【摘 要】本次设计的主题是视力保护器，系统是以STC89C52单片机为基础，加上超声波测距技术和光照强度检测来实现基本功能。通过超声波测距传感器测量人与桌面之间的间距，当两者间距较小时提醒读者改正坐姿；通过光敏电阻来判断光线的强弱，若光线较良或较暗时提醒使用者更换读写环境。当使用者有了一个良好的读写环境和正确的坐姿，就能有效的预防近视这一问题。
目录
一、引言 1
（一）、选题背景 1
（二）、视力保护器现状 1
（三）、设计要求 1
二、系统总体设计 2
三 、系统硬件设计 3
（一）、硬件电路设计 3
（二）、主控制器模块 3
（三）、光照强度检测模块 4
（四）、蜂鸣器驱动电路 5
（五）、按键电路 5
（六）、液晶显示模块 6
（七）、超声波测距模块 7
1. 超声波的工作原理 7
2. 超声波的基本特性 7
（八）、定时报警电路 8
四、系统软件设计 10
（一）测光子程序设计 11
（二）计时子程序设计 12
（三）超声波模块子程序设计 13
五、系统的安装与调试 14
（一）、安装步骤 14
1.检查元件的好坏 14
2.放置、焊接各元件 14
（二）、电路的调试 14
总结 16
参考文献 17
致 谢 18
附录一 原理图 19
附录二 元件列表 20
附录三 程序 21
一、引言
（一）、选题背景
随着时代的进步，人们的生活水平越来越高，对孩子的要求也越来越高，现在的小孩需要学习的东西越来越多，不仅要学习课本上的东西，还要培养各种各样的兴趣爱好。这些都对他们造成了很大的负担，让他们的学习压力变大。青少年们因为不知道视力的重要性，在学习的时候没注意对眼睛的保护，导致目前大多数青少年都存在近视这一问题，很多小孩从小就有近视眼。近视程度随着他们年龄的增长逐渐加深，到最后 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072* 
根本离不开眼镜。据调查显示，中国近视患者达6亿人，其中青少年近视率居世界第一。并且近视人数还在增长。
（二）、视力保护器现状
现如今市面上已经出现了多款视力保护器，现在的保护器能有效的提醒使用者去更改坐姿，当检测到使用者的坐姿不当时保护器就会发出提示声来提醒使用者去矫正坐姿。当使用者看书时眼睛与书本位置适中，保护器就不会发出警报提醒读者。若使用者能一直保持这样良好的学习习惯就能有效的预防近视。目前的视力保护器功能比较单一，不能很好的满足现阶段读者的需求。国外的青少年也有视力方面的问题，当他们侧重于研究近视的原因，他们认为通过合理的饮食能有效的预防近视，多吃一些含有大量维生素a的食物对视力有好处。研究证明，现有的视力保护器只能起到防护的作用，功能单一，大部分的视力保护器都是利用了超声波技术。
（三）、设计要求
1.当使用者与桌面间隔较近时发出告警提醒使用者；
2.当读写环境的光线较强或较暗时发出提醒；
3.当系统使用时间达到预定的时间时提醒使用者休息；
4.电路测光报警可调；
5.电路安全可靠,能够实现相应的功能。
二、系统总体设计
本系统以STC89C52主控模块为核心，然后配上电源模块、超声波模块，蜂鸣器报警模块和光强检测模块系统的总体设计框图如图1所示。
stc89c52 主控模块作为系统视力保护器的核心,电源模块可以为系统提供供电,通过超声波模块发射出来的超声波信号来测量书桌上使用者和书桌之间的的空隙,当两者的间距都小于预设值时触发蜂鸣器的报警提示读者应该适当地远离书桌;光照强度检测模块可以通过检测光敏电阻的大小和阻抗变化来判断读书时光线强弱,当光照强度不足时发出报警。蜂鸣器的报警控制模块可以起到报警作用,由一个三极管来驱动蜂鸣器。为了能够更好的有效保护广大读者的眼睛和视力,本系统还特别增加了定时控制系统,通过单片机内部的定时器来计时,当使用者学习时间到了预先设置的时间触发蜂鸣器报警提醒使用者休息，注意劳逸结合让眼睛放松一会。
图1 系统总体方框图
三 、系统硬件设计
（一）、硬件电路设计
电源模块直接采用USB为单片机供电。电路如图2所示。
/
图2 电源电路
（二）、主控制器模块
主控制器模块采用STC89C52单片机，单片机因控制简单，方便快捷被广泛应用。本系统关键在于通过判断使用者周围的光强和距离来实现自动报警，STC89C52单片机可以轻松实现这些操作。
最小系统由电源、晶振、复位电路三部分组成，任何电子设备的运行都离不开电源，最小系统也不例外，本系统仅需要5V直流电源，直接用USB电源线进行供电。电源引脚在20和40脚，20脚接地，40脚接电源；晶振提供基准时钟信号作为单片机工作的基准，晶振引脚对应的是单片机上的18和19两个引脚；复位电路是9号引脚，复位就是将单片机进行重置。
主控电路如图3所示。
/
图3 单片主控电路
（三）、光照强度检测模块
光照和强度的检测一般采用光敏电阻,光敏电阻的阻抗值会随着光线的强度变化而发生改变,当受到光线的照射时,光敏电阻内的各个电子被激发出来形成自由电子,自由电子的种类和数量也会随着光强的提高而变多,电阻也会随之变小,光敏电阻的电压也就会随之改变, ad 模块所采集得到的电压也就各不相同,然后根据各个电子的光照强度划分报警等级,从中选择我们所需要的报警等级作为报警等级。
adc0832 芯片静置时, cs 输入端变成高电平,此时该芯片已经停止可用, clk 和 d0 / d1 没有影响。转换器的工作启动时, cs 可以使用功能终端向 clk 接收器端输出一个时钟脉冲, d0 / d1 接收器端使用 d1 接收器根据通道的功能进行选择数据信号。 cs 端处于低电平, d1 端处于第一次时钟脉冲被打破前处于高电平。 d1 端做为信号的起始点。分别将第2次和第3次脉冲沉淀前各输入两位数据进行筛选通道。光照信号采集器控制电路结构如图4所示。

原文链接：http://www.jxszl.com/dzxx/txgc/560061.html