护眼电子狗论文(1)

基于单片机的视力保护系统设计
张文玥;王晓飞;孙沛诗;江涛
【期刊名称】《实验室研究与探索》
【年(卷),期】2018(037)009
【摘要】为了降低我国青少年近视率,设计了一种视力保护系统.该系统以单片机作为主要的控制核心,通过检测光照度,利用PWM脉宽调制技术对LED台灯进行光照度的自动调节,使环境光强度符合人体工程学中700～1 000 lx的要求.同时还设置有手动模式,使得用户能通过自身需求对台灯光照度进行调节.通过距离检测感器检测人体距离,当人体与台灯距离小于25 cm时进行声光报警.所设计的单片机视力保护系统,通过对环境光照度和人体坐姿的检测,为使用人群提供了舒适、健康保护视力的学习和工作环境.
【总页数】4页(P116-119)
【作者】张文玥;王晓飞;孙沛诗;江涛
【作者单位】北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院,北京100192;北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院,北京100192;北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院,北京100192;北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院,北京100192
【正文语种】中文
【中图分类】TH79
【相关文献】
1.基于单片机系统的视力保护智能台灯设计 [J], 戴忠祥
2.基于51单片机的自动化视力保护系统的设计与实现 [J], 罗文涣;鄢艳红
3.基于单片机的视力保护器系统设计 [J], 冯敏
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5.基于单片机的视力保护及身姿矫正系统设计 [J], 孙浩
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基于导航系统的导盲犬【摘要】基于导航系统的导盲犬主要方案是基于目前的无人驾驶以及5G通信技术信息快速传递基础之上。

在此基础上我们团队拓展了天气模块，及时播报天气通知主人当天是否适宜出行，保证出行安全。

通过红外成像技术以及测距雷达自动识别前方物体以及距离，及时获取前方路况信息，及时告诉主人向左走还是向右走绕开障碍物。

通过北斗导航系统结合百度地图实现精准定位为主人出行自动规划最优路线。

如果导盲犬发生故障，导盲犬会自动识别故障并打电话给紧急联系人，通过短信发送位置共享以及照片给紧急联系人。

通过拓展短报文的远程调控，可向交管部门请求帮助，并且调整路线绕开封锁路段。

通过拓展语音模块可实现语音控制导盲犬。

【关键词】无人驾驶、导航系统、出行安全、紧急联系人1.背景随着经济与科学技术的不断发展与进步，新的概念不断提出（物联网、人工智能、5G时代），之前没想过的无人驾驶现在已初步实现，改变这一代人的认知。

美国谷歌公司作为最先发展无人驾驶技术的公司，其研制的全自动驾驶汽车能够实现自动启动行驶与停车。

目前，国内的百度、长安等企业的无人驾驶汽车走在国内研发的前列。

例如长安汽车实现了无人驾驶汽车从重庆出发一路北上到达北京的国内无人驾驶汽车长途驾驶记录。

百度汽车同样在北京进行了初次无人驾驶汽车在北京道路的实验并且取得了成功。

基于北斗导航技术的基础上拓展无人驾驶，实现了导盲犬的定位以及自动行走。

本项目利用北斗导航系统和GPS的快速定位和第五代移动通信技术的低延迟特点实现了辅助使用者和无人驾驶系统判断路况，选择最佳路线。

随着汽车数量的增多安全出行是个难题。

为了保障出行安全，我们在保障安全的前提下，优先选择安全路段。

通过测距雷达以及红外成像通过卡尔曼滤波主要是为了减小误差并及时播报前方以及两侧的车辆行驶情况（距离，车辆，是否可安全通行）。

通过天气模块，可以告诉使用者当天是否适宜出行。

从1879年的电灯发明对电的最简单使用，到如今的2001年科技的空前发展关于电的使用技术已经非常完备。

基于视听融合的导盲机器犬的设计与应用1. 引言针对盲人在日常生活中遇到的种种困难，智能化技术发展出导盲机器犬。

传统的导盲犬经过专业人员的训练，可以很好地协助盲人行动，但训练费用昂贵；而导盲机器犬，可以在某些程度上实现人工智能情感化，为盲人带来更加个性化和有效的协助。

本文将介绍基于视听融合的导盲机器犬的设计与应用。

2. 视听融合的导盲机器犬的原理视听融合是人在日常生活中常用的感知方式，通过利用可视和听觉信息来获取、分析和识别环境中的情况。

基于视听融合的导盲机器犬便是利用图像识别系统和声音传感器等技术，利用视觉和听觉信息一起工作，帮助盲人识别环境中的物体、声音和其他细节。

3. 视听融合的导盲机器犬的设计实现（1）硬件设计基于视听融合的导盲机器犬的硬件设计，主要包括机器人主体、图像识别模块和声音传感器模块。

其机身采用金属材质加强稳定性和防护性，采用四足步态设计，便于越过不同的地形。

图像识别模块利用相机进行环境拍摄，然后通过图像处理算法提取图像中物体的特征，在机器人主体上设置液晶显示屏，将图像呈现出来。

声音传感器模块采用小麦克电容传感器结构，可以从人声、车声、鸟鸣等声音中提取有用信息，进一步融合进机器人处理中。

（2）软件设计机器犬的软件设计，主要包括GUI界面设计、机器人控制系统软件设计、声音识别软件、图像处理程序等。

图像点阵转换、边缘检测算法，可以进一步提取图像中的信息；声音识别软件可以自主学习并识别出环境中的声音。

机器人控制系统软件设计是最基础的部分，在调控机器犬的运动模式等方面具有重要作用。

4. 基于视听融合的导盲机器犬的应用（1）环境识别，提供精准导航由于导盲机器犬本身搭载有图像识别模块和声音传感器模块，因此它具有环境识别功能。

盲人在视力受限时，根据机器人“眼见”的分析结果可以了解环境变化，包括诸如路况、周围环境、人群数量等指标，实现人机互动情感共鸣。

（2）语音提示，提供语音导航和传统的导盲犬相比，语音提示是导盲机器人的明显优势，当通过一个区域或地点时，导盲机器人会实时语音提示：“向右走”、“前方有一个路障”等，让盲人更准确地了解周围环境，更容易穿越不同的地形，并克服不能容易的访问。

导盲机械狗的研究与设计摘要：本文构建了一个应用与导盲和搜寻的基于物联网的智能机械狗系统，使用YOLOv5单阶段目标检测算法通过局域网对机械狗传输的图像进行识别。

通过模仿狗的步态以提高机械狗行走的稳定性和腿运动的平滑度。

关键词：四足机器人；导盲；APP物联网资助项目：2022年自治区级大学生创新训练项目“导盲机械狗”，项目编号S202110595270。

人类和自然界的动物都经过了亿万年的进化，在进化的过程中腿足成为这些动物们非常重要的移动工具，可见，四足机器人应对复杂地形的能力相比于轮式机器人是有一定优势的。

其外形模仿四足动物，可以自主行走，具有类生物属性，能够行走在不同的地理环境中，完成多种复杂的运动，比如说可以代替导盲犬来为盲人提供出行的便利。

直至今日，我们在日常生活中仍然很少见到盲人，但据2021年统计我国的视障人士数量为1731万，由此可见，绝大部分的盲人都不具备出行的条件。

据《2020宠物行业白皮书》数据显示[1]，2020年我国宠物犬数量为5222万，然而导盲犬仅有200只。

而利用导盲犬引导是目前盲人主要的出行方式，培养导盲犬的过程是非常艰难的，耗资巨大，导盲犬的工作也会有很多不确定因素的干扰，这也导致了盲人的出行问题不能很好的解决。

因此，开发出一款用于导盲的机械狗对残疾人的出行具有重大意义，其市场前景广阔。

1 智能机械狗总体设计智能机械狗主要由机械结构、硬件电路系统、软件系统，运动学算法四部分组成，具体从盲人实际需求出发，确立了整体设计方案以及必要的基本功能和一些拓展功能，三维建模如图1所示。

图1 智能机械狗三维模型2 智能机械狗结构设计（1）机械狗腿部设计。

如图2所示，采用推杆，舵盘结构模拟狗的肌肉减少了大腿处舵机的承重，使关节部分更易产生爆发力和加速度。

足部和大腿由小腿和连杆共同连接、形成平行四边形结构，可保持脚掌与大腿的相对平行，此设计仅用一台舵机控制大腿与小腿的转动就可实现狗爪的上下移动功能；在大腿和髋骨处也放置两台舵机分别控制大腿的前后转动和左右转动，这样在三台舵机的控制下即可实现机器狗爪尖在一定的三维空间内自由移动，这里在关节处增加一组减速齿轮可更好的控制关节转动。

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 protector10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第一章绪论 (1)1.1 课 程 研 究 的 背S (1)1.2 视 力 保 护 器 的 现 状 及 其 背景 ................................... 2 1.3 本 文 主 要 研 究 得 内容 (2)第二章视力保护器系统硬件的分布设计 (3)2.1单片机的选择，简介以及其构图 (3)2.2AT89S51单 片 机 的 中 ............................................ 6 2.3报 警 电 路 模 块 .............................................. 6 2.3.1光 敏 电 阻 控 制 电 路 ..................................... 7 2.3.2光 线 发 声 报 警 电 蹬 (8)2.4 定 时 报 警 电 路 (9)241 单 ________________ 片 机 控 制 电路 (10)2.4.2 定 时 报 警 发 声 电路 (11)第三章系统的软件开发 (12)3.1 关 于 本系 统 的 开 发软件 的 简会 (12)束文4..15绍一结一语参献附录II第一章绪论目前青少年视力低下已成为国内外共同关心的问题。

智能导盲拐杖的设计毕业论文YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education 毕业论文专业：班级学号：学生姓名：指导教师：二〇一三年六月天津职业技术师范大学本科生毕业设计基于单片机电子导盲拐杖设计Electron blind-guide crutch design based on MCU 专业班级：学生姓名指导教师：学院：电子工程学院2013年06月摘要随着社会的发展，在社会生活中应用超声波测距技术已很广泛，如汽车倒车雷达、测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声测距技术的研究和开发具有实际意义。

本设计研究为盲人提供行走时，遇到前方障碍物提前躲避的预警系统。

以AT89S52作为核心处理器，采用超声波回波时间差测量人与物体之间的安全距离，实现了提前预警使用者避让障碍物，起到避免安全隐患的作用。

该系统是基于AT89S52单片机的超声波测距系统,它根据超声波在空气中传播的反射原理,以超声波传感器为检测部件, 应用超声波在空气中传播的时间差来测量距离。

夜晚时利用光敏传感器控制警示灯开关，警示来往车辆避让。

另有时间播报功能。

主要由测距系统（包括超声波发射模块、超声波接收模块）和语音报警系统，时间播报系统，警示灯控制系统，稳压电源，五个主要模块构成。

该设计利用AT89S52单片机系统的I/O口，控制超声波传感器发出40KHz的超声波，利用反射回来的超声波信号，经过放大、整形、滤波等电路回到单片机，比较调试后确定与障碍物之间的距离，完成测距。

该装置将单片机的实时控制及数据处理功能，与超声波的测距技术、传感器技术相结合。

语音系统发出警示音，提醒使用者前方障碍物需躲避。

使盲人在看不见的情况下，能够识别前方的障碍物正常的行走，从而起到保护盲人安全的作用。

红外线报警器实训报告红外线报警器实训报告一、实训目的1、学习红外线报警器工作原理；2、熟悉电子产品的生产过程和安装工序；3、认识常见的电子元件；4、掌握万用表的基本使用方法；5、能够看懂元件装配图，并能正确安装；6、掌握电子元件焊接工艺，不出现虚焊漏焊现象；7、能够进行通电调试，查出故障并修复。

二、产品介绍红外线报警器能探测人体发出的红外线，当有人进入报警器的监视区域内，报警器即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。

三、工作原理红外线报警器是由红外线传感器、BISS0001红外传感信号处理器集成电路、延时电路和音响报警电路等组成。

当红外线传感器探测到前方人体辐射出的红外线信号时，由红外线传感器的2脚输出微弱的电信号，送入集成电路BISS0001的14脚经运算放大器OP1作第一级放大，然后由C15耦合给运算放大器OP2进行第二级放大，再经由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号Vs去启动延迟时间定时器（BISS0001内部框图见图3），BISS0001的输出信号Vo经二极管D1送入音乐片，音乐片受触发工作，音乐片工作后，其输出端输出内储“嘀”声电信号，经晶体管Q1、Q2放大后驱动蜂鸣器发出响亮的报警声。

四、元件清单五、集成块工作原理图图2、BISS0001内部框图BISS0001工作原理BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。

六、制作过程图3、电路板安装图1焊接工具30W小功率外热式电烙铁烙铁架松香焊锡抹布2、焊接步骤（1）、清查元器件的质量，并及时更换不合格器件；（2）、确定元器件的安装方式，由孔距决定，并对照电路图核对PCB线路板。

（3）、将元器件弯曲成形，尽量将字符置于易于观察的位置，字符应从左到右、从上到下，以便于以后检查。

（4）、插装。

应对照电路图对号插装，有极性的元件要注意极性，如二极管、三极管、集成电路的脚位等。

基于Nano的机器导盲犬摘要在四足机器人快速发展的今天，导盲这个领域仍然是少数人注意到的。

而设计并制作一台可以自动识别路况并实现导盲功能的导盲犬可以为盲人出行起到极大地作用。

本项目旨在制作一台用无刷电机、电调和磁编码器进行行走方式的控制，再加上环境温湿度、光照等模块的使用，使得使用者可以及时了解当前环境，并且可以存储地图路线，获取实时画面之后进行危险检测、路况分析。

激光雷达构建地图，实现寻路。

关键词：导盲，路况识别，传感器引言随着科技的飞速发展，人们的生活已经进入了智能化时代，智能家居、智能手环的不断更新，无人驾驶已经在研发的道路上越来越成熟。

科技在逐渐造福人类，但同时也有科技还未深入实现的地方，例如机器导盲的实现。

1 国内外研究现状目前来自不同国家的主流四足仿生机器人特点突出，技术先进，其中包括：美国的Spot系列机器狗、“阿尔法狗”、第三代“猎豹”机器人；瑞士的“ANYmal”以及中国的四足仿生机器人，目前“波士顿动力”机器人已经在市场上销售，值得一提的是，国内的四足仿生机器人的上游供应商在电机、电控、电池积累了丰富的经验和技术，例如小象电动；下游已在物资运输、火力打击、侦察引导、巡视、教育、快递等领域进行测试。

第三代猎豹机器人（Cheetah 3）由麻省理工学院研制，可以实现跳跃、在崎岖的地形驰骋或爬上堆满杂物的楼梯，并在遇到突然的猛拉、推搡时能迅速恢复其平衡。

令人惊讶的是，它实现这些动作不依靠视觉和任何外部传感器，全凭控制算法，能轻松爬上满是障碍物的楼梯，在突然被猛推或猛拉时迅速恢复平衡。

我国虽然研发机器人起步落后，但研发速度快，牢牢抓住电机、电控、电池为核心的生产研发电动机器人的三大要素，以小象电动自主研发的一体化机器人电驱动关节电机为基础，为国产智慧的四组仿生机器人提供了可能。

目前已经完成四足仿真机器人的研发试验和生产，用于物资运输、巡视、教育、快递等领域。

2 项目内容设计并制作一只基于Nano和STM32F407单片机的机器导盲犬，导盲犬共分为两部分：一部分是基础功能的实现，使用STM32F407开发板以及使用无刷电机、电调和磁编码器进行行走方式的控制，再加上环境温湿度、光照等模块的使用，同时使用语音模块实现使用者的语音输入与导盲犬的语音输出，使得使用者可以及时了解当前环境。

如何有效减少数码设备对眼睛的伤害1. 引言1.1 概述With the rapid development of technology, digital devices such as smartphones, tablets, and computers have become an integral part of our daily lives. While these devices bring convenience and entertainment, they also pose potential risks to our eyesight. This article aims to explore effective methods to reduce the harm caused by digital devices on our eyes.1.2 问题背景In recent years, there has been a significant increase in the number of people suffering from vision-related problems, especially among those who frequently use digital devices for long periods. The constant exposure to screens can lead to various eye issues, including visual fatigue, dryness, blurred vision, and even a decline in overall eyesight health. Recognizing the importance of addressing this issue is crucial for maintaining good eye health in today's digital age.1.3 目的与意义The purpose of this article is to provide practical solutions and strategies that individuals can adopt to mitigate the harmful effects of digital devices on their eyes. By raising awareness of the potential risks and offering helpful tips, we aim to help readers develop healthier habits when using technology. Furthermore, understanding how to protect our eyes from prolonged exposure to screens not only benefits our immediate eye health but also contributes to long-term vision preservation.By implementing the recommendations explored in this article, individuals can strike a balance between maximizing the benefits offered by digital devices while minimizing their adverse impact on eye health. Let's delve into the various ways through which we can effectively reduce the harm inflicted by digital devices on our eyesight.2. 数码设备对眼睛的伤害2.1 光线辐射造成的视觉疲劳数码设备发出的光线中含有蓝光和紫外线，这些光线对眼睛造成了一定程度的伤害。

河南工程学院课程设计红外热释电电子狗一设计的背景和目的1 设计的背景随着社会的进步，人们对家居生活安全性的要求也越来越高，各种防盗探测器应运而生。

由于红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因而在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。

此外，随着半导体技术和新型材料的发展，热释电红外探测器的防误报能力、控制范围与可靠性都有了很大程度的提高，可以满足多数环境下的使用要求，因此，在防盗、报警、安全、自动控制等方面，热释电红外传感器比其他类型的传感器应用更为广泛。

2 设计的目的通过对红外热释电电子狗设计，能够使我们全面掌握自动检测的基础理论和专业知识。

增强我们分析问题解决问题和创新能力，提高我们绘制电路图和制作PCB板子的能力。

通过该设计业可以提高我们对该传感器的进一步认识，同时也为了提高我们解决问题的能力。

二设计的功能现在社会洪偷盗行为任然存在，该设计的功能就是防止偷盗行为的发生，在夜晚打开红外热释电电子狗，通过红外热释电传感器感知人体发射的红外线而报警，进而提醒到主人。

三系统方案设计本电路中主要采用的事型号为BISS0001的集成电路。

BISS0001是一款高性能的传感器信号处理集成电路。

静态电流极小，配以热释电红外传感器和少量外围元器件即可构成被动式的热释电红外传感报警器。

广泛用于安防、自控等领域。

BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。

该系统的总体设计框图如图1所示。

图1 系统总体设计框图四电路原理设计1 热释电红外传感器的原理及其特性热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。

不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶，其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。

为了抑制因自身温度变化而产生的干扰该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式，因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化并将其转换为电信号输出。