摘要：在生活节奏紧凑的时代，近视高发，需要一种能有效提醒用眼时间，与书本和屏幕保持一定距离的视力保护器，预防近视，保护视力，这就是我们做这个研究的意义。

该论文设计目标是基于微控制器的多功能视力保护装器，包括硬件电路和软件程序。硬件由超声波距离传感器、光强度传感器和报警电路组成。当用户眼睛离桌面距离过小,单片机会启动报警电路提醒;如环境光照过暗会自动报警,提醒用户光照强度不够对视力有影响;用户学习时间大于一定时间,也会有语音提醒注意休息,各种控制动作都是有利于保护用户的视力。在这次设计中将运用到我们所学习的单片机原理、C语言程序、数字电子技术、模拟电子技术，传感器等作为本次研究的理论依据，对多功能视力保护器的理论与硬件设计进行了研究。

经过仿真实验，它可以实现对距离检测，光线强度检测，学习时长记录，当检测数据不符合设定数据时，会发出警报提醒使用者的功能。

关键词：单片机原理；传感器；C语言程序；数字电子技术；模拟电子技术

ABSTRACT：In an age of life rhythm is compact, high incidence of myopia, need a can effectively remind time with the eye, with books and keep a certain distance vision screen protector, the prevention of myopia, protect eyesight，that's what we do in this study.

My design project is based on micro-controller multifunctional vision protection device. Visual protection devices include hardware circuits and software programs. The hardware consists of ultrasonic distance sensor, light intensity sensor and alarm circuit. When the user's eyes are too small for the desktop, a single chip will start the alarm circuit. If ambient light is too dark, it will automatically alarm the user, reminding users that the light intensity is not enough to affect eyesight. The user learns more than a certain amount of time, also will have voice to alert attention to rest, all sorts of control action is helpful to protect user's vision. Will apply to what we learn in the design of single chip microcomputer principle, C language program, digital electronic technology, analog electronic technology, sensor and so on as the theory basis of the study, theory and hardware design of multifunctional vision protector were studied.

Through simulation experiments, it can realize the distance detection, light intensity detection, the learning time record, when the test data set is not in conformity with the data, will sound an alarm to remind the user's function.

Key words：Single chip microcomputer principle；sensor；C language program；Digital electronic technology；Analog electronic technology

目录

第一章绪论 1

1.1本课题选择的背景及意义 1

1.2视力保护器研究的现状 1

第二章系统设计方案研究 3

2.1视力保护器结构的概述 3

2.1.1功能 3

2.1.2具体设计 3

2.2硬件设计 4

2.2.1主电路的组成 4

2.2.2单片机的选择 4

2.2.3光线检测电路 5

2.2.4超声波测距模块 6

2.2.5显示模块电路分析 8

2.2.6蜂鸣器提示电路分析 9

2.2.7定时器提示电路 9

2.2.8其他辅助电路 10

2.3软件概述 11

第三章软件设计 13

3.1工作流程分析 13

3.2流程图 13

3.3超声波检测程序 13

3.4液晶显示程序 15

第四章视力保护装置的仿真及调试 18

4.1仿真部分 18

4.2测试结果及误差分析 19

4.3系统程序的载录及电路的调试 19

结束语 20

致谢 21

参考文献 22

第一章绪论

1.1本课题选择的背景及意义

据我们从社会调查的情况看，青少年的视力健康问题已经变成了国内外共同关注的焦点。根据调查情报所反映的，我国小学有视力问题的达到26.86%，初中阶段到达54.43%，而在高中有视力问题的竟达到72.7%，大学期间更是达到了78.96%！在调查中值得关注的是，多达一半以上的学生和家长从来没有意识到近视的危害性，从而缺乏如何保护视力健康的科学知识，这就直接导致了有42.7%视力亚健康的学生没有采取任何保护措施，及视力矫正方案。视力健康问题不仅仅对于当代少年的生活和学习造成非常大的损害，还对于当代青少年的心理健康成很大的影响，同时阻碍了青少年的生长发育。拯救近视已经成为保护当代青少年身心健康刻不容缓的重任！