片机的某一I/O口相连。在程序中将I/O口置为高电平，按键没有按下时，I/O口保持高电平。
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当按键按下时，I/O口接地，此时I/O口被强制置为低电平，当按键松开后，I/O口又恢复到高电平。只要在程序中检测该I/O口的状态，即可知道按键是否被按下。在程序中加入判断语句，使得不同的按键被按下时，执行不同的语句，起到不同的功能，由此达到设置报警范围的目的。
2.7 电源电路
图1.8所示，采用3节1.5V干电池串联作为设计供电。在实际测试中，电源电路表现良好，能稳定地为各
模块供电，并且便于更换电池。
图1.8 电源电路
3 软件设计
软件设计部分使用了C语言编程，先规划主程序的流程，再在其中加入子程序，与硬件模块一一对应，易于
调试与检测。
图1.9 主程序流程图
图2.0 测距子程序流程图
4 结论
本设计采用模块化的设计方法，较好地达到了超声波测距报警、光线强度报警及定时报警功能，具有以下优点：（1）系统简单稳定，使用方便；（2）单片机具有的I/O 口扩展功能，便于后期加上其他的模块，增加更多功能；（3）显示清晰，并且显示的是即时数据；（4）可以根据具体使用环境改变报警值的范围；（5）使用模块化设计，C语言编程，可移植性强；（6）电路结构简单，成本低廉，不易发生故障，且损坏时易修复。
同时，该设计也存在一些不足：（1）距离与光强的误差还有进一步改进的空间；（2）只考虑了学习时的视力保护，对于其他场合的使用考虑较少；（3）使用的测距与测光模块会受到环境温度的影响，后期需要考虑加上温度传感器，进一步减小误差。
参考文献
[1]王晓悦,姜永东.264 名青少年学生视觉健康调查及分析[J].四川医学.2011.(7).1136-1137.
[2]张标.视力保护器[J].发明与创新,2012.9.11.21-26.[3]赵亮.液晶显示模块LCD1602应用[J].电子制作,2007.[4]罗均,谢少荣.微型传感器及其应用[M].北京:化学工业出版社,2005.136-138.
[5]李维民,张成胜.单片机定时/计数器工作频率的研究[J].牡丹江师范学院学报(自然科学版),2013.2.21-22.
[6]刘斌,宋荣勤.通用单片机定时系统,1991.1.作者简介：
李骁（1994—），男，大学本科，研究方向：电子技术与应用。
通讯作者：
张黔（1975—），女，实验师，研究方向：电子技术与应用。
基于STC89C52单片机的视力保护器设计
作者：李骁， 王彬媛， 王振中， 刘炳言， 李昱钊， 张黔， Li xiao， wang binyuan， wang zhenzhong， liu bingyan， li yuzhao， zhang qian
作者单位：北京林业大学理学院
刊名：
电子世界
英文刊名：Electronics World
年，卷(期)：2015(19)
参考文献(6条)
1.王晓悦,姜永东264名青少年学生视觉健康调查及分析[期刊论文]-四川医学 2011(07)
2.张标,曹稳（指导老师）视力保护器[期刊论文]-发明与创新（B） 2012(09)
3.赵亮.液晶显示模块LCD1602应用[J].电子制作,2007. 2007
4.罗均,谢少荣.微型传感器及其应用[M].北京:化学工业出版社,200
5.136-138. 2005
5.李维民,张成胜单片机定时／计数器工作频率的研究[期刊论文]-牡丹江师范学院学报（自然科学版） 2013(02)
6.刘斌,宋荣勤.通用单片机定时系统,1991.1. 1991
引用本文格式：李骁.王彬媛.王振中.刘炳言.李昱钊.张黔.Li xiao.wang binyuan.wang zhenzhong.liu bingyan.li yuzhao.zhang qian 基于STC89C52单片机的视力保护器设计[期刊论文]-电子世界 2015(19)
* 实验说明 : 8位数码管显示0~F #include
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
基于STC89C52单片机的电子密码锁 学生姓名： xx 学生学号： xxxxx 院（系）：电气信息工程学院 年级专业： 2010级电子信息工程2班 指导教师：陶文英 二〇一三年六月 摘要
随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事情屡见不鲜，电子密码锁具有安全性能高，成本低，功耗低，操作简单等优点使其作为防盗卫士的角色越来越重要。 从经济实用角度出发，采用51系列单片机，设计一款可更改密码，LCD1602显示,具有报警功能，该电子密码锁体积小，易于开发，成本较低，安全性高，能将其存储的现场历史数据及时上报给上位机系统，实现网络实时监控，方便管理人员及时分析和处理数据。其性能和安全性已大大超过了机械锁，特点有保密性好,编码量多,远远大于弹子锁，随机开锁成功率几乎为零；密码可变，用户可以经常更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降；误码输入保护。当输入密码多次错误时，报警系统自动启动；电子密码锁操作简单易行，受到广大用户的亲睐。 关键词单片机, 密码锁, 更改密码, LCD1602 目录
错误!未定义书签。 1 绪论 1.1电子密码锁简介 (1) 1.2 电子密码锁的发展趋势 (1) 2 设计方案 (3) 3 主要元器件 (4) 3.1 主控芯片STC89C52 (4) 3.2 晶体振荡器 (8) 3.3 LCD显示密码模块的设计 (9) 3.3.1 LCD1602简介 (9) 3.3.2 LCD1602液晶显示模块与单片机连接电路 (11) 4 硬件系统设计 (12) 4.1 设计原理 (12) 4.2 电源输入电路 (12) 4.3 矩阵键盘 (13) 4.4 复位电路 (14) 4.5 晶振电路 (14) 4.6 报警电路 (15) 4.7 显示电路 (15) 4.8 开锁电路 (16) 4.9 电路总体构成 (16) 5 软件程序设计 (18) 5.1 主程序流程介绍 (18) 5.2 键盘模块流程图 (19) 5.3 显示模块流程图 (21) 5.4 修改密码流程图 (22) 5.5 开锁和报警模块流程图 (23) 6 电子密码锁的系统调试及仿真 (25) 6.1硬件电路调试及结果分析 (25) 6.2软件调试及功能分析 (25) 6.2.1调试过程 (25) 6.2.2 仿真结果分 (26)
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 -
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
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
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
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）
基于STC89C52单片机的数字温度计 成员姓名：邹远淳徐冰孙顺新唐高峰 专业班级：自动化2班 指导教师：杨伟新
目录 摘要··················································P1 1绪论·················································P2 2系统组成及工作原理···································P3 2.1总体设计方案········································P3 2.2系统模块组成········································P3 3系统电路设计·········································P4 3.1 STC89C52单片机主控制器······························P4 3.2 LED数码管显示模块···································P5 3.3温度检测模块·········································P7 4系统软件设计·········································P8 5系统测试·············································P9 5.1主要指标测试·········································P9 5.2测试结果分析·········································P9 参考文献·················································P10 附录··················································P11
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
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
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
单片机原理及应用课程设计设计题目：基于单片机的简易视力保护器的研究设计 姓名** 学号201851** 院系物理与电子工程学院 专业电子信息科学与技术 年级2018级 指导教师** 2020年6月10日
目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 第1章绪论 (3) 1.1 设计背景 (3) 1.2 现状及其发展 (3) 1.3 主要研究内容 (4) 第2章硬件设计 (5) 2.1 芯片介绍 (5) 2.2 显示部分 (6) 2.3 报警部分 (8) 2.4 按键部分 (9) 2.5 复位电路 (9) 第3章软件设计 (11) 3.1 汇编语言 (11) 3.2 流程图 (11) 第4章系统调试 (13) 4.1 硬件调试 (13) 4.2 软件调试 (13) 第5章总结 (16) 参考文献 (17) 附录一程序 (18) 致谢 (24)
摘要 本文主要说明电梯控制模型出现的意义、过程以及发展，并且简单地介绍了在这中间过程中所使用的单片机芯片以及一种采用单片机AT89C51芯片进行电梯控制系统的设计方法。除此之外，还主要阐述如何使用单片机进行编程来实现电子设计的方法,利用单片机编程实现功能，原理图采用PROTEUS专业软件来设计，实现将设计产品化。本次设计更注重了把一些新的思路加入到设计中，包括采用了AT89C51芯片，使用C语言进行编程，使其具有了更强的移植性，更加利于产品升级。 关键词:AT89C51; 电梯控制系统; C语言
ABSTARCT This paper mainly explains the significance,process and development of elevator control model.And the microcontroller chip used in this process and a design method of elevator control system using a single chip AT89C51 chip are introduced.In addition,also mainly describes how to use SCM programming to achieve electronic design methods,using SCM programming to achieve functions,schematic diagram using PROTEUS professional software to design,to achieve the design product.This design pays more attention to add some new ideas into the design,including the use of AT89C51 chip,using C language programming,so that it has a stronger portability,more conducive to product upgrade. Key words:AT89C51; Control system of lift; C languange
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
基于STC89C52单片机最小系统的设计 1 设计内容及要求 设计题目：基于STC89C52单片机最小系统的设计及制作。 设计要求：输入信号为传感器、电压、电流、开关等形式，单片机型号可以自己选择（51,128,430等），输出控制信号为模拟电压或者数字信号，控制对象可以是电机（直流电机，步进电机）、开关、显示器等。（注：可以采用单片机、传感器电路模块以及集成电路芯片制作。） 使用器材：感光板及常用PCB制版器材、常用电子装配工具、万用表、示波器及电子元器件（详见附录）。 2 STC89C52单片机 2.1 STC89C52单片机简介 单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。用专业语言讲，单片机就是在一块硅片上集成了微处理器、存储器及各种输入/输出接口的芯片。 2.2 单片机的特点 （1）高集成度，体积小，高可靠性 单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上，集成度很高，体积自然是最小的。芯片本身是按工业测控环境要求设计的，内部布线很短，其抗工业噪声性能优于一般通用的CPU。单片机程序指令，常数及表格等固体化在ROM中不易破坏，许多信号通道均在一个芯片内，故可靠性高。 （2）控制功能强 为了满足对控制对象的要求，单片机的指令系统均有极丰富的条件：分支转移能力、I/O口的逻辑操作机位处理能力，非常适用于专门的控制功能。 （3）低电压，低功耗，便于生产携带 为了便于广泛使用于便携式系统，许多单片机内的工作电压仅为 1.8V～3.6V，工作电流仅为数百微安。 （4）易扩展 片内具有计算机正常运行所需的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及
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)
阳泉职业技术学院 毕业设计论文 基于51单片机的电子时钟设计 系部：信息系
专业：电气自动化班级：09级一班学生姓名：张瑞勇 学号： 指导教师：耿素军 2012年 5 月 6 日
摘要 随着单片机技术的飞速发展，在其推动下，现代的电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高。 时间就是金钱、时间就是生命、时间就是胜利……，准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要，时钟是我们生活中必不可少的工具。电子钟的设计方法有很多种，但是基于单片机并通过LCD显示的电子时钟具有编程灵活、精确度高、便于携带、显示直观等特点。 利用STC89C52单片机对DS1302时钟芯片进行读写操作并通过1602字符液晶显示实时时钟信息，这样便构成了一个单片机电子时钟。 关键词：单片机，电子时钟，STC89C52
ABSTRACT With the rapid development of microcomputer technology in its promotion, modern electronics into almost all areas of society, a strong impetus to the development of social productive forces and social improvement in the level of information, but also to further improve the performance of modern electronic products. Time is a money, time is life, time is victory… Accurate grasp of time and allocation of time is crucial to people, The clock is necessary in our life tools . Clock Design There are many ways, of electronic capabilities, . In this paper, through the use of STC89C52 microcontroller by DS1302 clock chips for reading and writing operation and through 1602 character liquid crystal display real-time clock information so that forming a single chip electronic clock. Key Words: Microcontroller，STC89C52，Electronic clock，