多功能視力保護器畢業(yè)設計

1、唐山師范學院本科畢業(yè)論文題 目 多功能視力保護器的設計學 生 劉盤石 指導教師 崔乃忠 教授年 級 2008級專 業(yè) 電子信息科學與技術系 別 物理系唐山師范學院物理系2012年5月 鄭重聲明 本人的畢業(yè)論文（設計）是在指導教師崔乃忠教授導下獨立撰寫完成的。如有剽竊、抄襲、造假等違反學術道德、學術規(guī)范和侵權(quán)的行為，本人愿意承擔由此產(chǎn)生的各種后果，直至法律責任，并愿意通過網(wǎng)絡接受公眾的監(jiān)督。特此鄭重聲明。畢業(yè)論文（設計）作者（簽名）： 年 月 日 目 錄摘要11 引言11.1 選題背景11.2 視力保護器的現(xiàn)狀21.3 本文主要研究內(nèi)容32 系統(tǒng)硬件設計32.1 89c52單片機簡介42.2 超

2、聲波測距報警電路52.3 89c52單片機的中斷系統(tǒng)72.4 光線報警電路82.4.1 光敏電阻控制電路82.5 定時報警電路92.5.1 單片機控制電路102.5.2蜂鳴器報警發(fā)聲電路113 開發(fā)系統(tǒng)軟件設計113.1 系統(tǒng)軟件設計113.2 主要程序介紹154 結(jié)論18參考文獻19致謝20外文頁21多功能視力保護器的設計劉盤石摘要：本文提出了一種基于單片機的多功能視力保護器。討論了89c52型單片機的硬件電路和軟件設計。并在此硬件基礎上實現(xiàn)傳感器報警電路、光線強度報警電路及定時報警電路。目前各種單片機控制的理論和實際應用系統(tǒng)的設計正在引起人們的廣泛關注。主要為單片機的發(fā)展概況以及視力保護器

3、的發(fā)展概況，并通過89c52單片機實現(xiàn)控制電路并利用c語言編程產(chǎn)生脈沖的方法，以及利用單片機的定時功能和匯編語言實現(xiàn)定時的方法?？梢灾绬纹瑱C控制的原理及設計和系統(tǒng)主要硬件組成部分及其作用，給出了整個系統(tǒng)軟件流程圖和部分子程序流程圖。介紹了該技術的應用前景和推廣價值。而且提出了本系統(tǒng)尚需解決的一些問題，并給出了可能解決這些問題的途徑和方法。本設計以超聲波技術為主要理論依據(jù)。具體就視力保護器的理論與硬件的設計進行了研究?；趯嶒炇椰F(xiàn)有的硬件平臺，本文的研究目標是完成多功能視力保護器的硬件開發(fā)與設計，并完成相應的硬件制作。其研究內(nèi)容分為兩部分：對視力保護器的硬件設計和硬件制作。在設計中存在著如何有

4、效的提高視力保護以及對硬件電路準確調(diào)試的難點。在硬件設計中，基于超聲波技術設計的多功能視力保護器電路，通過超聲波接收頭對接收的超聲波信號進行調(diào)制輸出，實現(xiàn)控制聲光提示電路工作的理論研究有一定的研究意義。本文設計出了基于超聲波發(fā)射與接收技術的多功能視力保護器。通過實踐證明該視力保護器可行且可靠性良好，使用方便。本文期望通過該電子硬件的制作和理論的研究，能為后期進一步設計多功能視力保護器并采取合理措施提高視力保護的有效性提供可靠和有效的數(shù)據(jù)源和信息依據(jù)。關鍵詞：傳感器報警、光線強度報警、定時器、c語言 、超聲波引言學生近視在我國已成為一個日益嚴重的社會問題。國家有關部門對許多職業(yè)均有明確的視力要求

5、，而一旦近視，花再多的錢醫(yī)治也不可能恢復原有的視力。專家認為造成學生近視的最主要原因是讀寫姿勢不正確。國家教委規(guī)定：學生在讀寫時，應在一定亮度下，眼睛離讀物一尺，身離書桌一拳。學習壓力如此之大，學習時間如此之多，那么，有一個保護視力的裝置便顯得越來越重要。1.1 選題背景目前，青少年視力低下，已成為國內(nèi)外共同關心的公共衛(wèi)生問題。調(diào)查顯示 50%以上的學生及家長缺乏視力保健最基本的科普知識，不懂得“近視與盲只差一步”的危害性，因而有 41.6%視力低下的學生并未采取任何矯正措施，又缺專業(yè)機構(gòu)的治療。 因此我們進行了多功能視力保護器的研究設計。通過創(chuàng)造健康的讀寫環(huán)境和科學方式，避免因長期讀寫(現(xiàn)代

6、意義的讀寫包括：看書、寫字、用電腦、看電視等)而導致的近視、駝背、脊柱側(cè)彎、斜視、頸椎病等疾病的發(fā)生和發(fā)展，用非醫(yī)藥的手段，防范和解除因不良讀寫習慣，避免給人們身體帶來傷害。近視，作為一種現(xiàn)代通病，幾乎沒有辦法根治它。目前的激光切除手術其實是傷害了人體的自然完整，戕害著身心的健全。于是，百年來人們沿用著“玻璃凹凸”的笨辦法維系著人們對外界求索的目光。 研究表明，造成近視99的原因，源自于孩子們平時讀書、寫字時坐姿不標準，導致眼睛距離書本太近所致。大部分孩子喜歡趴在課桌上讀寫，并且老師、家長屢教不改，很難扭轉(zhuǎn)習慣，是家長一直頭疼的事。1.2 視力保護器的現(xiàn)狀現(xiàn)在國內(nèi)外已經(jīng)有許多電子公司都有自己公

7、司生產(chǎn)的視力保護器。國內(nèi)這方面的研究現(xiàn)狀為：在國內(nèi)生產(chǎn)的視力保護器，又稱坐視寶，它能有效的對使用者的坐姿不當進行語音提示。還有國內(nèi)一些廠家生產(chǎn)的坐姿矯正器?？梢约m正看書，寫字的不良坐姿?？傮w看來，國內(nèi)生產(chǎn)的視力保護器功能特點比較單一，與人們的個性化需求尚有很大的差距。故不能很好的滿足廣大使用者的需求。國外也致力于對保護視力的研究，但是他們更側(cè)重于對近視原因的研究。美國德克薩斯大學西南醫(yī)學中心何于光博士表示，吃魚和新鮮蔬菜能夠保護視力，降低發(fā)生近視的概率。他們認為通過合理的飲食營養(yǎng)搭配，以及正確的學習習慣，對視力的保護能起到事半功倍的作用。研究證明，市場上真正的多功能視力保護器幾乎沒有?，F(xiàn)有的產(chǎn)

8、品只是側(cè)重視力保護的一方面，功能比較單一，不能從多個角度保護使用者的視力?，F(xiàn)在市場上設計的有以超聲波技術為主要理論依據(jù)的視力保護器。它就具體就視力保護器的理論與硬件的設計進行了研究?；趯嶒炇椰F(xiàn)有的硬件平臺，研究目標是完成多功能視力保護器的硬件開發(fā)與設計，并完成相應的硬件制作。其研究內(nèi)容分為兩部分：對視力保護器的硬件設計和硬件制作。在設計中存在著如何有效的提高視力保護以及對硬件電路準確調(diào)試的難點。在硬件設計中，基于超聲波技術設計的多功能視力保護器電路，通過超聲波接收頭對接收的超聲波信號進行調(diào)制輸出，實現(xiàn)控制聲光提示電路工作的理論研究有一定的研究意義。通過實踐證明該視力保護器可行且可靠性良好，使

9、用方便但也存在一些問題，比如說沒有光線控制報警的功能，光線也是傷害學生的視力的一個重要因素。該設計通過該電子硬件的制作和理論的研究，能為后期進一步設計多功能視力保護器并采取合理措施提高視力保護的有效性提供可靠和有效的數(shù)據(jù)源和信息依據(jù)。由于現(xiàn)在國內(nèi)外大量的市場需求，視力保護器的起步才剛剛開始，存在很大的發(fā)展空間，各個國家的很多公司均在此方面展開了研究，相信未來視力保護器一定會得到巨大的發(fā)展，為廣大的中小學生的視力保護做出根本的保障。11.3 本文主要研究內(nèi)容鑒于單片機芯片的智能處理功能本設計采用理論計算和實驗驗證的方法相結(jié)合的以單片機芯片為核心的主體電路。首先是對各單元電路進行設計，并選擇合適的

10、元器件。在選擇元器件時，要注意所選芯片的性價比，對于電阻、電容等常用元件要先進行參數(shù)計算后再選擇。其次是設計整個電路，并在計算機上對各單元電路進行相應功能的調(diào)試仿真！其中單片機芯片選用較為普遍的89c52型，傳感器選用水銀滾珠型重力傳感器，光線報警選用光敏電阻來實現(xiàn)，報警發(fā)聲系統(tǒng)選用以HFC5219芯片為核心的發(fā)聲硬件電路。在設計中利用8052型單片機的定時功能即P3.4和P3.5的T0和T1，利用單片機的c語言進行編程。電路通過編程實現(xiàn)自動復位。本次畢業(yè)設計的研究內(nèi)容是設計一個多功能視力保護器。它具備以下功能：1當使用者臉部與桌面之間的距離小于20CM時,電路將發(fā)出聲音提示； 2當讀寫環(huán)境光

11、線照度不足時,電路將發(fā)出聲音提示； 3當使用時間達到45分鐘時,電路自動發(fā)出聲音提示,提醒使用者注意休息； 4單片機的主頻為6KHZ；電路測光報警的靈敏度可調(diào)； 5電路可靠,要求通過計算機仿真并且能夠?qū)崿F(xiàn)相應的功能。真正幫助學生做到國家教委規(guī)定：學生在讀寫時，應在一定亮度下，眼離讀物一尺，身離書桌一拳。2 系統(tǒng)硬件設計硬件主要以89c52型單片機為核心，功能電路主要包括超聲波測距報警電路、光線報警電路、定時報警電路以及報警發(fā)聲電路等核心電路。利用單片機的c語言。圖2是本系統(tǒng)設計的基本框圖。2 3圖2系統(tǒng)設計基本框圖2.1 89c52單片機簡介89c52單片機包含中央處理器、程序存儲器(ROM)

12、、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線。圖2-1為89c52單片機的芯片原理圖。89c52單片機片內(nèi)含有掩膜ROM型程序存儲器。因為這種只讀存儲器中的程序要由單片機生產(chǎn)廠制作芯片時為用戶固化于片內(nèi)，所以只適用于批量極大、程序要永久性保留且不會修改的場合。其主要組成部分為：A中央處理器(CPU)。它是單片機的核心，包括運算器和控制器兩個主要組成部分，用于實現(xiàn)運算和控制功能。運算器主要包括算術邏輯運算部件(ALU)、位處理器、累加器A、寄存器B、緩存器TMP1和TMP2、程序狀態(tài)字寄存器PSW以及十進制調(diào)整電路等。其主要

13、功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的算術運算、邏輯運算、位操作及數(shù)據(jù)傳送等?？刂破髦饕蓵r鐘和時序電路以及一些控制寄存器組成。其主要功能是協(xié)調(diào)整個單片機的工作，產(chǎn)生時序脈沖和提供控制信號等。B數(shù)據(jù)存儲器。MCS-52系列單片機芯片數(shù)據(jù)存儲器共有128個存儲單元，用于存放可讀寫的數(shù)據(jù)。為了與外部擴展的數(shù)據(jù)存儲器相區(qū)別，通常稱芯片內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器為內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器，簡稱內(nèi)部RAM。C程序存儲器。89c52芯片內(nèi)部有4KB掩膜ROM用來存放程序和原始數(shù)據(jù)。通常稱之為內(nèi)部程序存儲器或內(nèi)部ROM。D定時器/計數(shù)器。MCS-52共有兩個16位的定時器/計數(shù)器，以實現(xiàn)定時和計數(shù)功能。E并行I/O口。MCS-52共有四個8位的I/

14、O口(即P0、P1、P2和P3)，用以完成數(shù)據(jù)的并行輸入/輸出。F串行I/O口。MCS-52有一個全雙工串行口，以實現(xiàn)單片機和其他計算機或設備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。G中斷控制系統(tǒng)。MCS-52共有5個中斷源，分高和低兩個優(yōu)先級別。42.2 超聲波測距報警電路下面具體論述傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理。圖2-2的運用原理是：（1）采用I0口TRIG觸發(fā)測距，給至少10us的高電平信號；（2）模塊自動發(fā)送8個40khz的方波，自動檢測是否有信號返回；（3）有信號返回，通過IO口ECHO輸出一個高電平，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間。測試距離=（高電平時間*聲速（340M/S）/2;圖2-2.1

15、超聲波時序圖以上時序圖表明你只需要提供一個10us以上的脈沖觸發(fā)信號，該模塊內(nèi)部將發(fā)出8個40KHZ周期電平并檢測回波。一旦檢測到有回波信號則輸出回響信號?；仨懶盘柕拿}沖寬度與所測距離成正比。由此通過發(fā)射信號到收到的回響信號時間間隔可以計算得到距離。當距離小于設定的距離時，觸發(fā)報警發(fā)聲電路工作，發(fā)出聲音提醒該學生坐直，從而達到保護該學生視力的目的。5 6圖2-2超聲波測距報警電路2.3 89c52單片機的中斷系統(tǒng)(1)中斷概述中斷是由硬件驅(qū)動或者軟件驅(qū)動的信號，中斷信號使C5416 DSP暫停正在執(zhí)行的程序，并進入中斷服務程序(ISR)。C5416 DSP既支持軟件中斷也支持硬件中斷：由程序指

16、令(INTR、TRAP或RESET)請求的軟件中斷。由外部物理設備信號請求的硬件中斷。當同時有多個硬件中斷被觸發(fā)時，C5416 DSP按照中斷優(yōu)先級別的高低對它們進行服務。(2)中斷分類 可屏蔽中斷。 非屏蔽中斷。(3)中斷處理步驟 接收中斷請求。 應答中斷。 執(zhí)行中斷服務程序(ISR)。(3)中斷標志寄存器(IFR)中斷標志寄存器是一個存儲映射的CPU寄存器，可以識別和清除有效的中斷。當一個中斷出現(xiàn)時，IFR中的相應的中斷標志位置1，直到CPU識別該中斷為止。該設計在軟件編程中需用到單片機的中斷系統(tǒng)和中斷指令，具體指令和程序見下章。2.4 光線報警電路該電路分為光敏電阻控制電路和光線發(fā)聲報警

17、電路。其功能是完成由光敏電阻控制的電路在條件滿足時發(fā)出脈沖，該脈沖作用于89c52單片機的P1.0口，通過檢測p1.0口是否為高電平，由中斷控制利用P1.1口給出滿足發(fā)聲電路需要的脈沖，再由發(fā)聲電路發(fā)出聲音提醒學生光線太暗了，需要調(diào)節(jié)光的亮度，進而達到保護學生視力的目的。72.4.1 光敏電阻控制電路圖2-3 光敏控制電路圖2-3是光敏控制電路原理圖。當光敏電阻受到較強的光照照射時，光敏電阻阻值變低，輸出端輸出高電平，為模擬信號，經(jīng)1/4LM339（四電壓比較器，用其中的一個即可）轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號然后經(jīng)反相器傳給單片機，此時，傳過去的信號為低電平，即光線正常時輸出信號為低電平；當光敏電阻受到較弱

18、的光照照射時，光敏電阻阻值為無窮大，輸出電壓為Vce=0.7v，為低電平，經(jīng)比較器輸出為零，再經(jīng)反相器作用后輸出為1，即光線較暗淡時，總的輸出電壓為高電平即1。反饋到單片機上，觸發(fā)蜂鳴器報警。8圖2-4 LM339的結(jié)構(gòu)圖 圖2-4為LM339的結(jié)構(gòu)圖。其中LM339集成塊內(nèi)部裝有四個獨立的電壓比較器，該電壓比較器的特點是：(1)失調(diào)電壓小，典型值為2mV；(2)電源電壓范圍寬，單電源為2-36V，雙電源電壓為±1V-±18V；(3)對比較信號源的內(nèi)阻限制較寬；(4)共模范圍很大，為0(Ucc-1.5V)Vo；(5)差動輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓；(6)輸出端電

19、位可靈活方便地選用。LM339集成塊采用C-14型封裝，圖2-5.1為LM339原理圖的外型及管腳排列。由于LM339使用靈活，應用廣泛，所以世界上各大IC生產(chǎn)廠、公司竟相推出自己的四相比較器，如IR2339、ANI339、SF339等，它們的參數(shù)基本一致，可互換使用。2.5 定時報警電路報警電路分為單片機控制電路和報警發(fā)聲電路。它主要通過單片機的定時計數(shù)功能完成定時45分鐘并使報警電路發(fā)出報警聲，用以提醒學生休息！89c52單片機內(nèi)有兩個可編程的定時器/計數(shù)器，滿足諸如對外部脈沖進行記數(shù)，產(chǎn)生精確的定時時間，作串行口的波特發(fā)生器等功能的需要。它們具有兩種工作模式(計數(shù)器模式和定時器模式)及4

20、種工作方式(方式0，方式1，方式2，方式3)。其控制字均在相應的特殊功能寄存器中，通過對它的特殊功能寄存器的編制，可以方便的選擇適當?shù)墓ぷ髂Ｊ胶凸ぷ鞣绞健．敹〞r器/計數(shù)器為定時工作方式時，計數(shù)器的加1信號由振蕩器的12分頻信號產(chǎn)生，即每過一個機器周期，計數(shù)器加1，直至計數(shù)滿溢出為止。顯然，定時器的定時時間與系統(tǒng)的振蕩頻率有關。因一個機器周期等于12個振蕩周期，所以計數(shù)頻率fcount=1/12osc。如果晶振為12MHz，則計數(shù)周期為：T=1/（12×106）Hz×1/12=1s這是最短的定時周期。若要延長定時時間，則需要改變定時器的初值，并要適當選擇定時器的長度(如8位、

21、13位、16位等)。當定時器/計數(shù)器為計數(shù)工作方式時，通過引腳T0和T1對外部信號計數(shù)，外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計數(shù)。計數(shù)器在每個機器周期的S5P2期間采樣引腳輸入電平。若一個機器周期采樣值為1，下一個機器周期采樣值為0，則計數(shù)器加1。此后的機器周期S3P1期間，新的計數(shù)值裝入計數(shù)器。所以檢測一個由1至0的跳變需要兩個機器周期，故外部事年的最高計數(shù)頻率為振蕩頻率的1/24。例如，如果選用12MHz晶振，則最高計數(shù)頻率為0.5MHz。雖然對外部輸入信號的占空比無特殊要求，但為了確保某給定電平在變化前至少被采樣一次，外部計數(shù)脈沖的高電平與低電平保持時間均需在一個機器周期以上。工作方式控制寄存器TMO

22、D用于控制定時器/計數(shù)器的工作模式及工作方式，它的字節(jié)地址為89H。定時器/計數(shù)器的兩個作用是用來精確的模擬一段時間間隔(作定時器用)或累計外部輸入的脈沖個數(shù)(作計數(shù)器用)。當作定時器用時，在其輸入端輸入周期固定的脈沖個數(shù)，即可計算出所定時間的長度。當89c52內(nèi)部的定時器/計數(shù)器被選定為定時器工作模式時，記數(shù)輸入信號是內(nèi)部時鐘脈沖，每個機器周期產(chǎn)生一個脈沖使計數(shù)器增1，因此，定時器/計數(shù)器的輸入脈沖和機器周期一樣，為時鐘頻率的1/12。本設計采用的時鐘周期為6MHz，記數(shù)速度為500KHz，輸入脈沖的時間間隔為0.5秒。102.5.1 單片機控制電路單片機控制電路由89c52單片機的P3.4

23、和P3.5即T0和T1定時/計數(shù)器通過單片機的匯編語言來實現(xiàn)！定時時間為50分鐘，其計時初值可計算如下：50*60=3000s=30000*100ms100ms用T0定時設置T0工作方式1，30000次用T2計數(shù)，設T2工作方式為11。T0的定時初值為：216-100ms/2us=15536=C3B0H；T1的計數(shù)初值為65536-30000=35536=8AD0H其中T0為定時器，T1為計數(shù)器，定時器T0定時100ms后，計數(shù)器T1計數(shù)一次，此時，定時器T0進行中斷服務程序ZDT0進行定時器T0循環(huán)定時進入下一個定時周期，當滿足又一次定時滿100ms時，再由計數(shù)器T1計數(shù)一次，如此循環(huán)下去，

24、直到滿足計數(shù)器T1計數(shù)30000次，計數(shù)器T1進入中斷服務程序ZDT1，其功能是使單片機的P3.0引腳發(fā)送一個脈沖觸發(fā)定時報警發(fā)聲電路，由定時報警發(fā)聲電路發(fā)出報警信號，使學生意識到已經(jīng)學習了45分鐘了，需要休息一下，進而達到保護學生視力的目的。此時，學生應關閉視力保護器電源，休息后在開啟電源以進行節(jié)能。開啟電源后，定時器T0和計數(shù)器T1進行到下一循環(huán)，對定時器進行賦值，T0定時，T計數(shù)，再進行報警。定時用的c語言程序見附錄。2.5.2蜂鳴器報警發(fā)聲電路圖2-5 蜂鳴器報警發(fā)聲電路如圖2-5所示，三極管主要是做驅(qū)動用的。因為單片機的IO口驅(qū)動能力不夠讓蜂鳴器發(fā)出聲音，所以我們通過三極管放大驅(qū)動電

25、流，從而可以讓蜂鳴器發(fā)出聲音，利用單片機的定時功能通過P3.3產(chǎn)生一個振蕩脈沖方波，輸出高電平，三極管導通，集電極電流通過蜂鳴器讓蜂鳴器發(fā)出聲音，當輸出低電平時，三極管截止，沒有電流流過蜂鳴器，所以就不會發(fā)出聲音。3 開發(fā)系統(tǒng)軟件設計由于簡單的程序可以用匯編明顯提高執(zhí)行速度，但在大型程序開發(fā)時，需要考慮多方面因素，工程開發(fā)周期等需要合理選擇編程語言，所以本文主要采用單片機c語言來完成軟件設計和程序代碼的編寫，程序簡單易懂，可執(zhí)行性強。3.1 系統(tǒng)軟件設計軟件采用Keil Software，使用單片機匯編語言。因為匯編可以完成有些C語言完成不了的操作。程序中對時間要求苛刻的部分可以用內(nèi)嵌匯編來重

26、寫，以促進速度上的顯著提高。但是，開發(fā)和測試匯編代碼是一件辛苦的工作，它將花費更長的時間，因而要慎重選擇要用匯編的部分。一個合格的程序員應該是寫出高質(zhì)量標準化程序。主程序的流程采用模塊的方法設計，先規(guī)劃出各功能子模塊，然后各個擊破，這也是軟件開發(fā)的方式，可以由簡入難，比較符合人的思維習慣。圖3-2使定時器T0的中斷程序流程圖，圖3-3使計數(shù)器T1終端服務流程圖，其程序設計原理如下：單片機控制電路由89c52單片機的P3.4和P3.5即T0和T1定時/計數(shù)器通過單片機的匯編語言來實現(xiàn)！定時時間為45分鐘，其計時初值可計算如下：50*60=3000s=30000*100ms100ms用T0定時設置

27、T0工作方式1，30000次用T2計數(shù)，設T2工作方式為11。T0的定時初值為：216-100ms/2us=15536=C3B0H；T1的計數(shù)初值為65536-30000=35536=8AD0H其中T0為定時器，T1為計數(shù)器，定時器T0定時100ms后，計數(shù)器T1計數(shù)一次，此時，定時器T0進行中斷服務程序ZDT0進行定時器T0循環(huán)定時進入下一個定時周期，當滿足又一次定時滿100ms時，再由計數(shù)器T1計數(shù)一次，如此循環(huán)下去，直到滿足計數(shù)器T1計數(shù)30000次，計數(shù)器T1進入中斷服務程序ZDT1，其功能是使單片機的P3.0引腳發(fā)送一個脈沖觸發(fā)定時報警發(fā)聲電路，由定時報警發(fā)聲電路發(fā)出報警信號，使學生

28、意識到已經(jīng)學習了45分鐘了，需要休息一下，進而達到保護學生視力的目的。此時，學生應關閉視力保護器電源，休息后在開啟電源以進行節(jié)能。開啟電源后，定時器T0和計數(shù)器T1進行到下一循環(huán)，對定時器進行賦值，T0定時，T計數(shù)，再進行報警。圖3-1 程序流程圖圖3-2 T0中斷程序流程圖圖3-3 T1中斷程序流程圖3.2 主要程序介紹本設計采用c語言編寫。c語言是一種計算機程序設計語言。它既有高級語言的特點，又具有匯編語言的特點。它可以作為系統(tǒng)設計語言，編寫工作系統(tǒng)應用程序，也可以作為應用程序設計語言，編寫不依賴計算機硬件的應用程序。因此，它的應用范圍廣泛。各個主要程序段介紹如下：1設計要求滿足定時50分

29、鐘后報警，其初值計算如下：50min*60=3000s=30000*100ms100ms用T0定時設置T0工作方式1，30000次用T2計數(shù)，設T2工作方式為11。T0的定時初值為：216-100ms/2us=15536=C3B0H；T1的計數(shù)初值為65536-30000=35536=8AD0H2程序為：/*液晶lcd顯示*/#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit trig=P20;sbit echo=P32;sbit baojing=P33;sbit lcdrs=P12;s

30、bit lcdrw=P11;sbit lcden=P10;bit succeed_flag; /測量成功標志uchar tH,tL;long xx;void lcd_delay(uchar x);void trig_delay()uchar i;for(i=100;i>1;i-); void write_com(uchar com)/寫命令函數(shù)lcdrs=0;P0=com;lcd_delay(20);lcden=1;lcd_delay(20); lcden=0;void write_date(uchar date)/寫數(shù)據(jù)函數(shù)lcdrs=1;P0=date;lcd_delay(20);l

31、cden=1;lcd_delay(20);lcden=0;void init_lcd()/初始化函數(shù) lcden=0;/默認開始狀態(tài)為關使能端，見時序圖 lcdrw=0;/選擇狀態(tài)為 寫write_com(0x0f);write_com(0x38);/顯示模式設置，默認為0x38,不用變。write_com(0x01);/顯示清屏，將上次的內(nèi)容清除，默認為0x01. write_com(0x0c);/顯示功能設置0x0f為開顯示，顯示光標，光標閃爍；0x0c為開顯示，不顯光標，光標不閃write_com(0x06);/設置光標狀態(tài)默認0x06,為讀一個字符光標加1. write_com(0x8

32、0);/設置初始化數(shù)據(jù)指針，是在讀指令的操作里進行的void display()/顯示函數(shù)ucharbai=0,shi=0,ge=0,xiao=0;bai=xx/1000;shi=xx%1000/100;ge=xx%100/10;xiao=xx%10;write_com(0x80);write_date('l');write_date('o');write_date('n');write_date('g');write_date('=');write_date('0'+bai);write_date

33、('0'+shi);write_date('0'+ge);write_date('.');write_date('0'+xiao);void lcd_delay(uchar x)uint i,j;for(i=x;i>0;i-)for(j=10;j>0;j-);void main()init_lcd();trig=0; /首先拉低脈沖輸入引腳TMOD=0x01; /定時器0，定時器1，16位工作方式IT0=0; /由高電平變低電平，觸發(fā)外部中斷/ET1=1; /打開定時器1中斷EX0=0; /關閉外部中斷EA=1; /打

34、開總中斷0while(1) /程序循環(huán)uchar num=0,i;for(i=0;i<20;i+) EA=0;trig=0; trig_delay(); trig=1; /產(chǎn)生一個20us的脈沖，在Trig引腳 while(echo=0); /等待Echo回波引腳變高電平succeed_flag=0; /清測量成功標志EX0=1; /打開外部中斷TH0=0; /定時器1清零 TL0=0; /定時器1清零 TR0=1; /啟動定時器1 EA=1;while(TH0 < 30);/等待測量的結(jié)果，周期65.535毫秒（可用中斷實現(xiàn)） TR0=0; /關閉定時器1 EX0=0; /關閉外

35、部中斷 if(succeed_flag=1) xx=(tH*256+tL)*340.0*12.0/11.0592/10000.0/2.0)*10; /微秒的單位除以58等于厘米 /為什么除以58等于厘米， Y米=（X秒*344）/2display(); / X秒=（ 2*Y米）/344 =X秒=0.0058*Y米 =厘米=微秒/58if(xx<200)num+; if(succeed_flag=0) xx=0; /沒有回波則清零 if(num>12)baojing=0;num=0;elsebaojing=1;num=0; /*/外部中斷0，用做判斷回波電平INTO_() inter

36、rupt 0 / 外部中斷是0號 tH =TH0; /取出定時器的值 tL =TL0; /取出定時器的值 succeed_flag=1; /至成功測量的標志 EX0=0; /關閉外部中斷 /*結(jié)論本次畢業(yè)設計硬件上完成了一個89c52單片機的單通道語音信號處理平臺的設計，并在此平臺上用單片機匯編語言進行軟件設計，經(jīng)過測試，基本滿足設計目標，可以完成各項基本功能。本系統(tǒng)開發(fā)空間大，接口方便，使用靈活，便于用戶擴展功能。當然，由于時間關系，本次設計的系統(tǒng)也有某些不太完善的地方，如光敏電阻的使用，也不能實現(xiàn)調(diào)節(jié)光度和壓縮浪費大量空間，有待進一步改善。本文探索并實現(xiàn)了多功能視力保護器設計的完整過程。，

37、該系統(tǒng)具有很高的使用價值，很好地達到了設計的目的；本文創(chuàng)新點：1發(fā)展了利用單片機設計視力保護器的思想，增加了單片機在現(xiàn)實生活中的應用。利用光敏電阻電路產(chǎn)生脈沖，通過輔助坐直傳感器幫組學生坐直進而校正其視力，簡單方便且不會產(chǎn)生系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的問題。2盡可能發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)勢，可以方便向其他功能擴展，也就是利用平臺優(yōu)勢可以衍生更多功能。參考文獻1 家庭電子1998年合訂本.J1999. 212-214 2 康華光.電子技術基礎模擬部分.M北京：高等教育出版社，2005.1-203 康華光.電子技術基礎數(shù)字部分.M北京：高等教育出版社，2005.40-604 電子工藝實習.J成都，2003.1-235 電

38、子技術實驗.J 成都， 2005.1-206 電子線路設計實驗測試第二版.M武漢：華中科大出版社， 2002.1-407 趙健.實用聲光電及無線電遙控電路300例.J北京：中國電力出版社，2005.90-1008 鄭浩，高靜.怎樣用萬用電表檢測電子元器件修訂本.J 北京：人民郵電出版社，2005.32-669全新實用電路集粹編輯委員會編著.全新實用電路集粹. M北京：機械工業(yè)出版社，2006.56-7410 王新賢.通用集成電路速查手冊第二版.M 山東科學技術出版社,22-5711 The Institute of Electrical and Electronics Engineers,In

39、c.IEEE Std 802.3,2000 edition,2000.44-94致 謝伴隨論文的完稿，緊張而又充實的大學生活也將隨之結(jié)束，回憶在唐山師院的學習生活，感觸頗深?？梢哉f，唐山的學習經(jīng)歷使我學到了許多更加珍貴的東西，這對我今后的學習工作和人生道路的選擇很有意義。我的畢業(yè)論文撰寫工作自始至終都是在崔乃忠老師全面、具體的指導下進行的。崔乃忠老師知識淵博、待人熱情，經(jīng)常與我交流自己的想法，盡最大努力給予了我多方面指導。崔乃忠老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和對工作兢兢業(yè)業(yè)、一絲不茍的精神將永遠激勵和鞭策我認真學習、努力工作。在和崔老師探討問題過程中，崔老師的諄諄教導使我受益匪淺。在論文的寫作過程中，老師

40、提出了許多寶貴的意見，并不辭辛苦多次加以修改。從他身上，我不僅學到了科學的學習方式，還培養(yǎng)了不斷追求創(chuàng)新的思維方式，同時教育了我要耐心的去干任何一件事，而不是急于求成。在此，我要向我的老師致以最衷心的感謝和深深的敬意。同時也感謝太軍君老師和楊俊鋒老師的關心和幫助，他們在論文開題答辯過程中提出了很多寶貴的意見和建議。最后，衷心地感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位老師。Student to use visual design of protectionLiu panshi Directed by Vice-prof.Cui NaizhongAbstract: This paper presen

41、ts a Multi-functional Sight protector based on Single-chip. Discussed the 89c52-based single-chip hardware circuit and software design. And hardware based on this sensor alarm circuits, light intensity alarm circuit and alarm circuit from time to time. At present, single-chip microcomputer to contro

42、l a variety of theoretical and practical application of system design is a cause for widespread concern. This paper introduces the development of SCM as well as the vision of the development of protective device, and control circuitry 89c52. This paper describes the use of c language programming met

43、hods have a pulse, and the use of single-chip timing function and assembly language to achieve the method from time to time. SCM can be a profound experience of the principles and design. Details of the hardware components of the system and its role, given the entire system software flowchart flow chart and some subroutines. Introduced the technology and promote the value of prospects. But the system still need to be put forward to solve some of the problems, and gives a possible way to solve these problems and methods. The design of ultrasonic technology as the m