趙暉

摘要 眼睛是人心靈的窗戶，現在信息網絡技術的發(fā)展，手機成了人們的必備之物，青少年不良的習慣導致現在視力問題嚴重。越來越多的視力保護產品得到了研發(fā)，其中基于單片機的新型視力保護裝置，為視力保護產生了積極的作用。本文分析一種基于單片機的多功能視力保護器的設計。

【關鍵詞】單片機 多功能 視力保護器 設計

青少年的視力保護一直都是學校、老師、社會所關注的問題，而且視力問題嚴重，特別是近視的現象嚴重，很多學生在小學就開始戴起了眼鏡。如今越來越多的公司都在研發(fā)保護視力的相關產品，也有一部分產品進入了人們的生活，比如電腦護眼儀，眼保姆，以及護眼燈和坐姿矯正器等產品。但是功能單一，并不能滿足需求，所以提出了單片機的多功能視力保護器。

1 什么是單片機多功能視力保護器？

單片機，單片微型計算機，是一種嵌入式微控制器，由運算器，控制器，存儲器，輸入輸出設備等構成，相當于一個微型的計算機。

多功能的視力保護器，這是一種新型的基于單片機的實力保護裝置，功能全，裝置受到廣大歡迎，對于裝置的底座，在底部設有緩沖墊，而且底座上固定有外支撐柱，在外支撐柱的內壁上滑動連接有內支撐柱，同時都是屬于中空結構，在柱內設有伸縮點機。這樣的裝置無論是從外形還是保護的性能都滿足了需求，它的外形比較小巧，方便攜帶，同時實現不同的保護，可以根據自身的實際情況調制到合適的保護，而且這種多功能的保護器，設有紅外發(fā)射裝置、紅外接收裝置、計時裝置和單片機配合測量精準且反應迅速，它的實用性強，比起原有的一些視力保護產品更加設計人性化，功能更加全面，滿足不同狀態(tài)下的使用，可通過按鍵和顯示屏的提示自主設置防近視距離。

2 多功能視力保護器的設計

根據上述內容的分析，可見基于單片機的視力保護器有著避免長期讀書寫作而發(fā)生的近視、駝背、斜視以及頸椎等疾病的發(fā)生，采用科學手段來防范和避免因不良習慣帶來的身體傷害，特別是眼睛的保護。實現矯正學生坐姿，培養(yǎng)良好的學習習慣，保護學生的實力的目的。

2.1 當前市場視力保護產品的現狀

通過市場的調查，現在市場上已有的一些視力保護產品，各方面的功能都有，有的是專門護眼的，有的是矯正坐姿的，有的也已經使用了語音提示功能。如學生1.5視力保護器，這一產品就對坐姿進行了有效的語音警告。但是總體來說，它們的功能都是單一的，使用并不廣泛，而且不能從多個方面完成視力保護。

2.2 多功能視力保護器的系統設計

這里的基于單片機的多功能勢力保護器的系統硬件設計和軟件設計，以單片機為核心，又有電阻電路、光線報警和定時報警等，單片機相當于一個小型的計算機，在設計的時候利用單片機編制語言。

它的設計需滿足以下要求：根據視力保護器的技術的要求去項硬件設備，選擇合適的型號;設計電路的原理圖，根據電路以及芯片編寫程序;利用單片機進行程序測試，完善系統程序;然后就是根據原理圖來接線電路;最后進行調試。這是其系統設計的完整步驟。

2.3 多功能視力保護器的硬件設計

對于其硬件設計包括了多個方面的設計和應用，首先是要根據單片機的相關原理特點來進行設計。

（1）傳感器的報警電路，學生坐姿的一個報警提示，里面有水銀滾珠在傳感器的低端，這樣來控制學生的坐姿，比如當出現坐姿不規(guī)范，出現彎腰、趴下和后仰的行為的時候，出去傳感器地步的水銀滾珠就會滑動與導線連接，發(fā)生報警的聲音提醒坐姿。這一傳感器是貼在頭部的，正確的坐姿，傳感器就處于一個垂直的狀態(tài)，不會發(fā)生報警聲音，發(fā)生坐姿不規(guī)范的時候，才會提示，來調整坐姿達到視力保護的作用。

（2）光線的電路，也就是光線報警電路，這有兩個部分組成，光敏電阻控制電路和報警電路，主要是對光線的一個控制，如果在光線較暗的情況下，就會警報提醒。

（3）電源接口，考慮到使用的廣泛性，采用的是1.5V的電池來進行供電。

（4）按鍵設置，有時間的設置，開始與停止按鍵，能夠有效的控制。

（5）聲波設計，頻率低，遇到障礙物會反射。

如圖1所示的多功能視力保護器的主要功能為光強保護、光弱保護和閱讀超時保護三種功能，其電路組成如圖所示。電路由四.一二輸入端或非門CD4001、四.二輸入端與非門CD4011和四異或門CD4070組成。通過三只門電路中的各個門的組合，組成一個具有光強保護、光弱保護和超時閱讀保護為一體的多功能視力保護器電路。

2.4 多功能視力保護器的軟件設計

本設計利用單片機，使用編程語言，根據其主要的功能來編寫相應的程序，匯編的語言比機器語言更加容易讀寫、調試和修改，還具有機器語言的優(yōu)點。主程序的一個流程，從開始到結束，里面有相應的按鍵，通過按鍵的是否來選擇調試，學習按鍵、調用報警子程序、調用超聲波測距子程序、調用光線采集子程序以及顯示子程序。3結束語

基于單片機的多功能的視力保護器，保護的功能多樣，從坐姿，光線距離能多方面來完成視力的保護和提醒，這樣的一個多功能視力保護器，更大的程度上滿足了需求。同時，也需要不斷的研究，進一步的提高視力保護的功能和效果，改進學生視力問題。

參考文獻

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