【正文】 L 門電路。 光 敏 電 阻定 時 報 警測 距 報 警超 聲 波光 強 報 警8 9C5 2單 片 機 圖 系統(tǒng)設計基本框圖 STC89C52 單片機 STC89C52 單片機包括 中央處理器、程序存儲器（ ROM）、數據存儲器（ RAM）、定時器 /計數器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)單元和數據總線，地址總線和控制總線和總線 [6]。 方案二： 用 超聲波傳感器檢測。 方案二： 使用光敏電阻。經過測試和驗證，單片機和傳感器的工作電壓可以滿足系統(tǒng)的要求。 第一步 是 對各 部分 電路進行設計，并選擇合適的元器件。研究表明， 99%的近視原因是兒童閱讀、 寫作的 坐姿不正確 導致 視力下降 。 六、 畢業(yè)設計 的進 度 安排 ： 必須查閱大量資料（包括一定數量的外文資料），了解課題的研究背景、意義，熟悉設計中要用到的相關電路知識；完成開題報告；并完成一篇外文文獻的全文翻譯工作； （ 1 月 1日－ 3月 18日） 進行系統(tǒng)的概要設計；（ 3月 19日－ 4月 10 日） 熟悉設計軟件，并提交中期報告；（ 4月 10日－ 4月 20日） 系統(tǒng)的設計與實現；準備作品的驗收；完成論文第一稿；（ 4月 21日－ 5月 10日） 根據要求對對論文及作品進行完善，完成論文第二稿；（ 5月 11日－ 5月 20 日） 制作答辯 PPT，準備答辯材料，準備答辯，并完成后 續(xù)工作；（ 5月 21日－ 6月 10日） 必須定期與指導老師見面，匯報進展情況，按時完成論文的撰寫工作。 [關鍵詞 ]視力保護器 。國外也致力于對視力的保護研究，但更側重于研究近視 的原因。 本次畢業(yè)設計的研究內容是設計一個多功能視力保護器。 但 從經濟的角度來看，我們必須放棄這個計劃。方案 二 具有較高的性價比，同時能滿足系統(tǒng)的設計要求，所以選擇光敏電阻作為一個光傳感器。能更好的滿足系統(tǒng)的要求，所以我們選擇了這個方案 。在單片機內部，它是一個反相放大器的輸入端?？勺鳛檩斎?/輸出口，實際應用中一般作為地址總線的高 8 位，與 P0 口一起組成 16 地址總線，用于對外部存儲器的接口電路進行尋址 [6]。 最后一個是電源部分，采用 5V 的 USB 直接供電，可采用手機充電器、電腦 USB 口、移動電源等設備進行供電。它有折射和反射現象，并且 在傳播 過程中 是有所衰減 的。超聲波頻率越高 的話 ，衰減率 隨之 越高，超聲波傳播距離越短，這說明超聲衰減特性直接影響到超聲波傳感器的有效距離。如果晶體是 12MHz，計數 周期 ： T=1/（ 12106） Hz1/12=1μs 當定時器 /計數器的計數，由引腳 T0 和 T1 對 外部信號 計數， 外部脈沖的下降沿觸發(fā)計數。C to +70176。由于 ADC0832 的數據轉換時間僅為 32us，所以采樣頻率的 A/D 轉換可以很快，這樣才能保證 A/D 轉換數據的某些 場合的實時性要求。第 7 腳到第 14 腳是液晶的數據 /地址 8 位總線，接到了單片機的陜西理工學院畢業(yè)設計 第 11 頁共 39 頁 P0口上。這個的優(yōu)點是，可以彌補 c 語言的缺點，匯編它完成不了的一些必要操作，因為程序對時間的要求特別的嚴格，而匯編可以滿足他的需求，利用嵌匯來編寫。打開電源，定時器 T1 計數器 T0 到下一個周期的 定時器， T0、 T1 分別定時和 計數，然后報警。通過 超聲波原理 輔助學生坐直進而 保護其 視力，簡單方便且不會產生系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的問題。 然后加入超聲波測距程序，并調整超聲波的來達到預期的效果。因為流程圖不能反映概念 的同時，所以距離、光和時間的三個確定沒有順 序。 第 6腳：使能端 EN，當 EN 端由 1至 0時，液晶模塊中的命令開始被運行。 1602LCD 主要技術參數： 1）顯示容量： 16 2 個字符 2）芯片工作電壓： ～ 3）工作電流： () 4）模塊最佳工作電壓： 5）字符尺寸： (W H)mm 本液晶模塊的電路的連接圖如圖 所示。 當 ADC0832 沒有 工作 時 的 CS 輸入 是高電平，這時芯片不能使用 ， CLK 和 DO/DI 電平可以是任意的。 如圖 所示，晶體管主要用于驅動。 89C52 單片機的有兩個可編程定時器 /計數器。這些因素決定了理想的超聲檢測環(huán)境是在開放的地方，測試對象必須是反射 超聲 波 [9]。 如圖 所示， 只需要提供一個脈寬 10us 以上的觸發(fā)信 號，該模塊將發(fā)出 8 個 40kHz的 周期電平 和回波檢測。電容的作用在這里是陜西理工學院畢業(yè)設計 第 6 頁共 39 頁 起振作用，能夠幫助晶振更好的起振，取值范圍是 1533PF。 EA 為高電平時，訪問內部存儲器；低電平時，訪問外部存儲器。圖 是系統(tǒng)設計的基本框圖。經過綜合考慮，我們放棄了 此方案 [5]。但價格昂貴， 而且 不容易買。 方案二： 使用 USB 做為單片機，傳感器 的 電源。 對于 單片機的智能處理功能 來說 ， 這次設計 ,使 用理論計算和實驗驗證 相結合 的方法 ，單片機芯片為主要部分 的主體電路 。超過 50%的學生和家長缺乏視力保健的最基本的科學 知識，不了解“近視 與盲 的 距離只 差 一步”， %的視力不好的 學生沒有采取任何糾正措施并 缺乏專業(yè)治療。 五、 畢業(yè)設計 應收集資料及參考文獻： 應收集與課題相關文獻 12篇（其中包括一篇英文文獻），文獻的發(fā)表年限應為 2021年至2021年； 除了文獻之外，所參考的書目不能超過 3篇； 所有的參考資料要留存電子版，在交論文時一并打包交予指導教師。 超聲波 。德克薩斯大學西南醫(yī)學中心的博士，他 說 ， 吃魚和新鮮蔬菜能保 護視力，降低近視的發(fā)生概率。它 有 以下功能： 1)當 用戶 臉 部與 桌面 之間的距離小于 30CM（可調 ） 時 ， 電路 發(fā)出聲 音 提示 。 方案二： 使用 STC89C52 單片機作為整個系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)采用 STC89C52 單片機作為多 功能視力保護控制單元的核心，我們系統(tǒng)全面的分析，關鍵在于系統(tǒng)實現自動報警，提醒和處理超聲 波信號和 光強信息，在這一點上，芯片顯現出它 的優(yōu)勢，控制簡單，方便，快捷。 報警提示模塊 方案一： 使用語音報警，可實現語音提示，提醒用 戶進行休息，以及是否 是正確的姿勢，直接 清晰。 顯示模塊 方案一： 用數碼管顯示。當采用外部振蕩器時，此引腳應接地。 P3 口（ 10～ 17 腳），準雙 向口（三態(tài)），可驅動 4 個 LSTTL 門電路。 此外，除了單片機最小系統(tǒng)的 3 個部分之外，這里還多了一些外部電路。 超聲波的 特性所述 如下 ： 1）波長 波的傳播速度是 頻率乘以波長。 HCRS04型超聲波傳感器的振蕩頻率是 40kHz， 10 米的傳播會衰減到 40 個 聲壓級。一個計數器采樣在每個機器周期的 S5P2 期間。C，工業(yè)級 的 芯片溫寬 在 ?40176。數據讀取程序中的子程序調用，方便 程序 移植 。最后第 15腳和第 16腳是液晶的背光電源腳，直接連接系統(tǒng) VCC和 GND。這樣不僅會方便，也在速度上提高了很多。 超聲波測距子程序流程圖 如圖 所示為系統(tǒng)坐姿檢測超聲波測量主程序流程圖 。 通過光敏電阻對光的特性，很好地提醒了學生不要在光線太強或者過弱下學習。 電路的調試 首 先燒成顯示程序，控制液晶顯示，顯示是正常的 話，說明這部分正常。 然后逐個判斷其各模塊是不是在規(guī)定范圍內，任何一個不滿足要求就發(fā)出報警。例如兩端共同為 0 時能夠寫入命令或者顯示其地址，當兩端同為 1時可以讀忙碌信號，當 RS為 1， R/W為 0時能夠將數據錄入。 1602 液晶分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應用中并無差別 [14]。 7） CLK 芯片時鐘輸入。時鐘的設計是 6MHz，計數率為 500kHz，輸入脈沖的時間間隔為 秒 [12]。它主要是通過單片機定時 與 計數功能，完成45 分鐘定時在超時后發(fā)出報警 ，提醒學生 該 休息 了 。與此同時 ，由于不規(guī)則的反射通常是很難檢測 的 ，凹凸的表面和斜坡表面 的 對象。測試距離 =（高 電平 時間 *速度（ 340m/s））/ 2。 晶振電路包括 2 個 30pF 的電容 C2 和 C3，以及 12M 的晶振 X1。 EA（ 31 腳） ,訪問外部存儲器允許 /編程電壓輸入。使用單片機語言 編程 。紅外熱釋電傳感器不適用于多功能視力保護器的坐姿 檢驗，除非該人 坐在 那一動不動 。采用先進的電路模塊技術的發(fā)射機發(fā)展的照度傳感器，用于環(huán)境照明測量，輸出標準 電壓和電流信號，體積小，安裝方便，線性度好，傳輸距離遠， 抗干擾能力 強 ，可調范圍。所以我們放棄了這個計劃。 現在很多國內外市場的需求，視力保護器才剛剛開始，有很大的發(fā)展空間，在這方面的研究在各個國家的許多公司 都在進行 ，未來的視力保護器能對中小學生進行基本的保護 ，我相信可以得到很大的發(fā)展。統(tǒng)計顯示，中國 學生 的視力低下，初中生 是 %，高中生 是 %，大學生 是 %。該設計的技術要求是當學習時間超過 45 分鐘時，產生聲光報警，提醒學生注意休息；當光線過強或過暗，產生聲光報警，提 醒學生在適合的光照環(huán)境下學習；當測量的距離小于設定值，產生聲光報警，確保學習時眼睛和書本保持一定的距離，從而保護視力。傳感器 。他們認為，通過適當的飲食和營養(yǎng)搭配 和正確的學習習慣，對視力的保護能起到事半功倍的效果，但 現實是 事與愿違。 2)當 用戶在 讀寫環(huán)境光線照度不足時 ， 電路將發(fā)出聲 音 提示 。其結果是，單片機可以充分發(fā)揮其能力，具有更強大的控制功能和可尋址的操作功能，價格低廉等優(yōu)點 。雖然使用語音提醒有很多優(yōu)勢，但語音芯片編程需要專業(yè)的程序員， 復雜程序，不適用于視力保護器 的普及。數碼管顯示 的 速度快，使用 不但 簡單， 而且 顯示的效果簡潔明了，但 顯示 較 單一， 而且 不能表達出很好的人機界面，因此我們放棄 了 用數碼管 來 顯示。 XTAL2（ 18 腳），接外部晶振的另一個引腳。雙功能口，作為第一功能使用時，與 P1口一樣；作為第二功能使用時，每一位都有特定用途，其特殊用途如表 所示。 由于 STC89C52 的 P0 口是漏極 開路輸出，因此在 P0口接了一個 10K 的排阻 R1，使得P0 口可以作為普通的 I/O 口使用，本設計用 P0 口來做液晶的數據口。電磁波的傳播速度為 3 108米 /秒，但 在空氣中的聲波傳播速度 卻 很慢，約 344m／ s（ 20176。此時，超聲波接收探頭 將會 很難接收到回波信號 [10]。如果一臺機 器周期采樣值為 1，下一臺機器周期采樣值為 0，則計數器加 1。C to +85176。 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 10 頁共 39 頁 開 始使 能 芯 片將 值 送 入 指 定 寄 存 器輸 入 通 道 控 制 字產 生 時 鐘 信 號讀 取 2 字 節(jié) 數 據結 束字 節(jié) 數 據 校 驗 圖 ADC0832 數據 的 讀取程序流程 1602 液晶顯示器是一種顯示器件，具有體積小、輕重量和低功耗等特點。 1234567891 01 11 21 31 41 51 6G N DV C CR SR WE NP 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7V C CG N DKAD 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0E NR WR SV OV C CV S SL C D1 6 0 2 圖 液晶模塊連接圖 1602引腳 1602的引腳如表 。又由于在開發(fā)與測試匯編的這一過程中所需要的時間很多也很辛苦，因此這就要求我們必須選擇好每一部分需要用什么匯編方式，這樣就可以提高效率。 開 始發(fā) 送 超 聲 波等 待 發(fā) 射 超 聲 波計 算 避 障系 統(tǒng) 初 始 化顯 示 結 果 圖 超聲波測距子程序流程圖 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 15 頁共 39 頁 3 系統(tǒng)的安裝與調試 安裝步驟 檢查硬件： 一個完整的電路圖所需要的元器件有很多，當然，質量也有所不同，所以得先檢查元器件的好壞，用適當的檢測方法一一檢測，期間必須仔細認真，以防因元器件過差導致的電路運行不了。 盡管這次的設計達到了畢設的要求，但覺得這些還是不夠人性化，因為時間關系只能做這么多，如果可以讓這個設