儿童视力保护器设计.docx

摘要:最近几年来，由于许多青少年用眼不当导致近视出现了低龄化趋向，而随着低龄化趋势的日益严重保护儿童视力也逐渐变成了全民关注的热点，因此设计一款小型化、精度高、功能完善的儿童视力保护仪显得尤为重要。

本文以STC89C52型单片机为核心，完成了儿童视力保护器系统的总体方案设计及相应的硬件电路设计和软件程序设计。系统设计主要由超声波测距传感器报警模块、光线强度报警模块、单片机控制模块、液晶显示模块、声光报警模块组成。系统可以通过液晶显示实现对儿童学习情况的实时监测。当学习时眼睛距离课桌低于35cm时开始声光报警提示，提醒儿童及时调整坐姿。同时对光线强度进行实时检测，当光线强度低于或高于标准值时开始声光报警提示，提醒使用者注意调整学习环境光线亮度。当学习时间超过设定值也会产生声光报警，提醒使用者注意休息。系统同时也可以自动调整不同的设定值，以便于在不同的情况和环境下使用。

    试验结果证明这种基于超声波技术的多功能儿童视力保护仪，系统装置成本低、可靠性高、测量精度高，并且结构简单、基本满足了儿童视力保护的要求。但是在实际使用上仍有一定不足，有待于进一步的研究开发与设计。

关键词：单片机、视力保护、超声波、C语言

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.2国内外研究现状与发展趋势-1

1.3 存在问题-2

1.4 设计要求与本文内容-3

第二章 系统设计方案-4

2.1 总体方案设计-4

2.2 电源稳压电路设计-4

2.3 主控制器模块-5

2.4 光照强度检测模块-5

2.5 报警提示模块-5

2.6 坐姿检测模块-6

2.7 显示模块-6

2.8 器件选型-6

2.8.1 STC89C52RC型单片机-6

2.8.2 超声波测距传感器HC-SR04-8

2.8.3 液晶显示屏LCD1602-9

2.9 最终方案-10

第三章 硬件电路设计-11

3.1 主控制模块-11

3.2 电源电路-11

3.3 复位电路-12

3.4 晶振电路-12

3.5 声光报警电路-13

3.6 按键电路-14

3.7 光照强度检测电路-14

3.8 LCD显示电路-15

3.9 超声波坐姿测距模块-15

3.10 定时报警电路-16

3.11 系统总体电路仿真图-16

3.12 PCB图设计-17

第四章 系统软件设计-18

4.1 系统软件设计方案-18

4.2 系统主程序流程图-18

4.3 子程序流程图-19

第五章 系统调试-21

5.1 硬件安装-21

5.2 硬件调试-22

第六章 总结和展望-25

参考文献-26

致    谢-27