论文部分内容阅读
摘要：本次设计的视力保护系统使用STC89C51作为系统设计的核心控制和处理单元，采用超声波传感器测距，光敏电阻监测学习环境光线强度，LCD1602液晶显示屏显示距离和亮度信息。
关键词：视力保护;超声波传感器;环境监测
1、前言
众所周知近视眼有很大的危害，是一种花再多钱都不能彻底根治的病，无时无刻不再影响着人们的生活和学习。目前市面上最常见的近视纠正方法是全飞秒近视眼激光手术，虽然能够做到微创、术后恢复快、效果稳定，但手术就存在一定的风险性，如果术后不能长期注意用眼卫生和用眼习惯，近视复发以后有致盲的危险。本设计使用科学的预防方法，从根源上防范和解除不良的读写习惯，为读者营造一个健康的读写环境，以避免损害人们的健康。
2、基于单片机的视力保护系统
本文设计的视力保护系统从不同角度实现视力的保护。系统采用STC89C52单片机作为多功能视力保护器的核心控制单元，本系统通过光敏电阻采集光线信号，通过AD采集光线信号的强弱，把光线强度等级化，通过设定报警等级来确定光照不足时报警。利用超声波测距传感器测出人脸部与桌面的距离，当小于30CM时发出报警声提醒。通过单片机内部定时器计时，当使用达到45分钟时电路自动发出声音提示，提醒使用者注意休息。
3、硬件构成
（1）采用STC89C51单片机作为主控制單元。51系列单片机具有有8K字节程序存储空间（FLASH）， 512 字节数据存储空间（RAM）， 4个8位I/O口，3个16位定时器/计数器，4个外部中断。视力保护系统主要实现声光报警提醒，检测来自光敏电阻的光强度信号，分析超声波传感器传来的信号，STC89C51完全能够满足本设计所需的各种要求。
（2）超声波模块：超声波传感器就是将超声波信号转化为电信号的换能器，HC-SR04内部有两个压电晶片和一个圆锥型共振板，是利用压电效应制成的压电式超声波传感，该模块可提供 2cm-400cm 的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到 3mm。
（3）光敏电阻：是一种无极性的纯电阻器件，既可以加直流电压，又可以加交流电压。采用光敏电阻来检测环境中光线的变化。在光照下，光敏电阻的电阻值减小，流过电路的电流增大;相反，电阻值增大，电流减小。经过AD采集后就可以得到各种光照强度下的电压值。
（4）采用LCD1602液晶显示屏显示数据信息。LCD1602显示内容丰富、清晰，信息量大，使用方便，显示快速而得到了广泛的应用。
4、结语
本文介绍了基于单片机视力保护系统的构成与工作原理，并在自身的努力下得到实现，验证了设计的有效性。此项设计实现了视力保护的作用，并将采集的数据显示在LCD1602显示屏上。对于电子类视力保护系统的开发，具有重要意义。
参考文献：
[1] 康华光.电子技术基础模拟部分.[M]北京：高等教育出版社，2005.1-20
[2] 康华光.电子技术基础数字部分.[M]北京：高等教育出版社，2005.40-60
[3] 电子线路设计实验测试第二版.[M]武汉：华中科大出版社， 2002.1-40
[4] 赵健.实用声光电及无线电遥控电路300例.[J]北京：中国电力出版社，2005.90-100
[5]全新实用电路集粹编辑委员会编著.全新实用电路集粹. [M]北京：机械工业出版社，2006.56-74
关键词：视力保护;超声波传感器;环境监测
1、前言
众所周知近视眼有很大的危害，是一种花再多钱都不能彻底根治的病，无时无刻不再影响着人们的生活和学习。目前市面上最常见的近视纠正方法是全飞秒近视眼激光手术，虽然能够做到微创、术后恢复快、效果稳定，但手术就存在一定的风险性，如果术后不能长期注意用眼卫生和用眼习惯，近视复发以后有致盲的危险。本设计使用科学的预防方法，从根源上防范和解除不良的读写习惯，为读者营造一个健康的读写环境，以避免损害人们的健康。
2、基于单片机的视力保护系统
本文设计的视力保护系统从不同角度实现视力的保护。系统采用STC89C52单片机作为多功能视力保护器的核心控制单元，本系统通过光敏电阻采集光线信号，通过AD采集光线信号的强弱，把光线强度等级化，通过设定报警等级来确定光照不足时报警。利用超声波测距传感器测出人脸部与桌面的距离，当小于30CM时发出报警声提醒。通过单片机内部定时器计时，当使用达到45分钟时电路自动发出声音提示，提醒使用者注意休息。
3、硬件构成
（1）采用STC89C51单片机作为主控制單元。51系列单片机具有有8K字节程序存储空间（FLASH）， 512 字节数据存储空间（RAM）， 4个8位I/O口，3个16位定时器/计数器，4个外部中断。视力保护系统主要实现声光报警提醒，检测来自光敏电阻的光强度信号，分析超声波传感器传来的信号，STC89C51完全能够满足本设计所需的各种要求。
（2）超声波模块：超声波传感器就是将超声波信号转化为电信号的换能器，HC-SR04内部有两个压电晶片和一个圆锥型共振板，是利用压电效应制成的压电式超声波传感，该模块可提供 2cm-400cm 的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到 3mm。
（3）光敏电阻：是一种无极性的纯电阻器件，既可以加直流电压，又可以加交流电压。采用光敏电阻来检测环境中光线的变化。在光照下，光敏电阻的电阻值减小，流过电路的电流增大;相反，电阻值增大，电流减小。经过AD采集后就可以得到各种光照强度下的电压值。
（4）采用LCD1602液晶显示屏显示数据信息。LCD1602显示内容丰富、清晰，信息量大，使用方便，显示快速而得到了广泛的应用。
4、结语
本文介绍了基于单片机视力保护系统的构成与工作原理，并在自身的努力下得到实现，验证了设计的有效性。此项设计实现了视力保护的作用，并将采集的数据显示在LCD1602显示屏上。对于电子类视力保护系统的开发，具有重要意义。
参考文献：
[1] 康华光.电子技术基础模拟部分.[M]北京：高等教育出版社，2005.1-20
[2] 康华光.电子技术基础数字部分.[M]北京：高等教育出版社，2005.40-60
[3] 电子线路设计实验测试第二版.[M]武汉：华中科大出版社， 2002.1-40
[4] 赵健.实用声光电及无线电遥控电路300例.[J]北京：中国电力出版社，2005.90-100
[5]全新实用电路集粹编辑委员会编著.全新实用电路集粹. [M]北京：机械工业出版社，2006.56-74