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毕业论文-于基51单片机视力保护仪设计.doc
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毕业设计用纸
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基于 51 单片机视力保护仪设计
中文摘要
目前,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本的科普知识,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
实现对使用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来提示时间已到的功能。总体上讲,本
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醒使用者注意用
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。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
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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 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 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 the alarm 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 multi-function vision
protectionand 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
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目 录
第一章 绪论 .......................................................................................................4
1.1 课题的选题背景 ...........................................................................................4
1.2 国内外发展现状 ........................................................................................5
1.3 本论文主要研究内容 ................................................................................6
1.3.1 主要内容 .............................................................................................6
1.3.2 基本要求 ..........................................................................................6
第二章 智能视力保护器总系统设计 .............................................................7
2.1 系统总框图 ................................................................................................7
2.2 单片机的选择 ............................................................................................8
2.3 传感器的选择 ............................................................................................8
2.4 编程语言的选择 ........................................................................................8
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
3.2.1 单片机引脚介绍 ...............................................................................10
3.2.2 单片机最小系统 ...............................................................................13
3.3 显示系统 .....................................................................................................14
3.3.1 LED 提示电路................................................................................14
3.3.2 数码管显示 .......................................................................................15
3.4 蜂鸣器报警电路 .........................................................................................16
3.5 按键电路 .....................................................................................................17
3.6 光敏模块电路 .............................................................................................18
3.7 测距电路 .....................................................................................................19
第四章 系统软件程序的设计 .........................................................................20
4.1 Keil C51 软件平台...................................................................................20
4.2 程序的模块化划分 ..................................................................................21
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第五章 结论及展望 .......................................................................................24
参考文献 ...........................................................................................................25
附录 A...............................................................................................................26
附录 B...............................................................................................................27
致谢 ...................................................................................................................31
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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
生当中有 74%为近视。据卫生部、教育部联合调查,目前我国学生近视发病率居世界第二,
人数居世界之首。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卫生和社会
问题。
视力下降不仅影响青少年的日常生活和学习,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育造成极大的障碍。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,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
者,端正坐姿,挺直腰背,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。
最新的问卷调查显示: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
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