多功能视力保护器设计论文—黄智杰

1、多功能视力保护器学 院 信息学院专 业：姓 名：指导老师：电气工程及其自动化黄智杰学 号：职 称：160109100954齐连众实验师中国珠海二零二零 年 五 月诚信承诺书本人郑重承诺：我所呈交的毕业论文多功能视力保护器是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，论文使用的数据真实可靠。承诺人签名： 黄智杰 日期： 二零二零 年 三 月 一 日摘要青少年近视在我国已成为一个日益严重的社会问题。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。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。本设计主要由三部分电路组成：距离检测电路、光强检测电路、定时计时电路。距离检测电路应用超声波反射原理，由发射器发出振荡脉冲，经反射后被接收器接收，再经放大电路将接收到的信号放大，驱动指示灯闪亮，实现距离检测和报警功能；光强检测电路应用光敏电阻的阻值随着外界光强变化，实现对环

2、境光的检测作用，并提醒使用者调整光强；定时计时功能主要是应用CD4060芯片的计时功能实现的。本人采用STC89C52单片机进行控制整个系统，使用光线自动调节功能，对亮度进行正确的调节；根据传感器来感知人体的位置，判断是否开关，或者是否发出相应警告纠正坐姿的控制方式。关键词：STC89C52；超声波；光敏电阻；CD4060芯片AbstractJuvenile myopia has become an increasingly serious social problem in China. As a modern common disease, myopia can hardly be cured. At present, laser resection is actually harmful to the natural integrity of the human body and the physical and mental health. Therefore, for a hundred years, people have been using the stupid met

3、hod of glass concave convex to maintain peoples eyes of seeking outside world. Research shows that 99% of the causes of myopia are due to childrens sitting posture when reading and writing, resulting in their eyes too close to books.The design consists of three parts: distance detection circuit, light intensity detection circuit, timing circuit. The distance detection circuit uses the principle of ultrasonic reflection, the transmitter sends out the oscillation pulse, which is received by the re

4、ceiver after reflection, and then the amplification circuit amplifies the received signal, drives the indicator light to flash, and realizes the distance detection and alarm functions; the light intensity detection circuit uses the resistance value of photosensitive resistor to change with the external light intensity, so as to realize the detection of environmental light and remind the user The timing function is mainly realized by the timing function of CD4060 chip. I use STC89C52 single chip

5、microcomputer to control the whole system, use the automatic light adjustment function to adjust the brightness correctly; according to the sensor to perceive the position of the human body, judge whether to switch, or whether to send out the corresponding warning to correct the sitting posture control mode.Key words: STC89C52; ultrasonic; photoresist; CD4060 chip目 录第1章 绪论11.1课题研究背景和意义11.2研究目的11.3设计方案的提出21.4本文的主要研究内容及论文结构安排2第2章总体方案的选择32.1主控芯片的选择32.2照明模块的选择32.3三极管驱动模块42.4PWM芯片控制模块42.5遥控模块的选择42.6热

6、释电红外传感器52.7光敏电阻52.8报警模块的选择62.9智能蓝牙台灯方案的确定6第3章 硬件设计73.1单片机及最小系统73.2 台灯驱动电路93.3 按键控制电路103.4 台灯指示电路113.5光敏电路113.6.5V电源电路设计123.7. 光照检测电路设计123.8.PCF8591 A/D采样电路设计133.9. JDY-30蓝牙模块电路设计143.10 蜂鸣器报警电路（低电平有效）设计163.11.HC-SR505人体热释感应模块电路设计16第4章 软件设计204.1 Keil C52软件简介204.2 Protel99SE软件简介214.3 程序流程图225系统调试和仿真235.1硬件的焊接235.2系统硬件调试245.3系统软件调试245.4 Proteus仿真255.4.1 Proteus仿真软件简介255.4.2 Proteus仿真软件的使用255.4.3系统仿真图25结论26参考文献27致谢28第1章 绪论1.1课题研究背景青少年近视在我国已成为一个日益严重的社会问题。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

7、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。经调研结果证明，大部分学生的近视眼是由学生平常学习的时候坐的姿势不标准，造成眼睛与书本之间的距离过于靠近。而且很多学生在课堂上很自然而然就趴在桌子上看书，别人怎么说都不听，导致这个不良习惯一时间很难改变，这也是很多家长担心的地方。结果还表明，有超过一半的学生和家长都欠缺有关如何保护眼睛的知识，不知道什么叫做近视与眼盲只有一步之差，再加上有四成以上的学生没有得到有效的矫正，同时又得到治疗。经国家教育委员会决定，当学生在学习的时候，需要有一定的光照，而且眼睛需要与书本要有一定的距离，身体与桌子要有一拳的距离。所以我们开始了探讨多功能视力保护器的实验。利用一个适宜的学习环境与方法，来让学生在长期学习的过程中，可以保护好自己的眼睛，将一些近视、驼背等现象进行减少，用一些非常规的措施来戒掉这些不良的习惯。1.2研究意义和目的 由于我们的实验设备的原因，所以在对多功能视力保护器的机器进行研发的时候，需要对一些硬件进行制造。所以实验内容由两部分组成：就是对视力保护器的硬件进行设计和实现。在实验的时候需要考虑到怎样把视力

8、保护和硬件调试的难点。而设计实验硬件设备的时候，多功能视力保护器的电路需要利用到超声波技术的参与，也就是利用超声波接收头来对超声波信号进行改变，这样就可以达到利用声光就可以提示电路进行工作的要求，在经过多次实验可以得到，这个视力保护器可操作，可实现，操作起来非常简单，但是也存在一定的缺点，那就是缺乏光线控制报警，因为光线也是影响学生视力的一个原因。这个实验利用的是这个电子硬件的基础知识来进行探讨的，可以帮助后期进行多功能视力保护器的研究，而且也可以为怎样提升视力保护的效果提供很大的参考价值。因为国内外出现很大的需求，所以视力保护器在诞生阶段就备受关注，全球每个国家都有一些公司对此进行研发，希望在以后的某一天，视力保护器会有一个非常好的发展，这也可以造诣广大学生。经历了这次实验，让我对我大学四年所学，所见，所想而做出了一次总结。这也是我人生当中对大学的一个总结。这个实验综合了多个学科的知识，有机械、编程等，可以很好的提高我的实践能力。为以后的工作打下坚实的基础。1.3设计方案的提出 这个设计选择的是STC89C52单片机来用作多功能视力保护器的中央处理器件,这个保护器利用的是光敏电阻来接

9、收光线的，经过AD来感应光线的强弱，将光线的强弱分成很多级别，利用设定的报警级别来感应光照，从而发出报警信号。还要通过超声波测距传感器来检测人与桌面的距离大小，如果小于设定值，则会发出警报。利用单片机自带的定时器，可以当用户连续使用超过设定值，也同样会发出警报。这个系统选择的报警电路是用三极管驱动蜂鸣器来制作的。1.4本文的主要研究内容及论文结构安排第1章.主要介绍本设计的课题背景及国内外研究状况；第2章.主要说明系统方案的选择；第3章.主要介绍硬件电路的组成及使用方法；第4章.主要介绍软件设计；第5章.主要介绍硬件调试；第2章总体方案的选择本系统采用单片机STC89C52+LCD1602液晶+超声波模块+蜂鸣器+ADC0832+光敏电阻+按键而成。2.1系统核心硬件的选择在构造硬件电路之前必须明确设计的方案，尤其是模块与模块之间哪些互斥哪些互通要进一步规划好，进而选择合适的硬件设施。2.1.1主控芯片的选择方案一： 以单片机STC89C52用作核心控制芯片STC89C52是宏晶科技公司的产品具有8K网络程序设计闪存的低功耗8cmos微处理器，STC89C52使用的MCS-51内核为加强版，加强后的MCS-51内核要比未加强的MCS-51的功能要多上许

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