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1、 毕业设计题 目 视力保护器的设计 学生姓名 学号 所在学院 物理与电信工程学院 专业班级 通信1201班 指导教师 完成地点 物电学院实验室 2016年月日陕西理工学院本科毕业设计任务书院(系) 物理与电信工程学院 专业班级 通信工程(通信1201) 学生姓名 一、毕业设计题目 视力保护器的设计 二、毕业设计工作自 2015 年 12 月 22 日 起至 2016 年 6 月 18 日止三、毕业设计进行地点: 物电学院实验室 四、毕业设计应完成内容及相关要求：为了保护青少年的视力，现如今越来越多的公司都在研发生产各种视力保护产品，国内主要有眼保姆，坐姿矫正器和各种护眼灯； 国外有法国艾斯布鲁
2、斯研发的光明天使博士镜，以及美国眼科专家威廉贝茨研发的阿瞳二代产品。但这些产品功能单一，不能满足消费者的个性化需求。针对这一问题，提出将单片机与视力保护相结合，利用单片机芯片的智能处理功能， 结合超声波测距原理，光敏电阻随光强变化的特点，设计一个多功能视力保护器。该设计的技术要求是当学习时间超过45 分钟时，产生声光报警，提醒学生注意休息；当光线过强或过暗，产生声光报警，提醒学生在适合的光照环境下学习；当测量的距离小于设定值，产生声光报警，确保学习时眼睛和书本保持一定的距离，从而保护视力。 五、毕业设计应收集资料及参考文献：1、应收集与课题相关文献12篇（其中包括一篇英文文献），文献的发表年限
3、应为2010年至2016年； 2、除了文献之外，所参考的书目不能超过3篇； 3、所有的参考资料要留存电子版，在交论文时一并打包交予指导教师。 六、毕业设计的进度安排：1、必须查阅大量资料（包括一定数量的外文资料），了解课题的研究背景、意义，熟悉设计中要用到的相关电路知识；完成开题报告；并完成一篇外文文献的全文翻译工作；（1月1日3月18日） 2、进行系统的概要设计；（3月19日4月10日） 3、熟悉设计软件，并提交中期报告；（4月10日4月20日） 4、系统的设计与实现；准备作品的验收；完成论文第一稿；（4月21日5月10日） 5、根据要求对对论文及作品进行完善，完成论文第二稿；（5月11日5
4、月20日） 6、制作答辩PPT，准备答辩材料，准备答辩，并完成后续工作；（5月21日6月10日） 7、必须定期与指导老师见面，汇报进展情况，按时完成论文的撰写工作。 指导教师签名 专业负责人签名 学院领导签名 批准日期 2016-01-10 视力保护器的设计（陕西理工学院 物理与电信工程学院 通信工程专业,1201班 陕西 汉中723000）指导教师：摘 要随着社会电子产品的日益增加，视力保护已成为人们共同关注的话题。为了达到人们对视力保护的要求，设计了一种基于单片机的多功能视力保护器。利用超声波测距、光敏电阻感应光线强度、STC89C52单片机进行定时以及1602液晶显示等技术，就视力保护器
5、的理论与硬件的设计进行了研究。通过试验证明该视力保护器可实现超距报警、光线强度报警以及定时报警功能且可靠性良好，使用方便、易于实现。关键词视力保护器; 超声波;传感器;STC89C52The design of the vision protectorLiu Shaoshuai(Grade2012,Class01,MajorinCommunicationEngineering,SchoolofPhysicsandTelecomm-unicationEngineeringofShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723000,Shaanxi)Tutor:Li
6、u YafengAbstract: With the increasing of social electronic products, vision protection has become a topic of common concern. In order to meet the requirements of the protection of vision, a multi function vision protector must be designed basing on single chip microcomputer.The theory and hardware d
7、esign of the vision protector are studied by using the ultrasonic ranging, the light intensity of the photosensitive resistance, the STC89C52 single chip microcomputer and the 1602 LCD display technology. The test proves that the vision protector can realize the super distance alarm, the light inten
8、sity alarm and the timing alarm function, and has the advantages of good reliability, convenient use and easy realization.Keywords: vision protector; ultrasonic wave ;sensor ;STC89C52目 录引言11 硬件设计21.1 系统硬件设计21.1.1 电源稳压电路设计21.1.2 主控制器模块21.1.3 光照强度检测模块21.1.4 报警提示模块21.1.5 坐姿检测模块31.1.6 显示模块31.2 最终方案31.3
9、89C52单片机31.3.1 单片机管脚及功能31.3.2 单片机最小系统51.4 超声波测距报警电路61.4.1 超声波的工作原理61.4.2超声波的基本特性71.5 光线报警电路81.6 定时报警电路81.7单片机对ADC0832 的控制原理91.8液晶显示电路101.8.1 1602101.8.2液晶显示模块电路101.8.3 1602引脚112 软件设计122.1 系统软件设计122.2 系统主程序流程图122.3 定时器程序流程图122.4 超声波测距子程序流程图143 系统的安装与调试153.1 安装步骤153.2 电路的调试15结束语16附录A 英文文献原文18附录B 英文文献译
10、文22附录C 实物图25附录D 源程序27附录E 元器件清单39陕西理工学院毕业设计引言由于数码科技产品的不断进步，我们的视力急剧下降。学生近视在我国已成为一个日益严重的社会问题。一旦近视，花再多钱去治疗都是不可能恢复到最初的视力。统计显示，中国学生的视力低下，初中生是53.43%，高中生是72.8%，大学生是77.95%。超过50%的学生和家长缺乏视力保健的最基本的科学知识，不了解“近视与盲的距离只差一步”，41.6%的视力不好的学生没有采取任何纠正措施并缺乏专业治疗。研究表明，99%的近视原因是儿童阅读、写作的坐姿不正确导致视力下降。大多数孩子喜欢趴在桌上书写，教师和家长对孩子屡教不改，这
11、一直是令老师和父母头痛的事1。在国内外，许多电子公司有自己生产的视力保护装置。国内在这方面的研究现状是：国内生产的视力保护器，被称为坐视宝，它能有效地在不当的坐姿情况下声音提示用户矫正坐姿，可以正确的阅读、书写。总体来看，国内生产的视力保护装置的功能特点是比较简单的，但它不能很好地满足用户的需求。国外也致力于对视力的保护研究，但更侧重于研究近视的原因。德克萨斯大学西南医学中心的博士，他说，吃鱼和新鲜蔬菜能保护视力，降低近视的发生概率。他们认为，通过适当的饮食和营养搭配和正确的学习习惯，对视力的保护能起到事半功倍的效果，但现实是事与愿违。因此，设计一个能多方面保护视力的视力保护装置是很重要的。基
12、于以上所述的特点，展开了研究，此次设计是在现有硬件平台的基础上，主要实现了硬件的开发与设计，并完成了相应的硬件制作。研究内容分为两个部分：视觉力保护器的硬件设计和硬件制作。在设计中如何有效的提高视力保护以及对硬件电路准确调试是本次设计的难点。在硬件设计上，基于超声波技术的设计实现了对多功能视力保护器的距离控制，光敏电阻对光线感应进行控制，单片机对时间进行控制。对工作的理论研究具有一定的指导意义2。现在很多国内外市场的需求，视力保护器才刚刚开始，有很大的发展空间，在这方面的研究在各个国家的许多公司都在进行，未来的视力保护器能对中小学生进行基本的保护，我相信可以得到很大的发展。对于单片机的智能处理
13、功能来说，这次设计,使用理论计算和实验验证相结合的方法，单片机芯片为主要部分的主体电路。第一步是对各部分电路进行设计，并选择合适的元器件。在选择元器件时，主要看的是芯片的性价比，对于电阻、电容等常用元件要先进行参数计算再选择。第二步是设计整个电路，并在计算机上对各单元电路进行相应功能的调试仿真。其中单片机芯片选用性价比较高的89C52型，光线报警选用光敏电阻，报警发声系统选用蜂鸣器。在设计中利用89C52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C语言编程3。本次毕业设计的研究内容是设计一个多功能视力保护器。它有以下功能：1)当用户脸部与桌面之间的距离小于30CM（可调）时，电路发出声音提示。 2)当用户在读写环境光线照度不足时，电路将发出声音提示。 3)当连续用眼时间达到45min（可调）时，电路自动发出声音提示，提醒使用者休息。 4)单片机的主频为6KHZ；电路测光报警灵敏度可调。5)电路可靠，要求能够实现相应的功能。1 硬件设计1.1 系统硬件设计1.1.1 电源稳压电路设计方案一：采用12V蓄电池稳压后为系统供电。电池具有相对较强
