基于51单片机视力保护仪设计(正版).doc

中文摘要

目前，青少年视力低下已成为国外共同关心的问题。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

学生与家长缺乏视力保健最基本的科普知识，不懂得不提前预防和与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。

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。本文期望通过该电子

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。

关键词：传感器，测距，红外，视力保护

ABSTRACT

At present, adolescent eyesight has become the domestic and

international issues of common concern. Data show that China's 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

infrared vision protection design instrument. Intelligent

infraredeyesight protecting instrument mainly includes

the location, sensitiveand timing of three functions. The location and

the photosensitivesensor module is composed of the corresponding

functions, can realize the detection of the user distance and ambient

light intensityand alarm function. 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

provide the reliable and effective source of data and informationon the basis

of improving the effectiveness of vision protection and reasonable

measures taken.

Keywords:Sensor, ranging, infrared, eyesight protection

目 录

第一章 绪论 4

1.1 课题的选题背景 4

1.2　国外发展现状 5

1.3　本论文主要研究容 6

第三章 系统硬件电路的设计 9

3.1 系统硬件总电路构成 9

3.2 单片机系统 9

3.3 显示系统 14

3.4 蜂鸣器报警电路 16

3.5 按键电路 17

参考文献 25

附录 A26

附录 B27

致 31

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查显示，目

前我国学生视力低下的状况令人担忧。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

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，日复一日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旺盛时期，坐姿和读写姿势不正确，会影响到孩子骨骼的健康成长，

很容易引起脊椎弯曲或侧弯变，造成含胸驼背，本产品的智能调控功能将会随时提醒读写

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%。

最新的一项统计显示，我国青少年近视率居世界之首，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查显示，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醒器具有很大的局限性和单一性，而新型坐姿提醒器是

以人机交互和以人为本的理念，智能的祛除影响视力的不良因素，为中小学生健康成长发

又名称坐视宝，它能对使用者的坐姿不当进行提示。还有市华恒电子生产的型号为 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，国生产的视力保护器功能特

点比较单一，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。美国德克萨

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，以与正确的学习习惯，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几乎没有。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