多功能视力保护器的设计开题报告

2022-01-11 17:05:45

全文总字数：3419字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

21世纪是广大中小学生学习压力最大的时期。经调查学生近视在我国已成为一个日益严重的社会问题。国家有关部门对许多职业均有明确的视力要求，而一旦近视，花再多的钱医治也不可能恢复原有的视力。专家认为造成学生近视的最主要原因是读写姿势不正确。国家教委规定：学生在读写时，应在一定亮度下，眼睛离读物一尺，身离书桌一拳。学习压力如此之大，学习时间如此之多，那么，有一个保护视力的装置便显得越来越重要。

目前，青少年视力低下，已成为国内外共同关心的公共卫生问题。资料调查显示50%以上的学生及家长缺乏视力保健最基本的科普知识，不懂得“近视与盲只差一步”的危害性，因而有41.6%视力低下的学生并未采取任何矫正措施，又缺专业机构的治疗。对此我们进行了多功能视力保护器的研究设计。通过创造健康的读写环境和科学方式，避免因长期读写(现代意义的读写包括：看书、写字、用电脑、看电视等)而导致的近视、驼背、脊柱侧弯、斜视、颈椎病等疾病的发生和发展，用非医药的手段，防范和解除因不良读写习惯，避免给人们身体带来伤害。这个时代在给了我们太多好处的同时，也给了我们太多的附属和悲哀，比如：如果顺其自然90％的孩子将来注定要和眼镜做一辈子“伴侣” 近视，作为一种现代通病，几乎没有办法根治它。研究表明，造成近视99％的原因，源自于孩子们平时读书、写字时坐姿不标准，导致眼睛距离书本太近所致。大部分孩子喜欢趴在课桌上读写，并且老师、家长屡教不改，很难扭转习惯，是家长一直头疼的事。

综上所述：为了避免因长期使用不正确的读书写字姿势而导致的近视、脊椎弯曲变形、驼背、斜视以及颈椎病等。有必要设计一款视力保护器进行防范。从而纠正人们读写的不良姿势，习惯。避免给人们的身心带来伤害。尤其对学生群体而言，可帮助学生矫正坐姿，改善学习环境，培养学生良好的学习习惯，保护学生视力。

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2. 研究的基本内容

本论文旨在借鉴国内外相关研究经验，结合大学各门课程中所学知识，设计一个基于stm32f103c8t6多功能视力保护器。研究内容如下：

实时采集距离信息和传输光强信息；
对学习时间进行定时提醒；
设定各监测项目参数；
记录各测量结果并在oled显示屏上实时显示；
对测量数据进行分析，并对结果与设定值进行比较；
对不符合标准的参数进行声光报警；
通过sim900a短信模块将报警信息传输到手机上。

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3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

本设计的系统框图如下：

本系统通过超声波超感器测量眼睛到书本的距离，测量值与系统中设定的距离数值进行比较，当测量的距离小于设定的距离时，有蜂鸣器报警，提醒学生看书距离过近，保持坐姿，距离达到合理范围后，报警取消。通过光敏电阻检测学习场所的光照强度，通过光照强度的测定与系统中设定的光照值进行比较，当测量的光照强度大于或者小于设定的光照值，蜂鸣器报警，提醒需要改善光照环境。当学习的时候，通过按键控制开始计时，达到设定的时间后，蜂鸣器报警，提示学习时间已到。所有信息均显示在OLED显示屏上，并通过短信传输模块进行报警信息传输。

进度安排：

2017.12.10前	完成开题报告和英文翻译
2017.12.11-2018.3.1	实现硬件设计
2018.3.2-2018.3.9	进行电路版焊接、组装
2018.3.10-2018.3.17	实现软件设计
2018.3.18-2018.4.7	进行软硬件调试
2018.4.8-2018.4.14	撰写毕业论文，准备预答辩
2018.4.15-2018.5.18	按要求修改论文，准备抽检和查重
2018.5.18-2018.6.2	修改并完成论文定稿，准备答辩

预期结果：

完成各模块的硬件设计，利用C语言完成系统软件设计。进行电路板焊接组装和硬软件调试，实现当使用者眼睛与书本之间的距离过近时，或者读写环境光线照度不足时或过强时，或者学习时间达到设定时长时进行声光报警。所有信息均可显示在OLED显示屏上，并能通过短信模块发送报警信息到手机上。

4. 参考文献

[1] 朱清慧.proteus教程[m].北京：清华大学出版社，2008：14-38.

[2] 周润景.单片机课程设计实例指导[m].北京：北京航空航天大学出版社,2006：28-49.

[3] 吴延海.微型计算机接口技术[m].重庆：重庆大学出版社，1997：23-49.

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