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1、河南科技大学毕业设计（论文）开题报告河南科技大学毕业设计（论文）开题报告（学生填表）院系：信息工程学院 2015 年 03 月 31 日课题名称多功能视力保护器设计学生姓名陈鲜鲜专业班级自动化 114课题类型硬件设计 指导教师刘磊坡职 称副教授课题来源生产 1. 设计（或研究）的依据与意义我国是世界上近视发病率最高的国家之一，近视的人数世界第一。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。中小学生视力低下的状况更令人担忧，而写字看书姿势不正确和时间太长是导致近视的主要原因，所以设计这款人性化的视力保护器意义重大。21 世纪是广大中小学生学习压力最大的时
2、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
3、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
4、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，
5、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。2.国内外同类设计（或同类研究）的概况综述国内外研究概况：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。例如：在我国，由广东向鼎公司生产的“金太子”牌视力保护器，它能有效的对使用者的坐姿不正确进行语音提示。还有在网上热卖的四个一多功能视力保护器，号称独一达到国度教委
6、、卫生部提出的“四个一”规范的专利品牌视力保护器。也可以纠正看书，写字的不良坐姿，从而达到防范的作用。不过从总体来看，我国国内生产的众多品牌的视力保护器功能特点比较单一，外观单调雷同。与现代人们追求的外观时尚简约以及可根据自我需求进行个性化选择尚有一定差距。所以不能满足广大使用者的要求。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
7、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。 同时，
8、国外也致力于对视力保护的研究，但是他们更侧重对近视原因的研究。美国德克萨斯州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，对视力保护起事半功倍的效果。调查显示，市面上的产品大多只侧重保护视力的一个方面，功能较为单一，不能从多个角度对使用者的视力进行保护。基于上述调查，由于现在国内外大量的市场需求，并且视力保护器也只是刚刚起步，所以存在着很大的发展空间，各个国家的许多公司均在此方面展开了研究，相信未来视力保护器一定能得到巨大的发展，为广大的中小学生的的视力的保护做出巨大的贡献。参考文献参考文献1 张俊谟, 单片
9、机中级教程原理与应用（第 2 版）M. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2006.2 孙育才, MCS51 系列单片微型计算机及其应用M. 南京: 东南大学出版社, 2004.3 童诗白, 华成英, 模拟电子技术基础（第四版）M. 北京: 高等教育出版社, 2006.4 孙育才.MCS-51 系列单片机微型计算机及其应用 M.南京：东南大学出版社，20045 王卫东.模拟电子电路基础 M.西安：西安大学出版社，20036 康华光.电子技术基础模拟部分 M.北京：高等教育出版社，20057 康华光.电子技术基础数字部分M .北京：高等教育出版社，20058 家庭电子杂志社 j.家庭电子 200
10、9 年合订本.20093. 课题设计（或研究）的内容 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。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。 1.当使用者头部与书桌之间的距离过近时（小于 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。4. 设计（或研究）方
11、法（方案） 要完成上述研究内容，首先要查阅大量的相关资料，对设计有一个整体构思，然后再仔细研究每个模块的工作方式，结合理论研究和实验，将各个模块整合在一起，进行调试，该设计主要运用模电，数电，单片机等专业知识，以单片机为核心，测距传感器，时钟电路，LED 显示器，蜂鸣器，发光二极管组成外部电路，运用合适的硬件和软件开发。使视力保护器的各项性能达到设计要求，最后完成论文的写作。5. 实施计划 34 周 整理系统设计的相关资料。 5 周 撰写开题报告，进行开题。 67 周 进一步学习直流电机的控制方法与设计方案。 811 周 分单元进行相关电路功能的测试与设计。 1213 周 进行综合设计及调试工作。 1416 准备毕业论文和毕业答辩工作。 1516 周 准备毕业论文和毕业答辩工作指导教师意见年 月 日系意见系主任签字： 年 月 日
