視力保護(hù)器說明書

1、視力保護(hù)器說明書1、   制作目的目前，青少年視力低下已成為國(guó)內(nèi)外共同關(guān)心的問題。資料顯示，我國(guó)小學(xué)生視力低下率為26.96%，初中生53.43%，高中生72.8%，大學(xué)生77.95%。特別是調(diào)查顯示50%以上的學(xué)生及家長(zhǎng)缺乏視力保健最基本的科普知識(shí)，不懂得不提前預(yù)防和及時(shí)治療近視的危害性，因而有41.6%視力低下的學(xué)生并未采取任何矯正措施，又缺專業(yè)機(jī)構(gòu)的治療。  基于以上原因，本論文提出了智能超聲波視力保護(hù)儀的設(shè)計(jì)思路。智能超聲波視力保護(hù)儀主要包含測(cè)距、感光和定時(shí)三大功能。其中測(cè)距和感光模塊由相應(yīng)功能的傳感器構(gòu)成，能實(shí)現(xiàn)對(duì)使用者距離與周圍光線強(qiáng)弱的檢測(cè)和報(bào)警功能

2、。處理模塊由STC89C52單片機(jī)運(yùn)行程序構(gòu)成，能實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)時(shí)間進(jìn)行定時(shí)并通過報(bào)警來提示時(shí)間已到的功能?？傮w上講，本設(shè)計(jì)的這三個(gè)功能能同時(shí)生效，并通過報(bào)警燈閃爍和蜂鳴器報(bào)警的方式提醒使用者注意用眼衛(wèi)生。 本文期望通過該電子硬件的制作和理論的研究，能為后期進(jìn)一步設(shè)計(jì)多功能視力保護(hù)器并采取合理措施提高視力保護(hù)的有效性提供可靠和有效的數(shù)據(jù)源和信息依據(jù)。2、 功能介紹 為貫徹落實(shí)國(guó)家教委規(guī)定：學(xué)生在讀寫時(shí)，應(yīng)在一定亮度下，眼離讀物一尺，身離書桌一拳，時(shí)間不超過45分鐘，本產(chǎn)品具有以下功能： 1當(dāng)使用者臉部與桌面或電腦等之間的距離小于25CM（距離可以適當(dāng)調(diào)整）時(shí),電路將發(fā)出聲光提示；  2

3、當(dāng)使用時(shí)間達(dá)到45分鐘時(shí),電路自動(dòng)發(fā)出聲音提示,數(shù)碼管閃爍，提醒使用者注意休息；  3 當(dāng)讀寫環(huán)境光線照度不足或過強(qiáng)時(shí),電路將發(fā)出聲光提示； 4感應(yīng)環(huán)境光線的范圍是可以調(diào)節(jié)的，實(shí)現(xiàn)智能化； 5電路可靠,設(shè)計(jì)小巧省電，并且能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能。 提醒器可根據(jù)用戶自定的距離，進(jìn)行過近提醒；提醒器還可根據(jù)用戶自己定的時(shí)間，進(jìn)行休息提醒;提醒方式可供選擇（聲音式，閃燈式）；可根據(jù)用戶自身情況，調(diào)整發(fā)射接收器角度，人機(jī)之間的距離。圖1.1產(chǎn)品使用場(chǎng)景示意圖三，元件清單元件名稱元件稱號(hào)元件數(shù)量AD采集芯片11蜂鳴器B11電容C11電容C2, C32發(fā)光二極管

4、D11光敏電阻GR11液晶LCD11三極管Q11電阻R1, R42電阻R21電阻R31電阻R61按鍵S1, S2, S3, S44電源開關(guān)SW11單片機(jī)U11晶振Y11四，基本框架系統(tǒng)主要功能分為2大部分：坐姿提醒和定時(shí)提醒。主要框架如圖1.2所示。 MCU超聲波發(fā)送器超聲波接收器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)鐘電路驅(qū)動(dòng)電路發(fā)光二極管LCD顯示提醒部分測(cè)距部分時(shí)鐘定時(shí)按 鍵 控 制光線檢測(cè)報(bào)警蜂鳴器圖1.2產(chǎn)品主要功能結(jié)構(gòu)圖坐姿提醒器主要功能提醒功能，通過超聲波發(fā)射和接收，通過單片機(jī)程序計(jì)算出距離是否過近的原理進(jìn)行工作，如果距離過近則通過蜂鳴器、閃光二種方式來提醒使用者及時(shí)調(diào)整坐姿。五，硬件設(shè)計(jì)1. 電源穩(wěn)壓電

5、路設(shè)計(jì) 采用USB外接電源為單片機(jī)，傳感器供電。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)工作時(shí)，單片機(jī)、傳感器的工作電壓穩(wěn)定能夠滿足系統(tǒng)的要求，而且電池充換電方便。2. 主控制器模塊 采用STC89C52單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)采用STC89C52單片機(jī)作為多功能視力保護(hù)器的核心控制單元，充分分析我們的系統(tǒng)，其關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)報(bào)警與提醒，處理超聲波測(cè)得的信號(hào)，以及處理光照強(qiáng)度信息，而在這一點(diǎn)上，單片機(jī)就顯現(xiàn)出來它的優(yōu)勢(shì)控制簡(jiǎn)單、方便、快捷。這樣一來，單片機(jī)就可以充分發(fā)揮其資源、有較為強(qiáng)大的控制功能及可位尋址操作功能、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。STC89C52單片機(jī)具有功能強(qiáng)大的位操作指令，I/O口均可按位尋址，程序

6、空間多達(dá)8K，對(duì)于本設(shè)計(jì)也綽綽有余，更可貴的是STC89C52單片機(jī)價(jià)格非常低廉。3. 光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊采用光敏電阻。光敏電阻的工作原理是當(dāng)有光線照射時(shí)，電阻內(nèi)原本處于穩(wěn)定狀態(tài)的電子受到激發(fā)，成為自由電子，所以光線越強(qiáng)，產(chǎn)生的自由電子也就越多，電阻就會(huì)越小。光敏電阻的優(yōu)點(diǎn)有內(nèi)部的光電效應(yīng)和電極無關(guān)（光電二極管才有關(guān)），即可以使用直流電源。靈敏度和半導(dǎo)體材料、以及入射光的波長(zhǎng)有關(guān)，價(jià)格低廉，性價(jià)比高。 4. 報(bào)警提示模塊 采用蜂鳴器報(bào)警。蜂鳴器，體積小，重量輕，裝配簡(jiǎn)單，使用方便。價(jià)格實(shí)惠，對(duì)推動(dòng)視力保護(hù)器的普及有很好的優(yōu)勢(shì)。能夠較好的滿足系統(tǒng)的要求，因此我們選擇了此方案。5. 坐姿檢測(cè)模塊 采

7、用超聲波傳感器檢測(cè)。通過測(cè)量人臉與桌面的距離來確定坐姿。當(dāng)距離小于30CM時(shí)就提醒。超聲波體積小，重量輕，使用方便。價(jià)格實(shí)惠，對(duì)推動(dòng)視力保護(hù)器的普及有很好的優(yōu)勢(shì)。能夠較好的滿足系統(tǒng)的要求，因此我們選擇了此方案。6. 顯示模塊用LCD1602液晶進(jìn)行顯示。LCD1602由于其顯示清晰，顯示內(nèi)容豐富、清晰，顯示信息量大，使用方便，顯示快速而得到了廣泛的應(yīng)用。單對(duì)于此系統(tǒng)我們需要顯示豐富的內(nèi)容，人機(jī)界面需要友好，因此我們選擇了此方案。六，使用說明從左邊第一個(gè)起，減鍵（開始學(xué)習(xí)鍵）、加鍵（學(xué)習(xí)暫停鍵）、設(shè)置鍵。補(bǔ)充 本產(chǎn)品還正在研發(fā)階段，暫時(shí)只能監(jiān)控光線強(qiáng)度和距離遠(yuǎn)近。            &