【正文】 ............................. 5 課題的選題背景 ........................................................................................... 5 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................................................................ 6 本論文主要研究內(nèi)容 ................................................................................ 7 主要內(nèi)容 ............................................................................................. 7 基本要求 .......................................................................................... 7 第二章 智 能視力保護器總系統(tǒng)設(shè)計 ............................................................. 8 系統(tǒng)總框圖 ................................................................................................ 8 單片機的選擇 ............................................................................................ 8 傳感器的 選擇 ............................................................................................ 9 編程語言的選擇 ........................................................................................ 9 第三章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 ......................................................................... 10 系統(tǒng)硬件總電路構(gòu)成 ................................................................................. 10 單片機系統(tǒng) ................................................................................................. 10 單片機引腳介紹 ............................................................................... 11 單片機最小系統(tǒng) ............................................................................... 14 顯示系統(tǒng) ..................................................................................................... 15 LED 提示電路 ............................................................................... 15 數(shù)碼管顯示 ....................................................................................... 15 蜂鳴器報警電路 ......................................................................................... 16 按鍵電路 ..................................................................................................... 17 光敏模塊電路 ............................................................................................. 18 測距電路 ..................................................................................................... 19 第四章 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計 ......................................................................... 20 Keil C51 軟件平臺 ................................................................................... 20 程序的模塊化劃分 .................................................................................. 21 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 頁 第 頁 第五章 結(jié)論及展望 ....................................................................................... 23 參考文獻 ........................................................................................................... 24 附錄 A .............................................................................................................. 25 附錄 B .............................................................................................................. 26 致謝 ................................................................................................................... 30 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 頁 第 頁 第一章 緒論 課題的選題背景 當前由于環(huán)境變化、電視、網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展等諸多因素，使得青少年長時間不衛(wèi)生、超負荷用眼，造成了青少年近視疾病的大量發(fā)生。 近視作為一種現(xiàn)代通病，幾乎沒有辦法根治它。在回收的網(wǎng)絡(luò)問卷“你覺得造成你眼睛近視的原因是什么”選項中，選擇“寫字看書姿勢不正確的”占 %，選擇“因看電視引起近視的”占 %，選擇“因上網(wǎng)引起近視的”占 %，而選擇“作業(yè)太多導(dǎo)致近視的”占 %。還有深圳市華恒電子有限公司生產(chǎn)的型號為 MS3023 的坐姿矯正器。 隨著世界的不斷進步，產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷增加，產(chǎn)品功能越來越多樣化，設(shè)計越來越人性化。 設(shè)計利用紅外測距傳感器實在對距離的測量，比超聲波測距更加可靠準確、健康安全 。本設(shè)計中受控對象只有超聲波、聲光報警，復(fù)雜度低，采用低端的通用的單片機芯片就能夠滿足要求。 傳感器的選擇 在測距模塊中， 常用 超聲波測距 ，它 的原理是利用超聲波的發(fā)射與接收，根據(jù)超聲波傳播的時間來計算出傳播距離。 C 語言在硬件結(jié)構(gòu)上僅要求對單片機存儲器等硬件結(jié)構(gòu)有初步了解，寄 存器分配，不同存儲器尋址及數(shù)據(jù)類型等細節(jié)可由編譯器管理。 第三章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 系統(tǒng)硬件總電路構(gòu)成 以 51 單片機為核心處理器 、 LM393 電壓比較器、光敏電阻、數(shù)碼管等構(gòu)成一款智能視力保護儀設(shè)計。都取得了滿意的效果。 （ 3） 體現(xiàn)工控特性的地址空間及位操作方式。在控制領(lǐng)域中 ,現(xiàn)如今人們更注意計算機的底成本、小體積、運行的可靠性和控制的靈活性。單片機的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微機。 此外，程序多采取固化形式也可以提高可靠性。 XTAL2： 系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動作了，此外可以在兩引腳與地之間加入一 20PF 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機。平時在程序執(zhí)行時 ALE 引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的 1/6，因此可以用來驅(qū)動其他周邊晶片的時基輸入。 PORT1（ ～ ）：端口 1 也是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動 4 個 LS TTL 負載，同樣地若將端口 1 的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。 ： T1，計時計數(shù)器 1 輸入。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。在無片外擴展存儲器的系統(tǒng)中，這 4 個口的每一位均可作為雙向的 I/O 端口使用。最簡單的上電自動復(fù)位電路中上電自動復(fù)位 是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的。據(jù)分析， LED 的特點非常明顯， 壽命 長、 光效 高、 輻射 低與功耗低。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極 (COM)的數(shù)碼管，共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時， 相應(yīng)字段就點亮，當某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有 發(fā)光二極管 。 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 頁 第 頁 蜂鳴器為 發(fā)聲元件，在其兩端施加直流電壓（有源蜂鳴器）或者方波（無源蜂鳴器）就可以發(fā)聲，其主要參數(shù)是外形尺寸、發(fā)聲方向、工作電壓、工作頻率 、工作電流、驅(qū)動方式（直流 /方波）等。當有鍵按下時，此 I/O 口與地短路迫使 I/O 口為低電平。當讀出的值是 0 時則表示有按鍵按下，調(diào)用相應(yīng)的處理程序。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對 可見光 （ ~） μm 的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號 的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。 光電傳感器是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。 GNDV C COUTMKH W C JHWV C CR31k 圖 38 測距模塊電路圖 第四章 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計 對于單片機系統(tǒng)，程序設(shè)計的主要任務(wù)是通過對單片機系統(tǒng)內(nèi)部有限硬件資源的合理分配，利用最直接有效的程序設(shè)計語言，實現(xiàn)對單片 機外圍設(shè)備的控制，使這些外圍設(shè)備能夠進行所期望的操作。目標文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51 連接定位生成絕對目標文件 (.ABS)。 (6)OH51 目標文件到 HEX 格式的轉(zhuǎn)換器從絕對目標文件創(chuàng)建 Intel HEX 格式的文件。另外，直接支持 8051 結(jié)構(gòu)的幾個特性被添加到里面。 本章的軟件設(shè)計根 據(jù)所要實現(xiàn)的功能，以系統(tǒng)的硬件設(shè)計為基礎(chǔ)，采用模塊化的程序設(shè)計思想，確保完成系統(tǒng)功能的同時，實現(xiàn)系統(tǒng)的可靠運行。 圖 41 系統(tǒng)軟件總流程圖 開始 系統(tǒng)初始化 光線是否過強或弱 距離是否小于設(shè)定 是否達到 45 分鐘 聲光 報警 按鍵是 否按下 Y N Y N 聲光 報警 N 再次 按下 按鍵 Y Y N 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 頁 第 頁 第 五 章 結(jié)論及展望 本次畢業(yè)設(shè)計硬件上完成了一個基于單片機的 智能紅外 視力保護 儀 的設(shè)計，并在此平臺上用單片機 C 語言進行軟件設(shè)計，經(jīng)過測試，基本滿足設(shè)計目標，可以完成各項基本功能。 //報警聲音 sbit BJG=P2^7。 for(i=0。 if(key==0) { delay(20)。 } } } void