新型智能学习保护仪的设计(附件)
摘 要如今，青少年视力逐渐下降，已经成为了国内外共同关心的一个问题。通过数据显示，我们国家小学生的视力低下率已经达到26.96%，初中生达到53.43%，高中生达到72.8%，大学生达到77.95%。本论文提出了一种新型智能学习保护仪的设计，此新型智能学习保护仪能够实现三种功能，感应光线的强弱，测距，还有定时报警功能。其中的感应光线的强弱和测距两个模块是通过相应的传感器构成的，能够通过对距离和光线的强弱进行实时检测，并进行报警功能。通过单片机STC89C51进行处理，对学习的时间进行定时，当达到定时的时间后，通过报警进行提示。伴随着世界的日益改变，每一项都在进步之中，各种产品也不断增加自己的技术含量，功能出现了多样化、设计人性化的众多特点。在新型智能学习保护仪这种产品研制开发的过程中，更多是将以人为本的理念贯穿其中，此产品的制作研发的过程中不断地符合人们需求，不断克服使用中的缺陷，附加的功能也越来越多也越来越强大。通过最终的努力将开发出一种全新的新型智能学习保护仪。从总体上看，本次设计最终实现了三个功能，通过灯和蜂鸣器的方式提醒用户注意眼部放松。本文通过最后的实物证明了此新型智能学习保护仪的可靠性很好，并且应用方便。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2国内外研究现状及发展现状 2
1.3本课题的研究内容以及研究方法 3
2 系统总体设计方案 4
2.1系统硬件设计框图 4
2.2系统的主要功能 4
3系统硬件电路设计 5
3.1单片机最小系统 5
3.1.1单片机时钟电路的设计 5
3.1.2单片机复位电路的设计 6
3.1.3单片机最小系统整体电路设计 6
3.2显示报警电路设计 7
3.2.1LED警示电路设计 7
3.2.2液晶显示电路设计 8
3.3蜂鸣器报警电路设计 8
3.4按键输入电路设计 9
3.5电源电路 10
3.6光敏电阻检测电路设计 11
4系统软件设计 13
4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
.1 软件总体设计框图 13
4.2 LCD1602显示子程序 14
5 软、硬件联调 15
5.1 软件调试 15
5.2 硬件调试 21
5.3 软、硬件联调 22
6 总 结 24
参考文献 25
致 谢 26
附录 27
附录1：源程序 27
附录2：系统原理图 32
1 绪论
1.1 研究背景
目前，计算机、网络、电脑等高速发展的大环境中，让青少年习惯于现代化设施中，由于他们长期处于这种环境下，造成了眼部疲劳过度，所以就会引发很多眼部近视疾病。据我国相关部门统计调查，现在我们国家学生的近视程度非常严重，让令我们非常担忧。重点高中大约十人中有九个人近视。初中大约有七个人，大学生更加之多。我们国家通过统计，我们国家学生的近视发病率居于世界第二位。人数是世界第一位。我国近视人群大约有3亿人，这成为了一个公众的焦点问题。
视力不仅对青少年生活和学习非常重要，还对他们的身心造成很大的影响。这对下一代的成长产生了极其大的障碍。为了保证下一代青年的健康成长，去挽救近视疾病已经不能推迟。
近视现在是一种通常的疾病，大多没有办法去治疗它，现在有一种激光切除手术对人体有了一定的伤害，破坏了完整性【1】。近百年来，人们一直选用玻璃凹凸的方法维持着。也就是我们所说的眼镜。
在这样的情况之下，我们急需开发一款让视力得以保护的仪器。它应该有多张功能。通过对读写环境的规范，从而创造良好的环境，并以科学的方式进行。进而避免因为长时间的读书和写字让视力下降，驼背等等重多的疾病发生。通过一些非医用的方法，防止因为不良的读书和写字而对青少年造成的身体伤害【2】。
如今的学生有着较大的学习压力，渐渐的导致读书和写字的姿势不正确，造成近视。这是由于坐姿不规范视距太近。近视主要发生在中小学时期，这是因为孩子的学习压力重，自觉规范坐姿意识很差，孩子家长都是由于工作繁忙，不能够长时间的陪在孩子旁边去积极提醒他们的坐姿等，这样孩子就任由自己的感觉去学习和写字，不良的习惯就渐渐的养成，这些不好的习惯一旦他们养成了，就很难去改掉。恶性循环让孩子们早早的戴上了眼镜，在这个时期，青少年正在长身体，如果坐姿不正确，极易容易影响到他们的骨骼发育。让他们脊椎变得弯曲，就会驼背。我们通过本设计控制，时刻提醒孩子们端正坐姿。挺直身体，最终可以形成一种良好的学习习惯，这样可以防止驼背，保护了孩子们的健康【3】。
通过最新的调查，我们得知小学生的近视率达到了39.05%，初中生更加严重，已经达到了64.3%。比十年以前都有所提高。小学生提高了25.7%，初中生提高了26.86%。
现在也有一些厂家开始着手于坐姿提醒器的开发中，但是他们有很大的局限性。新开发的提醒器是实现人机交互的理念为主题，能够实现智能化，最终去除掉一些不良因素。
1.2国内外研究现状及发展现状
自从1992年开始，我们国家就成立了近视专家小组，开始研究各种产品，防近视产品也不断由简单化向复杂化发展，并且不断向着科技含量高的方向发展。专家们通过艰苦创新的研发工作，将产品逐渐推向了几百种产品之多。为防护近视的提供了很好的保障。
我国新疆乌鲁木齐市旭之龙科技有限公司生产了一种视力保护器，能够让孩子们的坐姿不适当进行提示。还有位于我国深圳的一家电子公司设计出一种视力保护坐姿矫正器，它的型号为MS3023。能够让孩子们纠正之前的错误，可以正确看书写字。但是由于我国创新的能力不够，设计的比较单一，这与我们所需要的设备有很大的差距。所以不能够满足大多数学生的广泛使用【4】。
国外也大力发展对视力保护的研究，他们主要研究是产生近视的原因有哪些，美国德克萨斯大学一位著名博士，何于光研究表明，对于视力的保护有所帮助是多吃鱼，这样可以降低引发近视的机率。在生活中能够通过得当饮食搭配，并且通过自我调整正确的读书习惯，能够很好地保护视力。
在如今的市场上，智能视力保护仪器对于视力的保护都不全面，几乎没有一款真正能够保护视力的智能仪器。都是侧重于某一个方向，没有从各各方面对学生的视力进行全面的保护。
伴随着世界的日益改变，每一项都在进步之中，各种产品也不断增加自己的技术含量，功能出现了多样化、设计人性化的众多特点。在视力保护器这种产品研制开发的过程中，更多是将以人为本的理念贯穿其中，此产品的制作研发的过程中不断地符合人们需求，不断克服使用中的缺陷，附加的功能也越来越多也越来越强大。通过最终的努力将开发出一种新型智能学习保护仪。由于各国的市场需求量十分巨大，但是视力保护器并未完全成熟，所以存在着很大的发展，将来此保护器会有一个巨大的发展，可以帮助青少年提供最根本的保障。
1.3本课题的研究内容以及研究方法
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2国内外研究现状及发展现状 2
1.3本课题的研究内容以及研究方法 3
2 系统总体设计方案 4
2.1系统硬件设计框图 4
2.2系统的主要功能 4
3系统硬件电路设计 5
3.1单片机最小系统 5
3.1.1单片机时钟电路的设计 5
3.1.2单片机复位电路的设计 6
3.1.3单片机最小系统整体电路设计 6
3.2显示报警电路设计 7
3.2.1LED警示电路设计 7
3.2.2液晶显示电路设计 8
3.3蜂鸣器报警电路设计 8
3.4按键输入电路设计 9
3.5电源电路 10
3.6光敏电阻检测电路设计 11
4系统软件设计 13
4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
.1 软件总体设计框图 13
4.2 LCD1602显示子程序 14
5 软、硬件联调 15
5.1 软件调试 15
5.2 硬件调试 21
5.3 软、硬件联调 22
6 总 结 24
参考文献 25
致 谢 26
附录 27
附录1：源程序 27
附录2：系统原理图 32
1 绪论
1.1 研究背景
目前，计算机、网络、电脑等高速发展的大环境中，让青少年习惯于现代化设施中，由于他们长期处于这种环境下，造成了眼部疲劳过度，所以就会引发很多眼部近视疾病。据我国相关部门统计调查，现在我们国家学生的近视程度非常严重，让令我们非常担忧。重点高中大约十人中有九个人近视。初中大约有七个人，大学生更加之多。我们国家通过统计，我们国家学生的近视发病率居于世界第二位。人数是世界第一位。我国近视人群大约有3亿人，这成为了一个公众的焦点问题。
视力不仅对青少年生活和学习非常重要，还对他们的身心造成很大的影响。这对下一代的成长产生了极其大的障碍。为了保证下一代青年的健康成长，去挽救近视疾病已经不能推迟。
近视现在是一种通常的疾病，大多没有办法去治疗它，现在有一种激光切除手术对人体有了一定的伤害，破坏了完整性【1】。近百年来，人们一直选用玻璃凹凸的方法维持着。也就是我们所说的眼镜。
在这样的情况之下，我们急需开发一款让视力得以保护的仪器。它应该有多张功能。通过对读写环境的规范，从而创造良好的环境，并以科学的方式进行。进而避免因为长时间的读书和写字让视力下降，驼背等等重多的疾病发生。通过一些非医用的方法，防止因为不良的读书和写字而对青少年造成的身体伤害【2】。
如今的学生有着较大的学习压力，渐渐的导致读书和写字的姿势不正确，造成近视。这是由于坐姿不规范视距太近。近视主要发生在中小学时期，这是因为孩子的学习压力重，自觉规范坐姿意识很差，孩子家长都是由于工作繁忙，不能够长时间的陪在孩子旁边去积极提醒他们的坐姿等，这样孩子就任由自己的感觉去学习和写字，不良的习惯就渐渐的养成，这些不好的习惯一旦他们养成了，就很难去改掉。恶性循环让孩子们早早的戴上了眼镜，在这个时期，青少年正在长身体，如果坐姿不正确，极易容易影响到他们的骨骼发育。让他们脊椎变得弯曲，就会驼背。我们通过本设计控制，时刻提醒孩子们端正坐姿。挺直身体，最终可以形成一种良好的学习习惯，这样可以防止驼背，保护了孩子们的健康【3】。
通过最新的调查，我们得知小学生的近视率达到了39.05%，初中生更加严重，已经达到了64.3%。比十年以前都有所提高。小学生提高了25.7%，初中生提高了26.86%。
现在也有一些厂家开始着手于坐姿提醒器的开发中，但是他们有很大的局限性。新开发的提醒器是实现人机交互的理念为主题，能够实现智能化，最终去除掉一些不良因素。
1.2国内外研究现状及发展现状
自从1992年开始，我们国家就成立了近视专家小组，开始研究各种产品，防近视产品也不断由简单化向复杂化发展，并且不断向着科技含量高的方向发展。专家们通过艰苦创新的研发工作，将产品逐渐推向了几百种产品之多。为防护近视的提供了很好的保障。
我国新疆乌鲁木齐市旭之龙科技有限公司生产了一种视力保护器，能够让孩子们的坐姿不适当进行提示。还有位于我国深圳的一家电子公司设计出一种视力保护坐姿矫正器，它的型号为MS3023。能够让孩子们纠正之前的错误，可以正确看书写字。但是由于我国创新的能力不够，设计的比较单一，这与我们所需要的设备有很大的差距。所以不能够满足大多数学生的广泛使用【4】。
国外也大力发展对视力保护的研究，他们主要研究是产生近视的原因有哪些，美国德克萨斯大学一位著名博士，何于光研究表明，对于视力的保护有所帮助是多吃鱼，这样可以降低引发近视的机率。在生活中能够通过得当饮食搭配，并且通过自我调整正确的读书习惯，能够很好地保护视力。
在如今的市场上，智能视力保护仪器对于视力的保护都不全面，几乎没有一款真正能够保护视力的智能仪器。都是侧重于某一个方向，没有从各各方面对学生的视力进行全面的保护。
伴随着世界的日益改变，每一项都在进步之中，各种产品也不断增加自己的技术含量，功能出现了多样化、设计人性化的众多特点。在视力保护器这种产品研制开发的过程中，更多是将以人为本的理念贯穿其中，此产品的制作研发的过程中不断地符合人们需求，不断克服使用中的缺陷，附加的功能也越来越多也越来越强大。通过最终的努力将开发出一种新型智能学习保护仪。由于各国的市场需求量十分巨大，但是视力保护器并未完全成熟，所以存在着很大的发展，将来此保护器会有一个巨大的发展，可以帮助青少年提供最根本的保障。
1.3本课题的研究内容以及研究方法
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