基于51单片机视力保护仪设计中文摘要忖前，青少年视力低下已成为国内外共同关心的问题资料显示，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木的科普知识，不懂得不提前预防和及时治疗近视的危 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基于以上原因，本论文提出了智能红外视力保护仪的设计思路智能红外视力保护仪 主要包含测距、感光和定时三大功能其中测距和感光模块由相应功能的传感器构成，能 实现对使川者距离与周围光线强弱的检测和报警功能处理模块由STC89C51单片机运行 程序构成，能实现对学习时间进行定时并通过报警來提示时间已到的功能总体上讲，木 设计的这三个功能能同时生效，并通过报警灯闪烁和蜂鸣器报警的方式提醉使用者注意用 眼卫生本文通过实践证明该视力保护器可行且可靠性很好，使用方便木文期望通过该电了 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关键词：传感器，测距，红外，视力保护ABSTRACTAt present, adolescent eyesight has become the domestic a nd international issues of common concern. Data show that China^ primary vision, low rate of 26.96%, 53.43% junior high school students, 72.8% senior high school students, college students 77.95%・ Especially the survey shows that 50% more of the students and parents lack of vision care the most basic science knowledge,harmfulness does not know ahead of time is not timely prevention andtreatment of myopia, thus there are 41.6% low vision students did not take any corrective measures, treatment and lack of professional organizations・Based on the above reasons, this paper puts forward intelligent infrared vision protection design instrument. Intelligent infraredeyesight protecting instrumemainly includes the location, sensitiveand timing of three functions. The location and the photosensitivesensor module is composed of the corresponding functions, can realize the detectio no f the user distance and ambient light intensityand alarm functio n. The processing module is composed ofSTC89C51 microcontroller running the program, can realize time and through the alarm to prompt the time has come for the function oflearning time. Generally speaking, the three function of this designcan in effect at the same time, and through the alann lights andbuzzer alarm way to remind users to pay attention to eye health.In this paper, through the practice proved the vision protector is feasible and has good reliability, easy to use. In this paper, through the study of the electronic hardware production and theoretical, for the latter part of the further design of multifunction vision protectionand provide the reliable and effective source of data and informationon the basis of improving the effectiveness of visio n protection and「eas on able measures take n.Keywords: Sensor, ranging, infrared, eyesight protection第一章绪论 51」课题的选题背景 51.2 国内外发展现状 61.3 本论文主要研究内容 7131主要内容 71.3.2 基本要求 7第二章 智能视力保护器总系统设计 82.1 系统总框图 82.2 单片机的选择 82.3传感器的选择 92.4编程语言的选择 9第三章 系统硬件电路的设计 103.1系统硬件总电路构成 103.2单片机系统 103.2.1单片机引脚介绍 113.2.2单片机最小系统 143.3显示系统 153.3.1 LED提示电路 153.3.2数码管显示 153.4蜂鸣器报警电路 163.5按键电路 173.6光敏模块电路 183.7测距电路 19第四章系统软件程序的设计 204.1 Keil C51 软件平台 204.2程序的模块化划分 21第五章 结论及展望 23参考文献 24附录A 25附录B 26致谢 30第一章绪论1.1课题的选题背景当前由于环境变化、电视、网络的高速发展等诸多因素，使得青少年长时间不卫生、 超负荷用眼，造成了青少年近视疾病的大量发生。
据国家统计局最近的一项调杳显示，目 前我国学生视力低下的状况令人抓忧小学近视比例为34%・61%,初中为68%,重点高中 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、教冇部联合调查，目前我国学生近视发病率居批界第二, 人数居世界Z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一卫生和社会 问题视力下降不仅影响青少年的I I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冇造成极大的障碍为了下一代的身心健康，拯救近视已刻不容 缓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在这种情况下,亟须开发一种多功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，防范和解除因不良读写习惯，避免给人们身体带来伤害读写姿势不正确，视距过近是造成近视的主要原因，并且大部分发生在中小学阶段， 由于学生缺乏自觉意识，家长和老师又不能时时守在身边加以提醒，不良的阅读写字习惯 一旦养成就很难改掉，口复一口的恶性循环使许多学生过早的架上眼镜，同时中小学生时 代是孩子身体成长的吐盛时期，坐姿和读写姿势不正确，会影响到孩子骨骼的健康成长， 很容易引起脊椎弯1111或侧弯变，造成含胸驼背，木产品的智能调控功能将会随时提醒读写 者，端正坐姿，挺真腰背，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，保护学生身心健康。
最新的问卷调杳显示：小学生、初中生近视率分别为39.05%和64.3%,分别比十年前 提高25.7%和26.86%(1999年的一项统计显示，全国小学生近视率为13.35%,初中生近视率为 37.44%)o书面问卷数据显示，小学生、初中生近视率分别为39.05%和64.3%在冋收的网络问 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%o最新的一项统计显示，我国青少年近视率居世界Z首，在青少年近视群体中，高中生 的近视检出率最高，达72.8%2006年国家统计局的一项调杳显示，小学近视的比例为 34%〜61%,初中为68%,重点高中为90%左右，在校大学生视力合格者更少由此可以看出，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通过调研现今的已有的坐姿提醍器具有很大的局限性和单一性，而新型坐姿提醉器是 以人机交互和以人为木的理念，智能的祛除影响视力的不良因素，为中小学生健康成长发 挥重要作用的产品。
1.2国内外发展现状6 1992年全国防近视专家指导小组成立以来，防近视产品经历了一个由简单到复杂、 由单一到多元、由科技含量低到科技含量高的历稈在此基础上，科学家们进行了大量艰 苦的研制开发工作，推向市场的产品多达几百种，给防近视工作带来了无限的生机国内这方面的研究现状为：在国内新谯乌鲁木齐市旭Z龙科技有限公司生产的“学生 1.5视力保护器”又名称坐视宝，它能对使用者的坐姿不当进行提示还有深圳市华恒电 了有限公司生产的型号为MS-3023的坐姿矫正器可以纠正看书，写字的不良坐姿总体 看来，国内生产的视力保护器功能特点比校单一，与人们的个性化需求尚有很大的差距， 故不能很好的满足广大使用者的需求国外也致力于对保护视力的研究，但是他们更侧重于对近视原因的研究美国徳克萨 斯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，对视力的保护能起到事半 功倍的作用研究证明，市场上真正的智能视力保护仪儿乎没有现有的产品只是侧重视力保护的 单一方面，功能尚不全面，不能从多个角度保护使用者的视力随着世界的不断进步，产品的技术含量不断增加，产品功能越来越多样化，设计越来 越人性化。
在坐姿提醒器这块产品研发Z中，将越来越多的运用以人为木和人机交互的设 计理念，坐姿提酮器将越来越优秀，不断克服使用的局限性，附加功能不断增添，最终将 研发出一机多川的新型坐姿提醉器由于现在国内外大最的市场需求，视力保护器的起步 才刚刚开始，存在很大的发展空间，相信未来视力保护仪一定会得到巨大的发展，为广大 的11.小学生的视力保护做出根木的保障1.3本论文主要研究内容1.3.1主要内容以51单片机为核心处理器、LM393电压比较器、光敏电阻、数码管等构成一款智能视 。