防近視視力保護(hù)器設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)了一種基于89c52單片機(jī)的防近視視力保護(hù)器。這個(gè)視力保護(hù)器以89c52為主要核心，在軟件方面運(yùn)用C語言進(jìn)行編程，在硬件方面運(yùn)用了蜂鳴器時(shí)功能，還包括電源和按鍵模塊。光線檢測模塊，則利用光敏電阻和AD采集模關(guān)鍵詞：單片機(jī)；超聲波；視力保護(hù)；光線檢測北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)Inthispaper,aNewVisionProtectorbasedprotectoruses89c52asthemaintheLCDdisplaymodule,theultrasonicrangingmoduleandthetimingfunctionofthedetectionmodule,theuseofphotosensitiveresistorandADacquisitionmoduletorangingmodule,thentheuseofultrasonicmoldandtheprincipleofultrasonicmuchsothatitprotectsyoureyes.Keywords:Single-chipcomputer;Ultrasonicwave;EyeProtection;Light北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11.1研究的現(xiàn)狀與意義 1.2主要的研究內(nèi)容 2設(shè)計(jì)過程 22.1硬件方面的設(shè)計(jì)過程 3 32.1.2主控制模塊 42.1.3電源電路 52.1.4蜂鳴器報(bào)警電路 52.1.5按鍵電路 72.1.6光照強(qiáng)度檢測電路 82.1.7液晶顯示電路 92.1.8超聲波測距模塊 2.1.9定時(shí)報(bào)警電路 2.2軟件方面的設(shè)計(jì)過程 2.2.1系統(tǒng)的總體流程圖 2.2.2光照強(qiáng)度檢測程序圖 2.2.3計(jì)時(shí)程序圖 2.2.4超聲波測距程序圖 參考文獻(xiàn) 謝辭 附錄 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)1防近視視力保護(hù)器由89C52單片機(jī)，超聲波測距，蜂鳴器，發(fā)光二極管，光敏電阻，LCD顯示器等元件組成，再運(yùn)用硬件與軟件技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出一個(gè)有測距提醒，定時(shí)，測光線強(qiáng)度報(bào)警功能的，并有LCD液晶顯示模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示的新型坐姿矯正器，而且學(xué)習(xí)者還可以根據(jù)自身的實(shí)際情況自行調(diào)節(jié)光照和距離的參數(shù)，不僅實(shí)用，還非常符合人性化。1.1研究的現(xiàn)狀與意義隨著社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，嶄新的智能手機(jī)、筆記本電腦以及臺(tái)式電腦層出不窮，新的游戲也爭先恐后的出現(xiàn)，導(dǎo)致眾多學(xué)生視力低下。然而，對于還沒有手機(jī)的中小學(xué)生，寫作主要是近視的原因，姿勢不對，看作品的時(shí)間太長也是原因之一。跟據(jù)數(shù)據(jù)的介紹，中國青年近視率高居世界第二位，發(fā)病率達(dá)到六成以上。其中，小學(xué)學(xué)生近視率達(dá)到兩成，初中學(xué)生達(dá)到五成，高中學(xué)生更是高達(dá)七成，大學(xué)學(xué)生就更多了，達(dá)到八成以上。撇去大學(xué)生不說，單單就看中小學(xué)生，他們患近視竟然占了學(xué)生總數(shù)的68%,近七成的近視率，患者大概有6400多萬人，患者人數(shù)高居世界首位!另外，在網(wǎng)上收集的調(diào)查中，“你認(rèn)為造成近視的原因是什么”這個(gè)問題，其中選擇了“寫字看書的姿勢是錯(cuò)誤的”的占61.23%,選擇“因看電子產(chǎn)品導(dǎo)致近視的”的占35.97%。由此可知，學(xué)生視力低下的狀況令人擔(dān)憂，而寫字看書姿勢不正確和看書寫作業(yè)的時(shí)間太長是導(dǎo)對于防近視視力的研究，現(xiàn)有的產(chǎn)品有許多種。例如，調(diào)整坐姿的背背佳，對眼睛進(jìn)行恢復(fù)矯正的護(hù)眼儀，還有就是測距式的有報(bào)警提示功能的坐姿矯正器，等等。不同的產(chǎn)品有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)。比如，背背佳雖然可以讓你的腰挺直防止近距離看事物導(dǎo)致近視，可是，人體的脊椎不然肌肉會(huì)僵硬，限制了人們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；護(hù)眼儀雖然可能可以使輕度的近視有所恢復(fù)，不過如果是重度近視呢，或者學(xué)生用了護(hù)眼儀后還是繼續(xù)因書寫姿勢不正確和書寫時(shí)間過長導(dǎo)致近視呢，這并不能解決根本問題。然而，有提醒功能的坐姿矯正器就不一樣了，既不會(huì)讓你維持同一個(gè)姿勢，也可以讓你從根本上改正1.2主要的研究內(nèi)容2傳感器來作為坐姿傳感器，光敏電阻來檢測光照強(qiáng)度，蜂鳴器充當(dāng)報(bào)警發(fā)聲器。(1)測光和測距功能。在學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)前，視力保護(hù)器已經(jīng)設(shè)置好了一定的前的學(xué)習(xí)環(huán)境太亮或者太暗，又或者學(xué)習(xí)太久了，保護(hù)器則會(huì)發(fā)生報(bào)警提醒。也可以按繼續(xù)學(xué)習(xí)鍵學(xué)習(xí)。固定定時(shí)時(shí)間為45分鐘，超時(shí)則會(huì)發(fā)出警報(bào)。(3)LCD1602液晶可顯示當(dāng)前環(huán)境檢測的距離，光照強(qiáng)度以及學(xué)習(xí)時(shí)間。(4)具有距離和光照強(qiáng)度參數(shù)的設(shè)置功能(通過設(shè)置鍵進(jìn)入設(shè)置的界面，2設(shè)計(jì)過程對于這次的設(shè)計(jì)方案，在中央系統(tǒng)的選擇上，我使用89C52單片機(jī)作為核心不標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)習(xí)壞境不合適，學(xué)習(xí)時(shí)間已到達(dá)了規(guī)定的時(shí)間，從而達(dá)到預(yù)防近視，保護(hù)視力的設(shè)計(jì)要求。總體的設(shè)計(jì)框架和場景模擬示意圖如圖2.1所示。電源模塊電源模塊超聲波測距模塊蜂鳴器報(bào)警模塊光線強(qiáng)度檢測模塊顯示模塊3北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)圖2.1總體的設(shè)計(jì)框架和場景模擬示意圖2.1硬件方面的設(shè)計(jì)過程2.1.189C52單片機(jī)我們也會(huì)把單片機(jī)叫做嵌入式控制器(EMCU)或者微控制器(MCU)。它的芯片有系統(tǒng)以及通信設(shè)備中都有著它的身影，備受歡迎。1STC系列單片機(jī)是中國公司研發(fā)的單片機(jī)，它的功能不僅強(qiáng)大，而且抗干擾發(fā)生變換嗎?答案是不會(huì)的，STC89C52單片機(jī)的指令代碼和傳統(tǒng)的8051單片機(jī)相比，是完全兼容的。它是一個(gè)6或12時(shí)鐘/機(jī)器周期可任意設(shè)置的高性能CMOS8位微控制器，而且它的Flash存儲(chǔ)器具有8k的內(nèi)存。除此之外，它還有著靈活4的八位CPU,所以它可以為許許多多的系統(tǒng)提供高效靈活的解決方案。STC89C52的引腳圖如圖2.2所示。89635圖2.289C52引腳圖89C52單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：(1)性能比傳統(tǒng)的8051單片機(jī)強(qiáng)大，而且指令代碼與其完全兼容，不用擔(dān)心代碼問題。(2)它的工作頻率的范圍是0到40MHz,48MHz是它的實(shí)際工作頻率。(3)5V單片機(jī)的話工作的電壓為5.5V到3.3V,3V單片機(jī)則為3.8V到2.0V。(4)四路外部中斷，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，掉電模式可以由外部中斷低電平觸發(fā)中斷的方式來喚醒。(5)8K片內(nèi)Flash程序存儲(chǔ)器可擦寫很多次，十萬次以上不成問題。(6)集成在芯片上的512BRAM內(nèi)存的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。(7)具有LQFP-44、PDIP-40、PLCC-44、PQFP-44四種封裝形式。 (8)ISP在系統(tǒng)可編程/IAP在應(yīng)用可編程，3秒就可以完成一片8k程序。(9)芯片內(nèi)置EEPROM功能。(10)WDT。(11)內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路。(12)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器有3個(gè)，和普通MCS-51單片機(jī)的定時(shí)器兼容，其中定時(shí)器TO還可當(dāng)成兩個(gè)8位定時(shí)器來運(yùn)用。(13)定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART。(14)它的工作溫度是0度到75度，或-40度到85度。(15)通用I/0口(35/39個(gè)),口功能相同；開漏輸出口是P0,它有兩種情況，如果作為總線擴(kuò)展就得加上上2.1.2主控制模塊北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)5單片單片主控電路單片機(jī)、電源、復(fù)位電路和時(shí)鐘電路。電路如圖2.3所示。D1f2PO34A.V]P27P23926239V456三圖2.3主控電路電路如圖2.4所示。55且21電源接口電路4一圖2.4電源電路圖中P2為電池盒接口或者為USB輸入的接口，圖中SW1為電源的開關(guān)，用2.1.4蜂鳴器報(bào)警電路蜂鳴器是構(gòu)成一體化構(gòu)造的電子通信機(jī)器。在很多應(yīng)用工具上都有它的身影，北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)6畢竟能夠發(fā)出聲響在生活中非常必要，例如一些通信工具電話、各種地方都需要電磁式的，而另一種則是壓電式的。它也可以用符號來表示，通常我們會(huì)用到字”JD"等等來表示。工作的時(shí)候，如果用普通的電路是無法驅(qū)動(dòng)單片機(jī)的I/0口。這是為什么呢?因?yàn)榉澍Q器的工作電流比較大，要想驅(qū)動(dòng)電路，那就得利用放大蜂鳴器、三極管、電源濾波電容和續(xù)流二極管就可以組成一個(gè)蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)電路。而我這個(gè)蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)電路則由蜂鳴器、三極管、發(fā)光二極管和兩個(gè)電阻組成。電路如圖2.5所示。圖2.5蜂鳴器報(bào)警電路圖中，蜂鳴器和發(fā)光二極管并聯(lián)，位于三極管的集電極，三極管的基極則與單片機(jī)的引腳相連。當(dāng)一切運(yùn)行正常的時(shí)候，基極輸出的是高電平，是三極管截止，因此不發(fā)聲也不發(fā)光；不過，如果測距、測光或者定時(shí)出現(xiàn)異常的話，那么輸出的就是低電平，三極管變?yōu)閷?dǎo)通，然后就會(huì)發(fā)聲報(bào)警并且發(fā)光提醒學(xué)習(xí)者。(1)蜂鳴器B1是發(fā)聲元件，在兩端施加電流就可以發(fā)聲。(2)發(fā)光二極管D1,它和普通二極管沒什么不同，也是由PN結(jié)組成，也是一樣的具有著單向?qū)蛐?，唯一不同的就是，發(fā)光二極管在正向?qū)ê蟛艜?huì)發(fā)出各種特定顏色的光。在蜂鳴器發(fā)出聲音的同時(shí)，還可以發(fā)出光照作為提醒。(3)三極管(BJT)Q1,是一種三端器件。在放大電路中，經(jīng)常會(huì)有三極管的存在，它可以將非常微弱的電信號進(jìn)行不失真地放大。在圖中，很顯然，它充當(dāng)一個(gè)開關(guān)裝置，利用三極管的原理，輸出高電平會(huì)使三極管導(dǎo)通，有電流通過7了蜂鳴器就可以發(fā)出聲音了，可是如果輸出的不是高電平而是低電平，那么三極管就會(huì)截止，最后沒有電流通過，蜂鳴器也就不會(huì)發(fā)出聲音。(4)電阻R1、R4阻值都為2K。2.1.5按鍵電路實(shí)物圖和電路如圖2.6所示。按鍵電路圖2.6實(shí)物圖和按鍵電路主要按鍵為圖(a)中的1按鍵，2按鍵和3按鍵。按下1按鍵代表開始學(xué)習(xí)，視力保護(hù)器會(huì)自動(dòng)進(jìn)行計(jì)時(shí)、測距和測光。按下2按鍵可以暫停學(xué)習(xí)，如果想繼續(xù)學(xué)習(xí)的話，那就再按下2按鍵，繼續(xù)學(xué)習(xí)。按下3按鍵就會(huì)進(jìn)入到設(shè)置參數(shù)的界面，通過1按鍵和2按鍵進(jìn)行增加或減小學(xué)習(xí)距離范圍或?qū)W習(xí)環(huán)境的光照強(qiáng)度范圍。如圖2.7所示。圖(c)是設(shè)置光照強(qiáng)度范圍的界面，圖(d)是設(shè)置學(xué)習(xí)距離范圍的界面以及設(shè)置的固定的學(xué)習(xí)時(shí)間。圖2.7設(shè)置參數(shù)的界面北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)82.1.6光照強(qiáng)度檢測電路電路如圖2.8所示。c5鹽蟲壓號Ka4AD模83圖2.8光照強(qiáng)度檢測電路量的光轉(zhuǎn)換成容易計(jì)算觀察的電壓，通過AD模塊再次轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸入到單電阻的可靠性、靈敏度等等性質(zhì)都較好，所以我們選擇用光敏電阻來進(jìn)行測光。不一樣，接入直流電路之后就可以測出此時(shí)的電壓為X(V)。又根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC8032的模擬電壓滿量程為5V,分辨率為8位，當(dāng)輸入的電壓為X(V)的即可計(jì)算出數(shù)字量D的大小，然后AD模塊將數(shù)字信號輸入到單片機(jī)中。在圖2.7中，光敏電阻的電路通過AD模塊的CHO口(模擬輸入通道0)進(jìn)9止使用，當(dāng)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的時(shí)候，必須要先把CS端口置于低電平。CLK口是芯片的時(shí)鐘輸入口，與單片機(jī)的P1.0口相接。DI口是數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制，DO口是數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出，它們與單片機(jī)的P1.1口相接，利用輸出信號DO進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取，每一個(gè)脈沖下降就輸出一個(gè)數(shù)據(jù)，隨后就可以輸出8位數(shù)據(jù)了，代表著一次的A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束。2.1.7液晶顯示電路電路如圖2.9所示。采用LCD1602顯示。LCD1602液晶接口Sm圖2.9液晶顯示電路我采用LCD1602來顯示學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的時(shí)候需要了解的一些內(nèi)容，以便于調(diào)節(jié)坐姿，保護(hù)視力。它可以顯示當(dāng)前環(huán)境下的學(xué)習(xí)時(shí)間是多少，當(dāng)前環(huán)境下的學(xué)習(xí)距離是多少，當(dāng)前環(huán)境下的光照情況是多少，進(jìn)入設(shè)置更改參數(shù)界面之后可以顯示學(xué)習(xí)的時(shí)間、最小的學(xué)習(xí)距離、最小的光照強(qiáng)度以及最大的光照強(qiáng)度，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自身的實(shí)際情況做出調(diào)節(jié)修改，已達(dá)到最完美最合適的學(xué)習(xí)環(huán)境。倆個(gè)端口。因?yàn)樗鼈儌z決定LCD1602顯示器的四種基本操作：寫命令、讀狀態(tài)、寫顯示數(shù)據(jù)和讀顯示數(shù)據(jù)。在軟件方面，利用C語言技術(shù)就可以令LCD1602顯示器顯示我們需要顯示的內(nèi)容了。LCD1602顯示器的四種基本操作如表2.1所示：表2.1LCD1602顯示器的四種基本操作基本操作00寫命令操作(初始化、光標(biāo)定位等)01讀狀態(tài)操作(讀忙標(biāo)志)10寫數(shù)據(jù)操作(要顯示的內(nèi)容)11讀數(shù)據(jù)操作(可以把顯示存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)反讀出來)北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)LCD1602顯示器的主要技術(shù)參數(shù)如表2.2所示：表2.2LCD1602顯示器主要的技術(shù)參數(shù)顯示的容量：16*2個(gè)字符芯片的工作電壓：模塊的最佳工作電壓：字符的尺寸：2.1.8超聲波測距模塊超聲波模塊原理圖，超聲波接口電路和超聲波模塊實(shí)物圖如圖2.10所示。超聲波接口圖2.10超聲波模塊原理圖，超聲波接口電路和超聲波模塊實(shí)物圖在這次的設(shè)計(jì)中，我采用的超聲波模具是HC-SRO4超聲波測距模塊。在電路圖(b)中，1口接電源，4口接地，2口是TRIG觸發(fā)控制信號輸入口，3口是ECHO回響信號輸出口。TRIG端口和ECHO端口分別與單片機(jī)的P3.2(INTO)和P3.3 (INT1)相接。超聲波測距模塊其實(shí)就是利用了超聲波遇到障礙物之后會(huì)進(jìn)行反射的原理，當(dāng)給TRIG端口一個(gè)高電平的時(shí)候，超聲波模塊就會(huì)發(fā)送超聲波進(jìn)行距離測量，并且超聲波模塊還會(huì)自動(dòng)發(fā)送方波對回波信號進(jìn)行檢測，倘若檢測到了有回波信號的存在，也就是說接收到了反射波，ECHO端口就會(huì)輸出一個(gè)高電平信號。當(dāng)學(xué)習(xí)距離太小的時(shí)候，保護(hù)器就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲；同時(shí)，如果學(xué)習(xí)距離太遠(yuǎn)的話(超出了超聲波測距模塊的測量范圍),LCD1602顯示器會(huì)顯示3個(gè)888作出提示。所測量的時(shí)間就是從TRIG端口觸發(fā)到ECHO端口輸出之間的距離，計(jì)算公式如下：s=340*t/2(式2.2)HC-SRO4超聲波模塊的電氣參數(shù)如表2.3所示：表2.3HC-SRO4超聲波模塊的電氣參數(shù)電氣參數(shù)HC-SRO4超聲波模塊工作的電壓工作的電流工作的頻率最遠(yuǎn)的射程最近的射程測量的角度輸入觸發(fā)的信號10us的TTL脈沖輸出回響的信號輸出TTL電平信號，和射程成比例規(guī)格尺寸2.1.9定時(shí)報(bào)警電路這個(gè)模塊主要靠單片機(jī)內(nèi)部的計(jì)時(shí)功能來完成45分鐘的定時(shí)功能，并且發(fā)出聲音報(bào)警，用于提醒使用者已經(jīng)學(xué)習(xí)了一段時(shí)間，現(xiàn)在應(yīng)該進(jìn)行休息。標(biāo)準(zhǔn)的80c51單片機(jī)有兩個(gè)可編程的十六位的加1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TO和T1,加1的意思指的是它會(huì)自動(dòng)地進(jìn)行加1計(jì)數(shù)，而且它只有在收到觸發(fā)脈沖信號的時(shí)候才會(huì)進(jìn)行這樣的操作。在運(yùn)用的時(shí)候，要注意加1計(jì)數(shù)和減1計(jì)數(shù)是不一樣的。然而，stc89c52與此不同的地方在于，它擁有標(biāo)準(zhǔn)80c51的兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器之外，還擁有多一個(gè)十六位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2以及看門狗定時(shí)器。它有兩個(gè)模式和四種工作方式，一個(gè)的計(jì)數(shù)器模式，另一個(gè)則是定時(shí)器模式，工作方式就是所謂的方式0、方式1、方式2、方式3。并且，它的TO和T1和傳統(tǒng)的80c51的完全兼(1)TMOD被叫做工作方式寄存器，它是用來確定TO、T1的工作方式與功的工作方式格式如圖2.11所示。名稱地址C廳C汗T1方式字段圖2.11TMOD的工作方式格式圖中最關(guān)鍵的莫過于C/干，因?yàn)樗怯脕泶_定TO、T1將作為定時(shí)器來工作還是計(jì)數(shù)器來工作，置0的時(shí)候是定時(shí)器，置1的時(shí)候是計(jì)數(shù)器。M1M0則用來確定定時(shí)器/計(jì)數(shù)器將用哪四種之一的工作方式來進(jìn)行工作，其中00,01,10,11分別代表方式0,1,2,3。(2)TCON被叫做控制寄存器，它是用來控制TO、T1的啟動(dòng)、計(jì)數(shù)、停止以及設(shè)置溢出標(biāo)志。TCON控制寄存器各位的定義如圖2.12所示。寫和nTmE料圖2.12TCON控制寄存器各位的定義TFO/1指的是TO/1溢出中斷請求標(biāo)志位，計(jì)數(shù)溢出的時(shí)候，自動(dòng)地置1,可以作為中斷的申請位。TRO/1指的是TO/1運(yùn)行控制位，置1的時(shí)候開始工作；北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)置0的時(shí)候TO停止工作。IE0/1指的是外部中斷0/1中斷請求標(biāo)志位，置1的時(shí)候表示其向CPU請求中斷。ITO/1指的是外部中斷0/1觸發(fā)方式控制位，置0的時(shí)候是電平觸發(fā)方式；置1的時(shí)候是邊沿觸發(fā)方式。作為定時(shí)器來使用的時(shí)候，加1計(jì)數(shù)器是對內(nèi)部的機(jī)器周期脈沖計(jì)數(shù)(1一機(jī)器周期就是12個(gè)振蕩頻率),就是說計(jì)數(shù)頻率等于晶振頻率的1/12。當(dāng)每一個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)器加1,加到計(jì)數(shù)器溢出使得TCON的TFO或者TF1置1的時(shí)候，就時(shí)間停。定時(shí)時(shí)間(裝入定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初值X)=M-N=M-t/T。其中，M是由工作方式在方式1的時(shí)候，為16位計(jì)數(shù)器，M=2^16=65536;工作方式在方式22個(gè)8位計(jì)數(shù)器，2個(gè)M均為256,T1停止計(jì)數(shù)。t為定時(shí)時(shí)間，T為機(jī)器周期。[如果主頻為12MHz,那么T=1/(12*10^6/12)=1us;如果主頻為6MHz,那么2.2軟件方面的設(shè)計(jì)過程對于系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，我們采用Keil進(jìn)行C語言編輯，先確定主程序，再報(bào)警子程序報(bào)警子程序測距子程序主程序2.2.1系統(tǒng)的總體流程圖單片機(jī)初始化開始學(xué)習(xí)測距測光測距否否學(xué)習(xí)距離是否小于15學(xué)習(xí)距離是否小于15cm55%-90%中蜂鳴器發(fā)聲按下暫停學(xué)習(xí)按鍵蜂鳴器發(fā)聲蜂鳴器發(fā)聲按下暫停學(xué)習(xí)按鍵蜂鳴器發(fā)聲調(diào)光到符合設(shè)置參數(shù)調(diào)坐姿到符合設(shè)置參數(shù)調(diào)光到符合設(shè)置參數(shù)停止發(fā)聲停止發(fā)聲停止發(fā)聲2.2.2光照強(qiáng)度檢測程序圖測光光照范圍是否在55%-90%中否蜂鳴器發(fā)聲2.2.3計(jì)時(shí)程序圖單片機(jī)初始化定時(shí)器開始定時(shí)45分鐘倒計(jì)時(shí)開始否計(jì)時(shí)結(jié)束蜂鳴器發(fā)聲北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)2.2.4超聲波測距程序圖測距學(xué)習(xí)距離是否小于15cm否是2.3測試雖然這次設(shè)計(jì)的防近視視力保護(hù)器的參數(shù)(學(xué)習(xí)距離和光照強(qiáng)度)可以自行第一個(gè)設(shè)置的參數(shù)是學(xué)習(xí)時(shí)間，固定為45分鐘，學(xué)習(xí)了45分鐘之后，視力保護(hù)器就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲提醒學(xué)習(xí)者暫停學(xué)習(xí)，好好休息。是一拳；眼睛距離書本的距離是一尺。第一次測試的時(shí)候，我設(shè)置的參數(shù)值是30cm,這樣的話，很顯然跟我們的標(biāo)準(zhǔn)相差太遠(yuǎn)，讀寫起來感覺有距離感。第二次測試的時(shí)候，根據(jù)上次的經(jīng)驗(yàn)，我設(shè)置的參數(shù)值是20cm,雖然這樣設(shè)置之出報(bào)警聲。于是，在第三次測試的時(shí)候，我設(shè)置的參數(shù)值是15cm,這次的學(xué)習(xí)最小范圍不可能是0%。第一次測試的時(shí)候，我設(shè)置的參數(shù)范圍是35%-70%,這時(shí)我測試的35%相當(dāng)于房間沒開燈，依靠著窗外的微光進(jìn)行學(xué)習(xí)，而70%開著正常圍是45%-80%,結(jié)果僅僅比第一次測試時(shí)有些許好轉(zhuǎn)，45%的光照強(qiáng)度還是很低，80%的光照強(qiáng)度開著正常的三盞燈依舊會(huì)發(fā)出報(bào)警聲。于是，在第三次測試的時(shí)候，我設(shè)置的參數(shù)范圍是55%-90%,這時(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境就很舒適，55%的光照強(qiáng)度開著一盞燈不算太暗，90%的光照強(qiáng)度開著正常的三盞燈也不會(huì)發(fā)出報(bào)警聲。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，最終的確定的參數(shù)設(shè)定如表2.4所示：表2.4最終確定的參數(shù)設(shè)定要設(shè)置的參數(shù)參數(shù)值或參數(shù)范圍學(xué)習(xí)時(shí)間45分鐘學(xué)習(xí)距離小于15cm光照強(qiáng)度這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是一種基于stc89c52單片機(jī)的多功能視力保護(hù)器，功能包環(huán)境的學(xué)習(xí)距離和光照的參數(shù)供使用者及時(shí)調(diào)整。在軟件方面，運(yùn)用C語言進(jìn)行時(shí)間固定，不可修改。倘若還想開發(fā)其他功能的話，它是可以繼續(xù)拓展的。參考文獻(xiàn)北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)2.劉琨.數(shù)字電子技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2017.8.重印).4.譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)教程(第2版)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013.8(2015.5重印).5.邢秀文，胡毅，鄧建杰.基礎(chǔ)物理學(xué)講義[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2015.1.6.張?jiān)忿r(nóng)，唐晨光，官飛.電子工藝實(shí)習(xí)[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2017.7.器設(shè)計(jì)[J].電子世界，2015,(19):160-162.8.張彥宇.基于單片機(jī)的超聲波視力保護(hù)器設(shè)計(jì)與研究[J].自動(dòng)化技術(shù)9.趙穎，何英昊.基于STC89C52的多功能視力保護(hù)器設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019,(11):120-121.10.梁東麗，劉穎.基于單片機(jī)的多功能視力保護(hù)器設(shè)計(jì)[J].天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2018,(01):21-26.11.貢維，宗艷艷.單片機(jī)超聲波測距報(bào)警系統(tǒng)研究[J].信息記錄材料，2019,(12):12.何冰，王菊霞，蘇變玲.基于單片機(jī)的視力保護(hù)器設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2015,13.吳亮.一種超聲波視力保護(hù)器的設(shè)計(jì)[J].山西大同大小學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2019,15.呂曉穎.基于單片機(jī)的多功能視力保護(hù)器設(shè)計(jì)[J].科技與創(chuàng)新，2019,(10):52-53.謝辭作為基礎(chǔ)的大四應(yīng)屆畢業(yè)生。在我遇到難題的時(shí)候，每一位老師都愿意幫助我克萬個(gè)為什么,老師也愿意一一為我們解答問題。特別是畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，雖然一場疫情讓我們無法在學(xué)校進(jìn)行交流解答，但是指導(dǎo)老師依然非常敬業(yè)，非常負(fù)責(zé)，非常耐心的對我進(jìn)行教育，對我有了極大的自身提高，其中包括對單片機(jī)系統(tǒng)的知識(shí)理解、對流程圖的邏輯理解、對電路設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)、還有對有關(guān)這方面書籍的知識(shí)等等，這些都得益于老師和同學(xué)的大力幫助。老師不僅為我們解答問題，還時(shí)刻提醒著我進(jìn)行學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)，督促我好好學(xué)習(xí)，讓我的心依然在學(xué)習(xí)之中。本人往后必定銘記在心，感恩在心，十年樹木，百年樹人，感謝各位老師對我的教誨!!!程序部分代碼char//無符號字符型宏定義變量范圍0~255#defineuintunsignedint//無符號整型宏定義變量范圍0~65535//這三個(gè)引腳參考資料sbitrs=P3^2;//1602數(shù)據(jù)/命令選擇引腳H:數(shù)據(jù)L:命令sbitrw=P3^3;//1602讀寫引腳H:數(shù)據(jù)寄存器L:指令寄存器ucharflag_hc_value;//超聲波中間變量longdistance;uintset_d;//距離bitflag_csb_juli;//超聲波超出量程uintflag_time0;//用來保存定時(shí)器0的時(shí)候的bitflag_200ms=1;北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)//報(bào)警變量/******************************************************************************************************************{{{{mm//報(bào)警函數(shù)//超聲波測距離write_sfm_csb(1,5,dguangxian=ad0832read(1,0);//采集光線write_sfm2(1,14,guangxian);//值越大光線就越強(qiáng)write_sfm2(2,3,shi);//顯示時(shí)鐘write_sfm2(2,6,fen);//顯示分鐘write_sfm2(2,9,miao);//值越秒鐘}}1/*********************報(bào)警函數(shù)***************************if(set_gx>=guangxian)//距離光線報(bào)警(if(value2>=2)//循環(huán)5次都是報(bào)警增強(qiáng)抗干擾)if(xuexi_start={{{//距離報(bào)警//循環(huán)5次都是報(bào)警增強(qiáng)抗干擾if((time_value%45==0)&&(miao<10)&&(fen!=O))//時(shí)間報(bào)警{}}北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)beep=1;//取消報(bào)警{c_send=1;//10us的高電平觸發(fā)_THO=0;//給定時(shí)器0清零TRO=0;//關(guān)定時(shí)器0定時(shí)//當(dāng)c_recive為零時(shí)等待//當(dāng)c_recive為1計(jì)數(shù)并等待{if((flag_hc_value>1)||(flag_time0>65000))//當(dāng)超聲波超過測量范圍時(shí)，顯示3個(gè)888}{1}{//關(guān)定時(shí)器0定時(shí)distance=THO;//讀出定時(shí)器0的時(shí)間得到單位是ms+=(flag_hc_value*65536);//算出超聲波測距的時(shí)間}distance=888;//如果大于3.8m就超出超聲波的}/*******************按鍵執(zhí)行函數(shù)******************/{{{xuexi_start=1;//開始學(xué)習(xí)}{}{}}{_{write_string(1,0,"1.xsb:m”);write_sfm_csb(1,6,swrite_sfm2(2,5,set_gx)write_com(0x80+0);//將光標(biāo)移動(dòng)到秒個(gè)位write_com(OxOf);//顯示光標(biāo)并且閃爍北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)//關(guān)閉顯示}{{}{//將光標(biāo)移動(dòng)到秒個(gè)位北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)}//減超聲波距離報(bào)警數(shù)據(jù)//將光標(biāo)移動(dòng)到秒個(gè)位//顯示光標(biāo)并且閃爍//保存數(shù)據(jù)}/*********************************************************功能:這個(gè)是一個(gè)讀狀態(tài)函數(shù)，讀出函數(shù)是否處在忙狀態(tài)*輸入:輸入的命令值***********************************************************bitbusy(void){bitbusy_flag=0;/*********************************************************功能：1602命令函數(shù)*輸入:輸入的命令值***********************************************************北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)/***********************************************************功能：1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)*輸入：需要寫入1602的數(shù)據(jù){{{/***********************************************************功能:1602初始化，請參考1602的資料***********************************************************{*功能：改變液晶中某位的值，如果要讓第一行，第五個(gè)字符開始顯示"abcd*輸入：行，列，需要輸入1602的數(shù)據(jù)***********************************************************{北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)}key_can=20;{//左邊第1個(gè)//左邊第2個(gè)//左邊第3個(gè)//左邊第4個(gè)}}***********************************************理解，本函數(shù)是模擬0832的串行協(xié)議進(jìn)行的{//開始//第一個(gè)上升沿//第二個(gè)上升沿//第三個(gè)上升沿//第三個(gè)下降沿SCL=0;//開始從第四個(gè)下降沿接收數(shù)據(jù)}{//接收校驗(yàn)數(shù)據(jù)否則返回0//與校驗(yàn)數(shù)據(jù)比較，正確就返回?cái)?shù)據(jù)，硬件設(shè)計(jì)原理圖北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)電腦快捷知識(shí)大全F1顯示當(dāng)前程序或者windows的幫助內(nèi)容。F2當(dāng)你選中一個(gè)文件的話，這意味著“重命名”F3當(dāng)你在桌面上的時(shí)候是打開“查找：所有文件”對話框放入回收站CTRL+N新建一個(gè)新的文件CTRL+P打開“打印”對話框復(fù)制被選擇的項(xiàng)目到剪貼板粘貼剪貼板中的內(nèi)容到當(dāng)前位置撤銷上一步的操作重做上一步被撤銷的操作SHIFT+F10或鼠標(biāo)右擊打開當(dāng)前活動(dòng)項(xiàng)目的快捷菜單北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)SHIFT在放入CD的時(shí)候按下不放，可以跳過自動(dòng)播放CD。在打開word的時(shí)候按下不放，可以跳過自啟動(dòng)的宏打開程序最左上角的菜單窗口在窗口和全屏幕狀態(tài)間切換PRINTSCREEN將當(dāng)前屏幕以圖象方式拷貝到剪貼板將當(dāng)前活動(dòng)程序窗口以圖象方式拷貝到剪貼板CTRL+F4關(guān)閉當(dāng)前應(yīng)用程序中的當(dāng)前文本(如word中)CTRL+F6切換到當(dāng)前應(yīng)用程序中的下一個(gè)文本(加shift可以跳到前一個(gè)窗口)顯示前一頁(前進(jìn)鍵)在頁面上的各框架中切換(加shift反向)F5刷新目的快捷鍵激活程序中的菜單欄F10執(zhí)行菜單上相應(yīng)的命令A(yù)LT+菜單上帶下劃線的字母關(guān)閉多文檔界面程序中的當(dāng)關(guān)閉當(dāng)前窗口或退出程序ALT+F4顯示所選對話框項(xiàng)目的幫助F1顯示所選項(xiàng)目的快捷菜單SHIFT+F10顯示多文檔界面程序的系統(tǒng)切換到上次使用的窗口或者編輯本段二、使用“Windows資源管理器”的快捷鍵目的快捷鍵如果當(dāng)前選擇展開了，要折疊或者選擇父文件夾左箭頭折疊所選的文件夾NUMLOCK+負(fù)號(-)如果當(dāng)前選擇折疊了，要展開或者選擇第一個(gè)子文件夾右箭頭在左右窗格間切換F6編輯本段可以使用Microsoft自然鍵盤或含有Windows徽標(biāo)鍵的其他任何兼容鍵盤的以下快撤消最小化所有窗口SHIFT+WINDOWS+M編輯本段四、“我的電腦”和“資源管理器”的快捷鍵目的快捷鍵關(guān)閉所選文件夾及其所有父文件夾按住SHIFT鍵再單擊“關(guān)閉按鈕(僅適用于“我的電腦”)編輯本段目的快捷鍵如果當(dāng)前控件是個(gè)按鈕，要單擊該按鈕或者如果當(dāng)前控件是個(gè)復(fù)選框，要選擇或清除該復(fù)選框或者如果當(dāng)前控件是個(gè)選項(xiàng)按鈕，要單擊該選項(xiàng)空格鍵單擊相應(yīng)的命令A(yù)LT+帶下劃線的字母在選項(xiàng)上向后移動(dòng)SHIFT+TAB在選項(xiàng)卡上向后移動(dòng)CTRL+SHIFT+TAB如果在“另存為”或“打開”對話框中選擇了某文件夾，在“另存為”或“打開”對話框中打開“保存到”或“查閱”F4刷新“另存為”或“打開”編輯本段六、桌面、我的電腦和“資源管理器”快捷鍵選擇項(xiàng)目時(shí)，可以使用以下快捷鍵。插入光盤時(shí)不用“自動(dòng)播放”創(chuàng)建快捷方式按住CTRL+SHIFT拖動(dòng)文件“回收站”顯示“查找：所有文件”F3刷新窗口的內(nèi)容F5重命名項(xiàng)目F2選擇所有項(xiàng)目CTRL+A的其他兼容鍵編輯本段這里運(yùn)用Windows徽標(biāo)鍵和其他鍵的組合。快捷鍵目的將屏幕復(fù)制到剪貼板(包括鼠標(biāo)光標(biāo))將屏幕復(fù)制到剪貼板(不包括鼠標(biāo)光標(biāo))Windows徽標(biāo)+向上箭頭增加放大率Windows徽標(biāo)+向下箭頭減小放大率編輯本段八、使用輔助選項(xiàng)快捷鍵北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)切換粘滯鍵開關(guān)SHIFT鍵五次Alt+S快速回復(fù)Alt+C關(guān)閉當(dāng)前窗口Alt+H打開聊天記錄Alt+T更改消息模式Ait+J打開聊天紀(jì)錄Ctrl+A全選當(dāng)前對話框里的內(nèi)容Ctrl+FQQ里直接顯示字體設(shè)置工具條Ctrl+J輸入框里回車(跟回車一個(gè)效果)Ctrl+M輸入框里回車(跟回車一個(gè)效果)Ctrl+L對輸入框里當(dāng)前行的文字左對齊Ctrl+R對輸入框里當(dāng)前行的文字右對齊Ctrl+E對輸入框里當(dāng)前行的文字居中Ctrl+V在qq對話框里實(shí)行粘貼Ctrl+Z清空/恢復(fù)輸入框里的文字Ctrl+回車快速回復(fù)這個(gè)可能是聊QQ時(shí)最常用到的了Ctrl+Alt+Z快速提取消息最常用的快捷鍵F5刷新DELETECTRL+C復(fù)制CTRL+XCTRL+A全選CTRL+ZALT+F4關(guān)閉CTRL+YCTRL+F5強(qiáng)制刷新CTRL+W剪切撤銷恢復(fù)關(guān)閉TAB改變焦點(diǎn)CTRL+F粘貼保存切換查找CTRL+空格--中英文輸入切換CTRL+Shift輸入法切換CTRL+ESC--開始菜單消息Alt+1保存當(dāng)前表單Alt+2保存為通用表單Alt+A展開收藏夾列表資源管理器數(shù)字鍵盤的減號(-)折疊所選的文件夾數(shù)字鍵盤的加號(+)顯示所選文件夾的內(nèi)容數(shù)字鍵盤的星號(*)顯示所選文件夾的所有子文件夾向左鍵當(dāng)前所選項(xiàng)處于展開狀態(tài)時(shí)折疊該項(xiàng)，或選定其父文件夾向右鍵當(dāng)前所選項(xiàng)處于折疊狀態(tài)時(shí)展開該項(xiàng)，或選定第一個(gè)子文件夾【窗口】+R打開“運(yùn)行”【窗口】+E打開“我的電腦”【窗口】+U打開“工具管理器”五秒鐘切換切換鍵的開和關(guān)左邊的ALT+左邊的SHIFT+PRINTSCREEN切換高對比度的開和關(guān)運(yùn)行按“開始”—“運(yùn)行”,或按WIN鍵+R,在『運(yùn)行」窗口中輸入：(按英文字符順序排列).C:\DocumentsandSettings\用戶名所在