1. 研究目的与意义
随着社会竞争特别是就学压力的增大，学生近视已成为国内外共同关心的公共卫生问题和社会问题。我国许多职业均对视力有着明确的要求。近视是一个不可逆的过程，一旦近视，花再多的钱医治也不可能恢复原有的视力，即使通过激光治疗可以恢复视力，但是却会对视网膜造成永久性损伤，或可造成终生失明。经调查分析得知，学生近视的主要原因是读写姿势不正确造成的。
本文设计一种基于单片机的多功能视力保护器，通过设置科学健康的读写环境，纠正学生不正确的看书、写字、用电脑、看电视等方式和习惯，培养学生良好的学习习惯，保护学生视力，避免和减轻近视、驼背、斜视、颈椎病等疾病的发生，为学生将来更好的工作和生活奠定基础。
2. 课题关键问题和重难点
1.关键问题：
1）设计系统硬件电路和软件程序，并进行仿真调试，实现系统部分功能，当使用者脸部与桌面或电脑等之间的距离小于规定距离（距离可以适当调整）时,电路将发出声光提示，提醒使用者注意坐姿；
2）采用单片机实现时间控制功能，当使用时间达到规定时间（时间可以适当调整）时,电路自动发出声光提示，提醒使用者注意休息；
3. 国内外研究现状（文献综述）
自1992年全国防近视专家指导小组成立以来，防近视产品经历了一个由简单到复杂、由单一到多元、由技术含量低到技术含量高的历程。最初的视力保护器其实质就是坐姿矫正器，通过矫正坐姿来实现对视力的保护。在此基础上，技术人员进行大量的研制开发工作，把视力保护器推向了市场，给防近视工作带来了的希望。
随着技术的发展，国内市场上的视力保护器大多以超声波技术为主要理论依据，采用模拟电路和数字电路设计的视力保护器，整体电路的规模较大，用到的器件多，测量数据不准确。这些视力保护器能对使用者不正确的坐姿进行语音提示，也可以纠正看书、写字、用电脑、看电视时的不良坐姿，从而起到防范的作用。不过从总体来看，我国国内生产的众多品牌的视力保护器功能特点比较单一，外观单调雷同。与现代人们追求的外观时尚简约以及可根据自我需求进行个性化选择尚有一定差距。所以不能满足广大使用者的要求。
目前市场上真正的智能视力保护仪几乎没有。现有的产品只是侧重视力保护的单一方面，功能尚不全面，不能从多个角度保护使用者的视力。所以当前亟需不断提高产品的技术含量，设计出功能多样化的产品。在智能视力保护器的研发之中，将运用以人为本和人机交互的设计理念，智能视力保护器将不断克服使用的局限性，附加功能不断增添，最终将研发出一机多用的智能视力保护器。由于现在国内外市场大量的需求，视力保护器的起步才刚刚开始，存在很大的发展空间，相信未来视力保护仪一定会得到巨大的发展，为广大的中小学生的视力保护做出根本的保障。
4. 研究方案
两种常用的智能视力保护方案。
方案一，基于CPLD的智能视力保护系统，该系统采用CPLD器件对智能视力保护器的工作时间进行设置，达到时间后LED闪烁。该系统采用CPLD器件对智能视力保护器工作环境的光线强度进行检测，并在LCD上显示出来。该系统利用CPLD器件控制超声波的发射和接受，将计算结果在LCD上显示出来，智能视力保护仪总是测得离传感器最近的物体的距离。
方案二，基于单片机的智能视力保护系统，是以51单片机为核心，采用光敏电阻、数码管、超声波传感器等设计智能视力保护仪实现坐姿距离监测、光强监测、学习时间监测及报警等功能，通过LCD显示和修改各种参数信息。单片机利用声波的传播计算出障碍物的距离，超过规定值自动报警；利用单片机编程对工作时间进行设置，当使用时间达到规定时间时,电路自动报警；当单片机接受光敏电阻受光线强度的变化信号时并通过数码管显示，超过规定值自动报警。
5. 工作计划
第1周：接受任务书，领会课题含义，查找和阅读相关资料，理解课题，掌握51单片机的工作原理；
第2周：继续查阅相关资料，并翻译不少于3000字的外文文献，论证设计的可行性，研究设计方案和设计思路；
第3周：确定设计方案和关键技术，拟定采取的解决措施，撰写毕业设计开题报告；
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