第一篇：基于單片機的視力保護及身姿矯正器設(shè)計

摘要

近年來，我國青少年近視率大大增加。對此本文提出了一種以單片機為核心的視力保護及坐姿矯正器設(shè)計。本文利用大學三年課堂中所學習的的一些理論知識和實訓課中所學到的實踐能力，以STC89C52單片機為核心元器件，圍繞它進行硬件電路設(shè)計和軟件程序設(shè)計。

其中硬件電路有：整體電路的核心單片機最小系統(tǒng)電路、用來檢測書寫距離的紅外線檢測電路、用來檢測學習時光線強弱的光線檢測電路、用來作為顯示設(shè)備的LCD1602液晶顯示電路、以及用來作為提醒報警的蜂鳴器LED提醒電路。

軟件程序方面，本設(shè)計主要利用單片機C語言作為軟件語言，其中比較主要的有紅外線模塊驅(qū)動程序、定時報警程序、單片機驅(qū)動程序等。

本設(shè)計以單片機原理與接口技術(shù)、C語言程序設(shè)計、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)等課堂里的知識傳感器等知識為主要理論依據(jù)，具體就多功能視力保護器的理論與硬件設(shè)計進行了研究。

關(guān)鍵詞：單片機原理與接口技術(shù)；傳感器技術(shù)；C語言程序設(shè)計；

目錄

第一章 設(shè)計背景

1.1引言

1.2研究背景與意義 第二章 產(chǎn)品的功能

2.1、預(yù)計功能

2.2、具體設(shè)計思路 第三章 硬件設(shè)計

3.1、主電路的組成 3.2、單片機最小系統(tǒng)電路

3.3、紅外線檢測電路

3.4、光線檢測電路

3.5、報警電路

3.6、其他輔助電路 第四章 軟件設(shè)計

4.1、程序框圖 第五章 心得體會 第六章 結(jié)論

第一章 設(shè)計背景

1.1引言

青少年時期是身體發(fā)育的重要階段，由于青少年在看書、寫字時不能持久保持正確姿勢，容易造成近視、駝背等疾病，嚴重危害青少年的正常發(fā)育。目前很多學生由于不注意自己的坐立姿勢，小小年紀就給人一種精神不振的感覺，時間長了對其自身的骨骼成長也有很大影響。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)在的青少年有60% 80%都有不同程度的近視、駝背、偏肩等情況，對未來的學習、工作、生活造成很大影響。另外，成年人也需要保持正確的坐姿，以防脊椎患病。1.2研究背景與意義

通過對現(xiàn)有產(chǎn)品的調(diào)查，市場上的視力坐姿矯正器主要機械平衡式坐姿矯正器，列如電子平衡式防瞌睡報警器、背背佳、利資坐姿喬正器、支架式坐姿矯正器等等。這些產(chǎn)品主要是通過力的作用，將身資強行糾正。因此自身存在著很大的局限性。例如，對身體有很大的負擔，會造成呼吸不暢，身體緊繃長時間得不到放松等等。而且還會讓人產(chǎn)生厭倦的心理，一旦不使用，讀書學習的姿勢又會變得原來那樣，不能讓人養(yǎng)成一個良好的學習習慣。

而本產(chǎn)品能夠隨時提醒讀寫者，端正坐姿，挺直腰背，養(yǎng)成良好的讀寫習慣，提高學習效率，有效防止駝背、脊椎彎曲以及近視等身理疾病，有效的保護學生 的身心健康。

第二章、產(chǎn)品的功能

2.1、預(yù)計功能

本產(chǎn)品叫做視力保護及身姿矯正器，它主要的功能就是保護使用者的視力和糾正使用者不正確的學習姿勢，幫助學生做到國家教委規(guī)定：學生在讀寫時，應(yīng)在合適的亮度下，眼離讀物一尺，身離書桌一拳。保護青少年的身心健康。

采用AT89C52單片機控制。P3.7口輸出大約38KHz的脈沖信號，驅(qū)動紅外發(fā)光管LED1。接收管PTR1是一體化的紅外接收頭。安裝時讓紅外發(fā)光管和接收頭構(gòu)成反射式傳感器。當學生的坐姿不正確，即頭離書本太近時，LED1發(fā)出的38KHZ紅外光被學生的頭部或臉部反射回來，照到PTR1上。由于接收頭的中心頻率是38KHZ，所以接收頭輸出低電平，將單片機的P1.3腳拉低。經(jīng)內(nèi)部程序判斷后在單片機的P3.4口輸出100ms的高電平，驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲，提醒學生改正坐姿。2.2、具體設(shè)計

（1）當使用者臉部與桌面之間的距離小于30CM時,電路將發(fā)出聲音提示；（2）當讀寫環(huán)境光線照度不足時,電路將發(fā)出聲音提示；

（3）當使用時間達到45分鐘時,電路自動發(fā)出提示,提醒使用者注意休息；（4）電路測光報警的靈敏度可調(diào)；

（5）電路可靠,做出實物能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能。

第三章、硬件設(shè)計

3.1、主電路的組成

其中硬件電路有，整體電路的核心單片機最小系統(tǒng)電路、用來檢測書寫距離的紅外線檢測電路、用來檢測學習時光線強弱的光敏檢測電路、以及用來作為提醒報警的蜂鳴器LED提醒電路,還有給電路供電的電源電路。

3.2、單片機最小系統(tǒng)電路

單片機最小系統(tǒng)是整個設(shè)計的核心，可稱之為大腦，或者心臟，其中又細分為單片機、復(fù)位電路、晶振電路。

本產(chǎn)品使用的是STC89C52單片機，這款單片機有4組32個io口，一個8位數(shù)據(jù)總線接口，一個串口，一個外部中斷輸入，功能上完全滿足本產(chǎn)品的設(shè)計要求，并且價格較低，通用性強。

復(fù)位電路使用的是手動按鍵復(fù)位，由一個按鍵和一個10uf的電解電容及一個10k的色環(huán)電阻并聯(lián)接到單片機的RST腳上。用來使電路恢復(fù)到起始狀態(tài)。

晶振電路，由一個12.000hz的晶體振蕩器，兩個20pf的瓷片電容組成，與單片機的XTAL1、XTAL2兩個引腳連接。用來給單片機提供穩(wěn)定的時鐘信號，使單片機的每一條指令都能夠嚴格按照機器周期來執(zhí)行。

圖3-1 單片機最小系統(tǒng)電路

3.3、紅外線檢測電路

本產(chǎn)品的超聲波檢測電路主要由一個紅外線測距模塊構(gòu)成。單片機控制電路的調(diào)制信號輸出端與發(fā)射接收電路的第一三極管(Ql)連接，第一三極管(Ql)驅(qū)動紅外線發(fā)射管(Dl)發(fā)射出紅外光波；光電二極管(D2)接收紅外線發(fā)射管(Dl)發(fā)射的紅外光波并產(chǎn)生震蕩電流，震蕩電流經(jīng)過第二三極管(Q2)的放大反饋至單片機控制電路信號端；單片機控制電路的輸出端與提示電路的第三三極管(Q3)連接，輸出高電平信號與報警器連接，驅(qū)動報警器發(fā)出提示信號。3.4、光線檢測電路

光線檢測電路由光敏電阻，2k色環(huán)電阻和JR42AH型AD轉(zhuǎn)換芯片組成。光敏電阻將檢測到的光線強弱的模擬量經(jīng)芯片CH0腳輸入芯片，通過AD轉(zhuǎn)換芯片的處理變成數(shù)字量，再通過芯片CLK、DO、DI三個引腳將信息傳送到單片機P15、P16兩個引腳當中。當光線發(fā)生變化時，光敏電阻的阻值也就不同，然后分得的電壓也不同。經(jīng)過AD采集后就可以得到各種光照強度下的電壓值。從而設(shè)定出理想的光線強度報警值。

圖3-2 光線檢測電路

3.6、報警電路

報警電路由一個8550三極管，兩個2k色環(huán)電阻，一個發(fā)光二極管，一個蜂 鳴器組成。當光線或超聲波檢測異常時，發(fā)出警報。當P13腳發(fā)生變化時，報警電路發(fā)生反應(yīng)。

圖3-3報警電路

3.7、其他輔助電路

由一個塔式開關(guān)和一個電源接口組成電源電路，由三個獨立按鍵組成控制電路

圖3-4其他輔助電路

第四章、軟件設(shè)計

4.1、程序框圖

本設(shè)計采用c語言編寫。c語言是一種計算機程序設(shè)計語言。它既有高級語言的特點，又具有匯編語言的特點。它可以作為系統(tǒng)設(shè)計語言，編寫工作系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計語言，編寫不依賴計算機硬件的應(yīng)用程序。本產(chǎn)品主要程序都是利用C語言編寫。主要有：紅外線模塊驅(qū)動程序、AD轉(zhuǎn)換程序、定時報警程序、按鍵程序，延時程序等。詳細程序見附錄。第五章心得體會

經(jīng)過一周的單片機課程設(shè)計，經(jīng)歷了很多也學會了很多。剛開始實在不知道從何下手，通過認真查閱資料，整個設(shè)計就開始有了頭緒。

首先，對要設(shè)計的系統(tǒng)有個整體的思路，接下來畫流程圖這樣可以對系統(tǒng)有個總體的認識，畫完流程圖就到了編寫程序，在編寫程序的時候才發(fā)現(xiàn)自己對C語言還需要進一步的學習和鞏固，經(jīng)過反復(fù)的修改終于踏入了第三步，畫硬件的外部接線圖，在畫圖的時候必須了解AT89C52芯片中各如個引腳的功能，學會怎 么樣去使用AT89C52這個可編程并行接口芯片，怎樣去鎖存地址等等。在上學期理論學習的基礎(chǔ)上，又下了一次苦功夫，對如何設(shè)計一個系統(tǒng)有了進一步的了解，鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。認識了Proteus單片機仿真軟件，并能用它仿真出正確的結(jié)果。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。

此次的設(shè)計，其實也是我們所學知識的一次綜合運用，讓我深深的認識到了學習單片機要有一定的基礎(chǔ)，要有電子技術(shù)方面的數(shù)字電路和模擬電路等方面的理論基礎(chǔ)，特別是數(shù)字電路；也要有編程語言的匯編語言或C語言。要想成為單片機高手，我們首先要學好匯編語言，然后轉(zhuǎn)入C語言學習，所以我們不能學到后面就忘了前面的知識，更應(yīng)該將所學的知識緊緊的結(jié)合在一起，綜合運用。

單片機作為我們的主要專業(yè)課之一，雖然在大三開學初我對這門課并沒有什么興趣，覺得那些程序枯燥乏味，但在這次課程設(shè)計后我發(fā)現(xiàn)自己在一點一滴的努力中對單片機的興趣也在逐漸增加?，F(xiàn)在想來，覺得學校安排的課程設(shè)計有著它更深層的意義——通過課程設(shè)計讓我們綜合了學過的理論知識來運用到設(shè)計和創(chuàng)新之中，增強了自己的動手和實踐能力，提高了自己獨立思考的能力，為將來繼續(xù)學習和工作打下了基礎(chǔ)

盡管我們在課堂學到的內(nèi)容很有限，但在以后的學習中單片機還需要好好的深入研究和學習，學好了單片機也就多了一項生存的本錢。最后感謝老師對我們的精心指導(dǎo)和幫助，感謝同學們對我的幫助。

本次畢業(yè)設(shè)計硬件上完成了一個STC89C52單片機的視力保護器的設(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。本系統(tǒng)開發(fā)空間大，使用靈活，便于用戶擴展功能。當然，由于時間關(guān)系，本次設(shè)計的系統(tǒng)也有某些不太完善的地方，有待進一步改善。參考文獻

[1]曹天漢《單片機原理與接口技術(shù)》電子工業(yè)出版社33-35 [2]唐文彥《傳感器》機械工業(yè)出版社45-47 [3張金鋒金歡陽名《傳感器及其應(yīng)用》西安電子科技大學出版社32-35 [4]吳金戌沈慶陽《8051單片機實踐與應(yīng)用》清華大學出版社48-49 [5]王東峰《單片機C語言應(yīng)用100例》電子工業(yè)出版社78-80 [6]譚浩強《C語言程序設(shè)計》清華大學出版社137-139

第二篇：保護學生視力制度

綦江縣楊地灣學校保護學生視力制度

一、堅持做好眼保健操，注意穴位正確，用力適度，每天上下午各安排做一次眼保健操。

二、保護視力，教育學生養(yǎng)成良好的用眼衛(wèi)生習慣。

1、看書寫字姿勢端正，做到眼離書本一尺，眼離課桌上拳，指離筆尖一寸；

2、連續(xù)看書一小時后，要休息片刻或向遠處眺望一會兒；

3、不要在光線暗淡和直射的陽光下看書、寫字。

4、不要躺著、走路、乘車看書、寫字，不看字體太小或印刷不清楚的書報。

三、堅持做到學生每周調(diào)換座位一次，預(yù)防斜視。

綦江縣楊地灣學校 二○○二年五月

第三篇：保護兒童和青少年視力

保護兒童和青少年視力

1.家長應(yīng)定期檢測兒童的視力。

如視力下降、兒童必須戴矯正眼鏡，配戴的眼鏡一定要由專門眼科醫(yī)師決定配方，不能借別人的眼鏡戴；高度近視的人要避免參加各種激烈運動，以預(yù)防視網(wǎng)膜脫離等嚴重后果。

2．指導(dǎo)兒童從小培養(yǎng)良好的用眼習慣，自覺地注意用眼衛(wèi)生。

兒童的時間不宜過長并要保持一定的距離。一般在連續(xù)看電視半小時后應(yīng)休息5～10分鐘。眼睛與電視屏面的位置，應(yīng)比兒童的眼睛稍低一些。其距離一般應(yīng)是屏面對角線的5～7倍。室內(nèi)要保持一定的照度以免產(chǎn)生眩目?？赐觌娨暫螅梢宰鲂┹p松的全身活動或眼保健操。同時看電視的時間不宜過長。

3．加強全身鍛煉、注意適當?shù)臓I養(yǎng)。

提倡讓兒童多參加戶外活動和游戲，多接觸日光。生活要有規(guī)律，早睡早起，保證足夠的睡眠和適當?shù)男菹ⅲ菹r應(yīng)做眼保健操，提高身體素質(zhì)。

攝取適當?shù)臓I養(yǎng)，避免和暴飲暴食。飲食上多吃一些含有維生素A、B、C、D和鈣質(zhì)食品，如動物肝臟、豆類、奶類、蛋類、魚蝦、柿子、胡蘿卜、蔬菜及粗糧等食品

第四篇：學校保護學生視力工作制度

學校保護學生視力工作制度

一、學校要有防近工作領(lǐng)導(dǎo)小組，定期召開會議，解決存在的問題，并把防近工作做為評先進集體、優(yōu)秀教師、三好學生條件之一；

二、學校每學期的家長會要有關(guān)于防近工作的相關(guān)內(nèi)容；

三、每學期初、學期末要進行視力檢查統(tǒng)計，并及時向領(lǐng)導(dǎo)匯報學生視力變化情況；

四、班主任要掌握學生視力動態(tài)，把防近的重點對象通知家長，并得到家長的配合；

五、衛(wèi)生室要做到視力分檔防治，有計劃采取綜合措施，使新發(fā)病例得到控制；

六、任課教師要指導(dǎo)學生做到“三個一”(眼離書本一尺遠，胸離桌緣一拳遠，手離筆尖一寸遠)

七、保證眼保健操時間，任課教師要指導(dǎo)學生做好眼保健操，做到“姿勢端正，穴位準確”。培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好用眼衛(wèi)生習慣；

八、學生看電視每周不超過二次，每次不超過50分鐘，電視與眼距離要超過2米遠；

九、保證學生課間有十分鐘休息時間，學生課間休息時應(yīng)當走出教室進行課外活動。進行遠眺或凝視，使眼內(nèi)肌肉放松和休息；

十、對于能認真組織學生并保證做操質(zhì)量的教師期末給予獎勵。在停電時要由當堂任課教師指導(dǎo)，衛(wèi)生員領(lǐng)做。抽查時有二次以上未按要求做操的，期末評估降一等。

第五篇：保護學生視力大家談

保護學生視力大家談

近年來中小學生群體中的“小眼鏡”越來越多了，作為一名老師您有沒有碰到過這種場景：“老師，我看不清，能往前坐坐嗎？”“老師!看不見！”“老師，麻煩您給孩子調(diào)調(diào)位，孩子看不清，太影響學習效率了！” 諸如此類的問題相信您肯定遇到過不少，不難發(fā)現(xiàn)，學生視力下降影響我們的正常教學進程，打斷我們的授課思路，因此帶來的調(diào)位、成績下降等問題更成了家長關(guān)注的焦點，作為一名普通教師我就自己在學生愛眼護眼的工作中總結(jié)的幾點經(jīng)驗與大家交流，不妥之處望各位批評指正，不勝感激！

首先，學校是教育人得地方教師是一線的教育工作者，愛眼護眼從宣傳教育開始。中小學生往往對視力健康重視不足，個別學生甚至認為戴上眼鏡是一種美，故意把眼睛弄成近視去配眼鏡卻不知后果的嚴重。作為教師我們應(yīng)盡量利用課間、主題班會、體育與健康課等對學生進行教育。多列舉身邊活生生的例子結(jié)合知識點對學生進行宣傳，引起學生的重視，使學生學會愛眼護眼的有效方法，并提高眼保健操的質(zhì)量加強監(jiān)督的力度。其次，家校聯(lián)合共同保證孩子擁有一雙明亮的眼睛。教師應(yīng)主動與家長進行交流，對家長進行宣傳保護視力的重要性和方法，使家長為學生創(chuàng)造良好的學習條件，改進家庭的采光和照明，督促學生遵守合理的生活制度。

再次，注意班級的采光及板書的工整，改進教學方法、減輕學生學習負擔，切實控制學生學習時間。每日學習時間（包括自習）與課外活動小學生不超過６小時，中學生不超過７小時，大學生不超過８小時。適當控制學生課外作業(yè)的分量，保證學生課間休息，督促學生參加課間活動，不任意延長上課時間或用各種方式變相占用學生課間休息。提醒學生認真上

好體育課，堅持開展課外體育活動，積極施行《國家體育鍛煉標準》，做好廣播體操，保證每日一小時的體育鍛煉，對體弱學生也要組織開展適宜的體育活動，提高學生的整體體質(zhì)。

關(guān)注學生健康，保護好每一位學生的心靈之窗，不應(yīng)是一句空話一紙空文或是流于形式，也許一句簡單的提醒，一個小小的故事，一個關(guān)心的電話就能減少很多“小眼鏡”的出現(xiàn)，讓我們與孩子的距離更近，讓我們的教學更清晰，工作更輕松。

濟南市青龍街小學

王萍

2012年7月