单片机的视力保护器电路设计(开题分析方案)

视力保护器开题报告视力保护器开题报告一、引言视力是人类最重要的感官之一，它让我们看到世界，感受生活的美好。

然而，在现代社会中，由于长时间使用电子设备、环境污染以及不良生活习惯等因素的影响，越来越多的人面临着视力下降的问题。

为了解决这一问题，我们决定研发一种视力保护器，旨在帮助人们保护视力，改善生活质量。

二、市场分析1. 视力问题的普遍性根据世界卫生组织的数据，全球有超过2.2亿人患有视力问题，其中近半数可通过预防措施得到改善。

这一数据显示了视力问题的普遍性，也说明了视力保护器市场的潜力。

2. 市场竞争情况目前市面上已经存在一些视力保护器产品，如眼镜、护目镜等。

然而，这些产品存在一些问题，如佩戴不舒适、视觉效果不佳等。

因此，我们有机会开发出一种更加先进、高效的视力保护器，以满足市场需求。

三、研发目标我们的视力保护器将以以下目标为导向：1. 提供舒适的佩戴体验我们将注重保护器的设计和材质选择，确保佩戴者能够长时间戴着视力保护器而不感到不适。

2. 改善视觉效果通过采用先进的光学技术，我们的视力保护器将提供更清晰、更真实的视觉效果，减少对眼睛的压力。

3. 多功能性我们计划在视力保护器中集成多种功能，如防蓝光、抗辐射、调节亮度等，以满足不同人群的需求。

四、研发计划1. 原材料选择与测试我们将对不同材料进行测试，选择最适合的材料用于视力保护器的制造。

这将包括耐用性、透明度、舒适度等方面的测试。

2. 光学技术研究我们将研究先进的光学技术，以提高视力保护器的视觉效果。

这将涉及镜片设计、反射率控制等方面的研究。

3. 功能集成研究我们将研究如何将多种功能集成到一个视力保护器中，以便用户能够根据自己的需求进行选择和调节。

4. 原型制作与测试在研发过程中，我们将制作多个原型，并进行测试和改进，以确保最终产品的质量和性能。

五、市场推广1. 品牌宣传我们将通过各种渠道宣传我们的品牌，包括社交媒体、电视广告、线下活动等，以提高品牌知名度和美誉度。

• 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。

视力保护器开题报告视力保护器开题报告一、引言在现代社会中，随着电子产品的普及和人们对于视觉刺激的增加，越来越多的人面临着视力问题。

长时间使用电子设备、缺乏户外活动、不良的用眼习惯等因素都可能导致视力下降。

为了解决这一问题，我们决定开发一种视力保护器，旨在帮助人们保护视力，改善眼部健康。

二、背景近年来，青少年近视率的不断上升引起了广泛的关注。

根据世界卫生组织的数据，全球有超过2.5亿人患有近视，其中大部分是青少年。

近视不仅会影响学习和工作效率，还可能引发其他眼部疾病，如视网膜脱落和白内障。

因此，如何保护视力成为了一个亟待解决的问题。

三、目标我们的目标是开发一种视力保护器，能够有效减轻眼部疲劳、改善视力，并提供个性化的眼部保护方案。

通过结合先进的技术和科学的眼部保健知识，我们希望能够为用户提供一个全方位的视力保护解决方案。

四、原理和功能视力保护器将采用先进的光学技术和智能算法，具有以下主要功能：1.蓝光过滤：蓝光是电子设备中最常见的有害光线之一，长时间暴露于蓝光下会导致视网膜损伤。

视力保护器将通过滤光镜有效减少蓝光的入射，降低对眼睛的伤害。

2.眼部保湿：干燥的眼睛容易引发眼疲劳和干涩感。

视力保护器将配备保湿功能，通过微型加湿器或眼药水喷雾器，为眼睛提供湿润的环境，缓解不适感。

3.提醒用眼时间：过度用眼是导致视力下降的主要原因之一。

视力保护器将通过内置的智能算法，监测用户用眼时间并提醒用户适时休息，避免过度用眼。

4.眼部按摩：长时间用眼容易导致眼部肌肉疲劳和眼压增加。

视力保护器将具备眼部按摩功能，通过按摩眼周穴位，缓解眼部疲劳和眼压，促进血液循环。

5.个性化设置：每个人的眼睛健康状况和用眼习惯都不同，视力保护器将提供个性化的设置选项，用户可以根据自身需求调整保护器的功能和参数。

五、创新点视力保护器的创新之处在于综合运用了光学技术、智能算法和人机交互技术，为用户提供全方位的视力保护解决方案。

通过智能化的监测和提醒功能，视力保护器能够帮助用户养成良好的用眼习惯，并及时提醒用户适时休息。

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。

基于单片机的视力保护器电路设计摘要：近年来，人们的生活中长时间面对电子设备的使用已经成为常态，如何保护眼睛健康已经成为一项重要的课题。

本文研究基于单片机的视力保护器电路设计，通过控制屏幕亮度和颜色的变化，来减轻眼睛的疲劳感。

设计方案通过单片机的控制，根据预设的时间来调整屏幕的亮度和颜色，从而达到保护视力的目的。

关键词：单片机；视力保护器；屏幕亮度；颜色1.引言随着电子设备在人们生活中的广泛应用，人们长时间面对屏幕已经成为一种常态。

而长时间使用电子设备容易导致眼睛疲劳、干涩等问题，严重影响视力健康。

因此，设计一种能够保护视力的电路方案显得尤为重要。

2.设计原理本设计方案采用单片机作为控制核心，通过控制屏幕的亮度和颜色的变化来减轻眼睛的疲劳感。

具体实现步骤如下：2.1硬件设计本电路主要由单片机、电源电路、光敏电阻、显示屏等组成。

电源电路用于提供电源稳定的工作环境，光敏电阻用于检测环境光强度，显示屏用于显示调整后的亮度和颜色。

2.2软件设计单片机作为控制核心，通过获取光敏电阻的输出值来判断环境光强度。

根据预设的时间段和环境光强度，单片机控制显示屏的亮度和颜色进行相应调整。

3.电路实现3.1单片机编程通过编写单片机的程序，实现根据时间段来调整屏幕亮度和颜色的功能。

程序中需要包含光敏电阻的采样，并与预设的时间段进行比较，根据比较结果来控制屏幕的亮度和颜色。

3.2硬件连线将单片机的IO口与光敏电阻连接，通过IO口采样光敏电阻的输出值。

将单片机的输出口与显示屏的驱动模块连接，通过单片机的控制来调整屏幕的亮度和颜色。

4.实验结果设计的视力保护器电路能够根据环境光强度和预设的时间段来动态调整屏幕的亮度和颜色。

通过对多个测试人员进行长时间使用电子设备的实验，得出实验证明，该电路能够有效减轻眼睛的疲劳感，保护视力健康。

5.结论本文基于单片机的视力保护器电路设计，通过控制屏幕亮度和颜色的变化，从而减轻眼睛的疲劳感。

该设计方案在实验中取得了较好的效果，能够有效保护视力健康。

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ABSTARCTThis 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第1章绪论1.1 设计背景科技在发展，电梯也在进步。

防近视视力保护器摘要本文设计了一种基于89c52单片机的防近视视力保护器。

这个视力保护器以89c52为主要核心，在软件方面运用C语言进行编程，在硬件方面运用了蜂鸣器报警模块、光线检测模块、LCD显示模块、超声波测距模块以及单片机自带的定时功能，还包括电源和按键模块。

光线检测模块，则利用光敏电阻和AD采集模块来完成功能。

LCD显示模块，则利用LCD1602液晶来显示各种参数，比如距离，光照强度以及时间等等。

超声波测距模块，则利用超声波模具以及超声波反射的原理来完成功能。

当学习者开始学习的时候，保护器就会进行计时、测距以及光线检测，如果出现超时、学习距离太近或者学习环境太暗或太亮，保护器就会发出报警提醒，以致起到了视力保护的作用。

关键词：单片机；超声波；视力保护；光线检测Design of vision protector against MyopiaAbstractIn this paper, a New Vision Protector based on 89c52 mcu is designed. The eye protector uses 89c52 as the main core, and uses C language to program the software,in the hardware aspect, it uses the buzzer alarm module, the light detection module,the LCD display module, the ultrasonic ranging module and the timing function of the single chip microcomputer, including the power supply and the key module. Light detection module, the use of photosensitive resistor and AD acquisition module to complete the function. LCD display module, then use LCD1602 LCD to displayvarious parameters, such as distance, light intensity and time and so on. Ultrasonic ranging module, then the use of ultrasonic mold and the principle of ultrasonicreflection to complete the function. When the learner begins to learn, the protectorwill time, measure distance and detect light. If there is a time-out, learning too closeor learning environment is too dark or too bright, the protector will send an alarm, so much so that it protects your eyes.Keywords: Single-chip computer；Ultrasonic wave；Eye Protection；Light detection目录1前言 (1)1.1研究的现状与意义 (1)1.2主要的研究内容 (1)2设计过程 (2)2.1硬件方面的设计过程 (3)2.1.1 89C52单片机 (3)2.1.2主控制模块 (4)2.1.3电源电路 (5)2.1.4蜂鸣器报警电路 (5)2.1.5按键电路 (7)2.1.6光照强度检测电路 (8)2.1.7液晶显示电路 (9)2.1.8超声波测距模块 (10)2.1.9定时报警电路 (12)2.2软件方面的设计过程 (13)2.2.1系统的总体流程图 (14)2.2.2光照强度检测程序图 (15)2.2.3计时程序图 (15)2.2.4超声波测距程序图 (16)2.3测试 (16)3总结 (17)参考文献 (17)谢辞 (18)附录 (19)1 前言防近视视力保护器由89C52单片机，超声波测距，蜂鸣器，发光二极管，光敏电阻，LCD显示器等元件组成，再运用硬件与软件技术相结合，设计出一个有测距提醒，定时，测光线强度报警功能的，并有LCD液晶显示模块进行实时显示的新型坐姿矫正器，而且学习者还可以根据自身的实际情况自行调节光照和距离的参数，不仅实用，还非常符合人性化。

基于单片机的视力保护器电路的设计摘要：如今这个时代被人们称为信息时代，这些年，计算机技术以不可阻挡之势迅猛发展，在工业、农业、国防、医疗、科研等众多领域发挥着重要的作用，成为各国衡量其国际竞争力的重要标准之一。

单片机有着优越的控制能力，在工业控制、医疗控制，只能仪表等领域有着广泛的应用，更以有着无比的优越性从而成了微型的计算机的一个非常重要的分支。

本文主要介绍了单片机的发展概况和视力保护器的发展历程，利用单片机AT89C51设计一款性能优越的视力保护器。

在AT89C51型单片机的硬件设施基础上实现测距、感光、定时、报警四大功能。

其中测距模块和感光模块主要是由相应的传感器组成，实现对使用者距离和周围环境光线强度的检测和报警功能。

定时模块是由单片机的运行程序构成，实现对使用者学习时间的监测和提示功能。

介绍了利用Keil平台实现定时汇编语言的方法。

同时也简单介绍了该技术的应用现状和发展前景。

关键词：单片机；传感器；定时器；KeilVision protector circuit design based on single chip microcomputerAbstract：Now this era known as the information age, these years, the technology of the computer to the irresistible trend of rapid development,and plays an important role in many fields of industry, agriculture,national defense, medical, scientific research, become one of the most important standards to measure the international competitiveness of the countries.Single chip microcomputer as an important branch of microcomputer, with its superior control function, in the industrial control, intelligent instrument system is showing its superiority.This paper mainly describes the present situation of the development of the single chip microcomputer and the development of vision protector, using single-chip microcomputer AT89C51 design a superior performance vision protector. On the basis of type AT89C51 single chip microcomputer hardware implementation ranging, photographic, timing,alarm, four big functions. The ranging module and photosensitive module is mainly composed of the corresponding sensor, realize the user distance and ambient light intensity detection and alarm function. Timing module is made up of single chip microcomputer to run the program, implementation of the user study time monitoring and prompt functions. Introduced the method of using Keil platform implementation timing assembly language. At the same time also simply introduces the present situation of the application of the technology and development prospects.Key words: Single chip microcomputer；transducer；timer；keil目录1.绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 视力保护器的现状及其展望 (2)1.3 主要研究内容 (2)2．系统硬件设计 (4)2.1 8051单片机简介 (4)2.2 传感器辅助坐直报警电路 (7)2.3 8051单片机的中断系统 (8)2.3.1中断的概念 (8)2.3.2中断系统结构以及中断控制 (9)2.3.3中断响应及中断处理过程 (12)2.4 光线报警电路 (13)2.4.1光敏电阻控制电路 (13)2.4.2光线发声报警电路 (13)2.5 定时报警电路 (14)2.5.1单片机控制电路 (14)2.5.2定时器报警发声电路 (15)3. 开发系统软件设计 (16)3.1 Keil C51软件简介 (16)3.2程序的模块化划分 (16)3.3程序模块 (18)3.3.1超声波测距模块 (18)3.3.2外部中断模块 (19)3.3.3定时模块 (20)4. 结论及展望 (22)参考文献 (23)附录 (24)第一章绪论1.1选题背景随着改革开放的发展，现如今社会对于广大社会人群要求其知识水平越来越高，特别是学生，故而现在是学生学习的高峰期，对他们的造成的学习压力也是特别繁重的。

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。

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。

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。

电子基础0 引言青少年近视成为社会的一个普遍现象。

因而，需要有一个视力保护装置，来提醒人们注意用眼习惯。

现如今市场上的视力保护仪产品功效比较单一，而且使用不方便。

本文利用单片机设计一款使用方便、具有多重选择功能的视力保护仪来保护学生视力。

1 总体方案设计该设计以单片机为中心,利用光敏电阻感应光线强度，经过A/D转换芯片将感应到的光强度值进行等级划化；利用超声波模块与单片机之间的中断；通过单片机自身所带的定时器对学习时间进行计时；通过显示屏显示各模块参数；2 系统各单元硬件设计■2.1 单片机选型单片机作为该设计的中心模块，其作用在于完成系统的主动报警和语音提示功能，解决超声波模块检测到的距离信息，将光敏电阻检测到的光线信号作以处理。

本系统选用性价比较高的STC89C52单片机作为整个设计系统的核心。

■2.2 光强度检测模块系统中采用光敏电阻对光信号进行采集，光线的强弱能直观的体现在光敏电阻的阻值变化上，间接反映在体现了光敏电阻两端电压值的变化上，而后经过单片机控制的A/D 模数转换芯片对光敏电阻两端的电压信号进行采集，将其转换后通过显示屏显示出光照强度大小。

ADC0832是可以同时进行读和写的A/D转换芯片，转换速度快且稳定性能强，可以适应一般的模拟量转换要求。

该系统采用光敏电阻串联一个色环电阻，其作用是为了限流电阻，防止光敏电阻的阻值变化时造成电压波动。

■2.3 超声波测距模块该装置需要测量人脸和桌面的距离以此来确定坐姿，当间隔低于设定值时就会发出语音提醒。

超声波因为方向性强，而且在空间中传播的距离比较远，因而选用超声波进行距离检测。

HC-SRO4超声波模块是一款非接触式距离检测模块,其性能稳定，可以检测2cm到450cm的间隔，测量精度非常高。

■2.4 语音提示模块语音提示模块具有语音播报提示功能：当视力保护器与人体距离小于设置距离时语音播报“距离近了，请坐直”，当光强度值小于设置光强度值时语音播报“光线暗了，调亮些”，当学习时间达到设定值时语音播报“时间到了，休息一会儿”。

基于单片机的多功能视力保护器设计作者：赵晖来源：《电子技术与软件工程》2018年第22期摘要眼睛是人心灵的窗户，现在信息网络技术的发展，手机成了人们的必备之物，青少年不良的习惯导致现在视力问题严重。

越来越多的视力保护产品得到了研发，其中基于单片机的新型视力保护装置，为视力保护产生了积极的作用。

本文分析一种基于单片机的多功能视力保护器的设计。

【关键词】单片机多功能视力保护器设计青少年的视力保护一直都是学校、老师、社会所关注的问题，而且视力问题严重，特别是近视的现象严重，很多学生在小学就开始戴起了眼镜。

如今越来越多的公司都在研发保护视力的相关产品，也有一部分产品进入了人们的生活，比如电脑护眼仪，眼保姆，以及护眼灯和坐姿矫正器等产品。

但是功能单一，并不能满足需求，所以提出了单片机的多功能视力保护器。

1 什么是单片机多功能视力保护器？单片机，单片微型计算机，是一种嵌入式微控制器，由运算器，控制器，存储器，输入输出设备等构成，相当于一个微型的计算机。

多功能的视力保护器，这是一种新型的基于单片机的实力保护装置，功能全，装置受到广大欢迎，对于装置的底座，在底部设有缓冲垫，而且底座上固定有外支撑柱，在外支撑柱的内壁上滑动连接有内支撑柱，同时都是属于中空结构，在柱内设有伸缩点机。

这样的装置无论是从外形还是保护的性能都满足了需求，它的外形比较小巧，方便携带，同时实现不同的保护，可以根据自身的实际情况调制到合适的保护，而且这种多功能的保护器，设有红外发射装置、红外接收装置、计时装置和单片机配合测量精准且反应迅速，它的实用性强，比起原有的一些视力保护产品更加设计人性化，功能更加全面，满足不同状态下的使用，可通过按键和显示屏的提示自主设置防近视距离。

2 多功能视力保护器的设计根据上述内容的分析，可见基于单片机的视力保护器有着避免长期读书写作而发生的近视、驼背、斜视以及颈椎等疾病的发生，采用科学手段来防范和避免因不良习惯带来的身体伤害，特别是眼睛的保护。

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系统设计概述视力问题已成为现代社会中广泛存在的健康问题之一。

为了帮助人们保护不至于过度使用眼睛，开发基于单片机的视力保护系统是非常必要的。

本文将探讨如何设计一套功能齐全、易于操作的系统，以帮助用户保护视力。

硬件设计选择合适的单片机首先要选择一款合适的单片机作为系统的核心控制器。

合适的单片机应具备足够的计算能力、低功耗、易于编程以及丰富的外设资源。

在选择单片机时，可以考虑采用具有良好生态系统支持和广泛用户社区的型号。

视力检测模块视力检测是该系统的核心功能之一。

可以使用 LCD 屏幕来显示不同的视力测试图像。

单片机通过控制 LCD 屏幕上的显示内容来模拟不同的视力测试，并根据用户输入的结果评估用户的视力水平。

采用简单易懂的视力检测方式，并为用户提供相应的反馈和建议。

闹钟定时提醒长时间盯着电子设备屏幕可能会导致眼睛疲劳。

为了提醒用户应适时休息眼睛，系统可以设置闹钟功能。

基于单片机的系统可以通过触发蜂鸣器来发出定时提醒的声音。

用户可以预先设置闹钟时间和提醒间隔，系统会在设定的时间触发闹钟。

环境亮度检测与调节不同环境下的亮度会对眼睛造成不同程度的影响。

因此，在保护眼睛方面，自动调节显示屏亮度是非常重要的功能。

通过使用单片机上的光敏传感器，系统可以检测当前环境中的光强度。

根据光强度的变化，系统会自动调节 LCD 屏幕的亮度以保持合适的显示效果。

人机交互界面为了使用户能够方便地操作系统，一个简洁直观的人机交互界面是必不可少的。

可以设计一个触摸屏或按钮来提供用户与系统的交互。

通过该界面，用户可以进行视力检测、设置闹钟时间、调节显示屏亮度等操作。

软件设计视力检测算法在视力保护系统中，视力检测算法是关键部分之一。

可以通过采用常用的视力检测图表来评估用户的视力水平，例如 Snellen 图表、E 字图表等。

单片机可以根据用户选择的图表类型和所看到的图表内容来评估用户的视力。

闹钟定时器算法为了实现闹钟功能，需要设计一个定时器算法来计时并触发闹钟提醒。

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。