【正文】 電壓為Vce=，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。 該設(shè)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 應(yīng)答中斷。 當(dāng)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(wù)。 當(dāng)距離小于設(shè)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(xué)生坐直，從而達(dá)到保護該學(xué)生視力的目的。 6 圖 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。 MCS52共有 5個中斷源，分高和低兩個優(yōu)先級別。 MCS52共有四個 8位的 I/O口 (即 P0、 P P2 和 P3)，用以完成數(shù)據(jù)的并行輸入 /輸出。通常稱之為內(nèi)部程序存儲器或內(nèi)部 ROM。 MCS52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)。其主要功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的算術(shù)運算、邏輯運算、位操作及數(shù)據(jù)傳送等。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。圖 2是本系統(tǒng)設(shè)計的基本框圖。它具備以下功能： 1． 當(dāng)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(dāng)讀寫環(huán)境光線照度不足時 ,電路將發(fā)出聲 音 提示； 3． 當(dāng)使用時間達(dá)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(yīng)的功能。其次是設(shè)計整個電路，并在 計算機 上對各單元電路進行相應(yīng)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。 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(xué)生的視力保護做出根本的保障 。在設(shè)計中存在著如何有效的提高視力保護以及對硬件電路準(zhǔn)確調(diào)試的難點。 現(xiàn)在市場上設(shè)計的有以超聲波技術(shù)為主要理論依據(jù)的視力保護器。美國德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)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?？梢约m正看書，寫字的不良坐姿。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(xí)慣，是家長一直頭疼的事 。 近視， 作為一種現(xiàn)代通病，幾乎沒有辦法根治它。 2 選題背景 目前 ，青少年視力低下，已成為國內(nèi)外共同關(guān)心的公共衛(wèi)生問題 。國家有關(guān)部門對許多職業(yè)均有明確的視力要求，而一旦近視，花再多的錢醫(yī)治也不可能恢復(fù)原有的視力。 本文設(shè)計出了基于超聲波發(fā)射與接收技術(shù)的多功能視力保護器。 基于實驗室現(xiàn)有的硬件平臺，本文的研究目標(biāo)是完成多功能視力保護器的硬件開發(fā)與設(shè)計，并完成相應(yīng)的硬件制作。介紹了該技術(shù)的應(yīng)用前景和推廣價值。 并在此硬件基礎(chǔ)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。如有剽竊、抄襲、造假等違反學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)規(guī)范和侵權(quán)的行為，本人愿 意承擔(dān)由此產(chǎn)生的各種后果，直至法律責(zé)任，并愿意通過網(wǎng)絡(luò)接受公眾的監(jiān)督。特此鄭重聲明。目前各種 單片機控制的理論和實際應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計正在引起人們的廣泛關(guān)注。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。其研究內(nèi)容分為兩部分：對視力保護器的硬件設(shè)計和硬件制作。通過實踐證明該視力保護器可行且可靠性良好，使用方便。專家認(rèn)為造成學(xué)生近視的最主要原因是讀寫姿勢不正確。 調(diào)查顯示 50%以上的學(xué)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 %視力低下的學(xué)生并未采取任何矯正措施，又缺專業(yè)機構(gòu)的治療。目前的激光切除手術(shù)其實是傷害了人體的自然完整，戕害著身心的健全。 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司生產(chǎn)的視力保護器?？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。他們認(rèn)為通過合理的飲食營養(yǎng)搭配，以及正確的學(xué)習(xí)習(xí)慣，對視力的保護能起到事 半功倍的作用。它就具體就視力保護器的理論與硬件的設(shè)計進行了研究。在硬件設(shè)計中，基于超聲波技術(shù)設(shè)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。 [1] 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(shè)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 。在設(shè)計中利用 8052型單片機的定時功能即 T0和 T1，利用單片機的 c語言進行編程。 真正幫助學(xué)生做到 國家教委規(guī)定：學(xué)生在讀寫時，應(yīng)在一定亮度下，眼離讀物一尺，身離書桌一拳 。 [2] [3] 圖 2系統(tǒng) 設(shè) 計基本框 圖 89c52單片機簡介 89c52單片機包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、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 。 其主要組成部分為： 5 A． 中央處理器 (CPU)?？刂破髦饕蓵r鐘和時序電路以及一些控制寄存器組成。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。 D． 定時器 /計數(shù)器。 F． 串行 I/O口。 [4] 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。一旦檢測到有回波信號則輸出回響信號。 [5] [6] 7 圖 22 超聲波 測距報警電路 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(wù)程序 (ISR)。 (2)中斷分類 ① 可屏蔽中斷。③ 執(zhí)行中斷服務(wù)程序 (ISR)。 光線報警電路 該電路分為光敏電阻控制電路和光線發(fā)聲報警電路。 反饋到單片機上，觸發(fā)蜂鳴器報警。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~()Vo； (5)差動輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓； (6)輸出端電位可靈活方便地選用。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(xué)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。顯然，定時器的定時時間與系統(tǒng)的振蕩頻率有關(guān)。 當(dāng)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)。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。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 )。 [10] 單片機控制電路 單片機控制電路由 89c52單片機的 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*100ms 100ms用 T0定時設(shè)置 T0工作方式 1， 30000次用 T2計數(shù)，設(shè) T2工作方式為 11。 定時用的 c語言程序見附錄。 系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件采用 Keil Software，使用單片機匯編語言。一個 合格 的程序員應(yīng)該是寫出 高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化 程序 。此時，學(xué)生應(yīng)關(guān)閉視力保護器電源，休息后在開啟電源以進行節(jié)能。它既有高級語言的特點，又具有 匯編語言 的特點。 T0的定時初值為： 2^16100ms/2us=15536=C3B0H； T1的計數(shù)初值為 6553630000=35536=8AD0H 2．程序為： //***********液晶 lcd顯示 ****************// include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit trig=P2^0。 sbit lcdrw=P1^1。 long xx。i1。 lcd_delay(20)。 } void write_da