1、唐山師范學院本科畢業論文題 目 多功能視力保護器的設計學 生 劉盤石 指導教師 崔乃忠年 級 2008級專 業 電子信息科學與技術系 別 物理系唐山師范學院物理系2012年5月 鄭重聲明 本人的畢業論文（設計）是在指導教師崔乃忠教授導下獨立撰寫完成的。如有剽竊、抄襲、造假等違反學術道德、學術規范和侵權的行為，本人愿意承擔由此產生的各種后果，直至法律責任，并愿意通過網絡接受公眾的監督。特此鄭重聲明。畢業論文（設計）作者（簽名）： 年 月 日 目 錄摘要11 引言11.1 選題背景11.2 視力保護器的現狀21.3 本文主要研究內容32 系統硬件設計32.1 89c52單片機簡介42.2 超聲波測

2、距報警電路52.3 89c52單片機的中斷系統62.4 光線報警電路72.4.1 光敏電阻控制電路72.4.2 光線發聲報警電路92.5 定時報警電路92.5.1 單片機控制電路102.5.2定時器報警發聲電路113 開發系統軟件設計123.1 關于本系統的開發軟件簡介123.2 Keil Software安裝及輔助單片機設計的方法概述143.3 系統軟件設計143.4 主要程序介紹184 結論22參考文獻23致謝24外文頁25多功能視力保護器的設計劉盤石摘要：本文提出了一種基于單片機的多功能視力保護器。討論了89c52型單片機的硬件電路和軟件設計。并在此硬件基礎上實現傳感器報警電路、光線強度

3、報警電路及定時報警電路。目前各種單片機控制的理論和實際應用系統的設計正在引起人們的廣泛關注。主要為單片機的發展概況以及視力保護器的發展概況，并通過89c52單片機實現控制電路并利用c語言編程產生脈沖的方法，以及利用單片機的定時功能和匯編語言實現定時的方法。可以知道單片機控制的原理及設計和系統主要硬件組成部分及其作用，給出了整個系統軟件流程圖和部分子程序流程圖。介紹了該技術的應用前景和推廣價值。而且提出了本系統尚需解決的一些問題，并給出了可能解決這些問題的途徑和方法。本設計以超聲波技術為主要理論依據。具體就視力保護器的理論與硬件的設計進行了研究。基于實驗室現有的硬件平臺，本文的研究目標是完成多功

4、能視力保護器的硬件開發與設計，并完成相應的硬件制作。其研究內容分為兩部分：對視力保護器的硬件設計和硬件制作。在設計中存在著如何有效的提高視力保護以及對硬件電路準確調試的難點。在硬件設計中，基于超聲波技術設計的多功能視力保護器電路，通過超聲波接收頭對接收的超聲波信號進行調制輸出，實現控制聲光提示電路工作的理論研究有一定的研究意義。本文設計出了基于超聲波發射與接收技術的多功能視力保護器。通過實踐證明該視力保護器可行且可靠性良好，使用方便。本文期望通過該電子硬件的制作和理論的研究，能為后期進一步設計多功能視力保護器并采取合理措施提高視力保護的有效性提供可靠和有效的數據源和信息依據。關鍵詞：傳感器報警

5、、光線強度報警、定時器、c語言 、超聲波引言學生近視在我國已成為一個日益嚴重的社會問題。國家有關部門對許多職業均有明確的視力要求，而一旦近視，花再多的錢醫治也不可能恢復原有的視力。專家認為造成學生近視的最主要原因是讀寫姿勢不正確。國家教委規定：學生在讀寫時，應在一定亮度下，眼睛離讀物一尺，身離書桌一拳。學習壓力如此之大，學習時間如此之多，那么，有一個保護視力的裝置便顯得越來越重要。1.1 選題背景目前，青少年視力低下，已成為國內外共同關心的公共衛生問題。調查顯示 50%以上的學生及家長缺乏視力保健最基本的科普知識，不懂得“近視與盲只差一步”的危害性，因而有 41.6%視力低下的學生并未采取任何

6、矯正措施，又缺專業機構的治療。 因此我們進行了多功能視力保護器的研究設計。通過創造健康的讀寫環境和科學方式，避免因長期讀寫(現代意義的讀寫包括：看書、寫字、用電腦、看電視等)而導致的近視、駝背、脊柱側彎、斜視、頸椎病等疾病的發生和發展，用非醫藥的手段，防范和解除因不良讀寫習慣，避免給人們身體帶來傷害。近視，作為一種現代通病，幾乎沒有辦法根治它。目前的激光切除手術其實是傷害了人體的自然完整，戕害著身心的健全。于是，百年來人們沿用著“玻璃凹凸”的笨辦法維系著人們對外界求索的目光。 研究表明，造成近視99的原因，源自于孩子們平時讀書、寫字時坐姿不標準，導致眼睛距離書本太近所致。大部分孩子喜歡趴在課桌

7、上讀寫，并且老師、家長屢教不改，很難扭轉習慣，是家長一直頭疼的事。1.2 視力保護器的現狀現在國內外已經有許多電子公司都有自己公司生產的視力保護器。國內這方面的研究現狀為：在國內生產的視力保護器，又稱坐視寶，它能有效的對使用者的坐姿不當進行語音提示。還有國內一些廠家生產的坐姿矯正器。可以糾正看書，寫字的不良坐姿。總體看來，國內生產的視力保護器功能特點比較單一，與人們的個性化需求尚有很大的差距。故不能很好的滿足廣大使用者的需求。國外也致力于對保護視力的研究，但是他們更側重于對近視原因的研究。美國德克薩斯大學西南醫學中心何于光博士表示，吃魚和新鮮蔬菜能夠保護視力，降低發生近視的概率。他們認為通過合

8、理的飲食營養搭配，以及正確的學習習慣，對視力的保護能起到事半功倍的作用。研究證明，市場上真正的多功能視力保護器幾乎沒有。現有的產品只是側重視力保護的一方面，功能比較單一，不能從多個角度保護使用者的視力。現在市場上設計的有以超聲波技術為主要理論依據的視力保護器。它就具體就視力保護器的理論與硬件的設計進行了研究。基于實驗室現有的硬件平臺，研究目標是完成多功能視力保護器的硬件開發與設計，并完成相應的硬件制作。其研究內容分為兩部分：對視力保護器的硬件設計和硬件制作。在設計中存在著如何有效的提高視力保護以及對硬件電路準確調試的難點。在硬件設計中，基于超聲波技術設計的多功能視力保護器電路，通過超聲波接收頭

9、對接收的超聲波信號進行調制輸出，實現控制聲光提示電路工作的理論研究有一定的研究意義。通過實踐證明該視力保護器可行且可靠性良好，使用方便但也存在一些問題，比如說沒有光線控制報警的功能，光線也是傷害學生的視力的一個重要因素。該設計通過該電子硬件的制作和理論的研究，能為后期進一步設計多功能視力保護器并采取合理措施提高視力保護的有效性提供可靠和有效的數據源和信息依據。由于現在國內外大量的市場需求，視力保護器的起步才剛剛開始，存在很大的發展空間，各個國家的很多公司均在此方面展開了研究，相信未來視力保護器一定會得到巨大的發展，為廣大的中小學生的視力保護做出根本的保障。11.3 本文主要研究內容鑒于單片機芯

10、片的智能處理功能本設計采用理論計算和實驗驗證的方法相結合的以單片機芯片為核心的主體電路。首先是對各單元電路進行設計，并選擇合適的元器件。在選擇元器件時，要注意所選芯片的性價比，對于電阻、電容等常用元件要先進行參數計算后再選擇。其次是設計整個電路，并在計算機上對各單元電路進行相應功能的調試仿真！其中單片機芯片選用較為普遍的89c52型，傳感器選用水銀滾珠型重力傳感器，光線報警選用光敏電阻來實現，報警發聲系統選用以HFC5219芯片為核心的發聲硬件電路。在設計中利用8052型單片機的定時功能即P3.4和P3.5的T0和T1，利用單片機的c語言進行編程。電路通過編程實現自動復位。本次畢業設計的研究內

11、容是設計一個多功能視力保護器。它具備以下功能：1當使用者臉部與桌面之間的距離小于20CM時,電路將發出聲音提示； 2當讀寫環境光線照度不足時,電路將發出聲音提示； 3當使用時間達到45分鐘時,電路自動發出聲音提示,提醒使用者注意休息； 4單片機的主頻為6KHZ；電路測光報警的靈敏度可調； 5電路可靠,要求通過計算機仿真并且能夠實現相應的功能。真正幫助學生做到國家教委規定：學生在讀寫時，應在一定亮度下，眼離讀物一尺，身離書桌一拳。2 系統硬件設計硬件主要以89c52型單片機為核心，功能電路主要包括超聲波測距報警電路、光線報警電路、定時報警電路以及報警發聲電路等核心電路。利用單片機的c語言。圖2是

12、本系統設計的基本框圖。2 3圖2系統設計基本框圖2.1 89c52單片機簡介89c52單片機包含中央處理器、程序存儲器(ROM)、數據存儲器(RAM)、定時/計數器、并行接口、串行接口和中斷系統等幾大單元及數據總線、地址總線和控制總線等三大總線。圖2-1為89c52單片機的芯片原理圖。89c52單片機片內含有掩膜ROM型程序存儲器。因為這種只讀存儲器中的程序要由單片機生產廠制作芯片時為用戶固化于片內，所以只適用于批量極大、程序要永久性保留且不會修改的場合。其主要組成部分為：A中央處理器(CPU)。它是單片機的核心，包括運算器和控制器兩個主要組成部分，用于實現運算和控制功能。運算器主要包括算術邏

13、輯運算部件(ALU)、位處理器、累加器A、寄存器B、緩存器TMP1和TMP2、程序狀態字寄存器PSW以及十進制調整電路等。其主要功能是實現數據的算術運算、邏輯運算、位操作及數據傳送等。控制器主要由時鐘和時序電路以及一些控制寄存器組成。其主要功能是協調整個單片機的工作，產生時序脈沖和提供控制信號等。B數據存儲器。MCS-52系列單片機芯片數據存儲器共有128個存儲單元，用于存放可讀寫的數據。為了與外部擴展的數據存儲器相區別，通常稱芯片內部的數據存儲器為內部數據存儲器，簡稱內部RAM。C程序存儲器。89c52芯片內部有4KB掩膜ROM用來存放程序和原始數據。通常稱之為內部程序存儲器或內部ROM。D

14、定時器/計數器。MCS-52共有兩個16位的定時器/計數器，以實現定時和計數功能。E并行I/O口。MCS-52共有四個8位的I/O口(即P0、P1、P2和P3)，用以完成數據的并行輸入/輸出。F串行I/O口。MCS-52有一個全雙工串行口，以實現單片機和其他計算機或設備之間的串行數據傳送。G中斷控制系統。MCS-52共有5個中斷源，分高和低兩個優先級別。42.2 超聲波測距報警電路下面具體論述傳感器的結構和工作原理。圖2-2的運用原理是：（1）采用I0口TRIG觸發測距，給至少10us的高電平信號；（2）模塊自動發送8個40khz的方波，自動檢測是否有信號返回；（3）有信號返回，通過IO口EC

15、HO輸出一個高電平，高電平吃醋的時間就是超聲波從發射到返回的時間。測試距離=（高電平時間*聲速（340M/S）/2;圖2-2.1超聲波時序圖以上時序圖表明你只需要提供一個10us以上的脈沖觸發信號，該模塊內部將發出8個40KHZ周期電平并檢測回波。一旦檢測到有回波信號則輸出回響信號。回響信號的脈沖寬度與所測距離成正比。由此通過發射信號到收到的回響信號時間間隔可以計算得到距離。當距離小于設定的距離時，觸發報警發聲電路工作，發出聲音提醒該學生坐直，從而達到保護該學生視力的目的。5 6圖2-2超聲波測距報警電路2.3 89c52單片機的中斷系統(1)中斷概述中斷是由硬件驅動或者軟件驅動的信號，中斷信

16、號使C5416 DSP暫停正在執行的程序，并進入中斷服務程序(ISR)。C5416 DSP既支持軟件中斷也支持硬件中斷：由程序指令(INTR、TRAP或RESET)請求的軟件中斷。由外部物理設備信號請求的硬件中斷。當同時有多個硬件中斷被觸發時，C5416 DSP按照中斷優先級別的高低對它們進行服務。(2)中斷分類 可屏蔽中斷。 非屏蔽中斷。(3)中斷處理步驟 接收中斷請求。 應答中斷。 執行中斷服務程序(ISR)。(3)中斷標志寄存器(IFR)中斷標志寄存器是一個存儲映射的CPU寄存器，可以識別和清除有效的中斷。當一個中斷出現時，IFR中的相應的中斷標志位置1，直到CPU識別該中斷為止。該設計

17、在軟件編程中需用到單片機的中斷系統和中斷指令，具體指令和程序見下章。2.4 光線報警電路該電路分為光敏電阻控制電路和光線發聲報警電路。其功能是完成由光敏電阻控制的電路在條件滿足時發出脈沖，該脈沖作用于89c52單片機的P1.0口，通過檢測p1.0口是否為高電平，由中斷控制利用P1.1口給出滿足發聲電路需要的脈沖，再由發聲電路發出聲音提醒學生光線太暗了，需要調節光的亮度，進而達到保護學生視力的目的。72.4.1 光敏電阻控制電路圖2-5 光敏控制電路原理圖圖2-5是光敏控制電路原理圖。當光敏電阻受到較強的光照照射時，光敏電阻阻值低于百歐姆級時，三極管B極電壓較低，三極管截止，輸出端輸出高電平，為

18、模擬信號，經1/4LM339（四電壓比較器，用其中的一個即可）轉換成數字信號然后經反相器傳給單片機，此時，傳過去的信號為低電平，即光線正常時輸出信號為低電平；當光敏電阻受到較弱的光照照射時，光敏電阻阻值為無窮大，三極管B極電壓很大，三極管導通，輸出電壓為Vce=0.7v，為低電平，經比較器輸出為零，再經反相器作用后輸出為1，即光線較暗淡時，總的輸出電壓為高電平即1。8圖2-5.1 LM339的結構圖 圖2-5.1為LM339的結構圖。其中LM339集成塊內部裝有四個獨立的電壓比較器，該電壓比較器的特點是：(1)失調電壓小，典型值為2mV；(2)電源電壓范圍寬，單電源為2-36V，雙電源電壓為1

19、V-18V；(3)對比較信號源的內阻限制較寬；(4)共模范圍很大，為0(Ucc-1.5V)Vo；(5)差動輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓；(6)輸出端電位可靈活方便地選用。LM339集成塊采用C-14型封裝，圖2-5.1為LM339原理圖的外型及管腳排列。由于LM339使用靈活，應用廣泛，所以世界上各大IC生產廠、公司竟相推出自己的四相比較器，如IR2339、ANI339、SF339等，它們的參數基本一致，可互換使用。2.4.2 光線發聲報警電路圖2-6 光線報警發聲電路原理圖如圖2-6光線報警發聲電路原理圖中所示，IC2采用COMS大規模語音集成電路KD-56028，它內儲有“請注意

20、近視，快把燈光調亮”的語音信號。當有高電平信號加至其TG端時，它隨即播出內存的語音信號，經VT1，VT2放大后，驅動揚聲器B發出該提醒語句，同時，LED1閃爍發光。使用本提醒器時，合上開關SB，則CD4060在加上電源的同時，也通過C1，R1微分網絡對器件進行了計數清零(有微分正脈沖加至復位端R)。調節R4時，若嫌Q12的輸出定時15min過長，也可從CD4060的Q9端引出分頻脈沖，使脈沖周期為112.5s。調準Q9后，Q12，Q13，Q14將分別輸出15，30，60min的定時脈沖。供電電源采用6F22型6V疊層電池。KD-56028的工作電壓為2.45V，為保證其使用安全，在供電通路上串

21、接了兩只1N4001二極管，用以降低使用電壓。R采用RTX-1/8W型碳膜電阻器；R4選用WH7型微調電位器； VT1，VT2分別選用9013（NPN）和9012（PNP型）晶體三極管；要求h=100；B采用YD57-2型電動式揚聲器。92.5 定時報警電路定時報警電路分為單片機控制電路和定時器報警發聲電路。它主要通過單片機的定時計數功能完成定時45分鐘并使報警電路發出報警聲，用以提醒學生休息！89c52單片機內有兩個可編程的定時器/計數器，滿足諸如對外部脈沖進行記數，產生精確的定時時間，作串行口的波特發生器等功能的需要。它們具有兩種工作模式(計數器模式和定時器模式)及4種工作方式(方式0，方

22、式1，方式2，方式3)。其控制字均在相應的特殊功能寄存器中，通過對它的特殊功能寄存器的編制，可以方便的選擇適當的工作模式和工作方式。當定時器/計數器為定時工作方式時，計數器的加1信號由振蕩器的12分頻信號產生，即每過一個機器周期，計數器加1，直至計數滿溢出為止。顯然，定時器的定時時間與系統的振蕩頻率有關。因一個機器周期等于12個振蕩周期，所以計數頻率fcount=1/12osc。如果晶振為12MHz，則計數周期為：T=1/（12106）Hz1/12=1s這是最短的定時周期。若要延長定時時間，則需要改變定時器的初值，并要適當選擇定時器的長度(如8位、13位、16位等)。當定時器/計數器為計數工作

23、方式時，通過引腳T0和T1對外部信號計數，外部脈沖的下降沿將觸發計數。計數器在每個機器周期的S5P2期間采樣引腳輸入電平。若一個機器周期采樣值為1，下一個機器周期采樣值為0，則計數器加1。此后的機器周期S3P1期間，新的計數值裝入計數器。所以檢測一個由1至0的跳變需要兩個機器周期，故外部事年的最高計數頻率為振蕩頻率的1/24。例如，如果選用12MHz晶振，則最高計數頻率為0.5MHz。雖然對外部輸入信號的占空比無特殊要求，但為了確保某給定電平在變化前至少被采樣一次，外部計數脈沖的高電平與低電平保持時間均需在一個機器周期以上。工作方式控制寄存器TMOD用于控制定時器/計數器的工作模式及工作方式，

24、它的字節地址為89H。定時器/計數器的兩個作用是用來精確的模擬一段時間間隔(作定時器用)或累計外部輸入的脈沖個數(作計數器用)。當作定時器用時，在其輸入端輸入周期固定的脈沖個數，即可計算出所定時間的長度。當89c52內部的定時器/計數器被選定為定時器工作模式時，記數輸入信號是內部時鐘脈沖，每個機器周期產生一個脈沖使計數器增1，因此，定時器/計數器的輸入脈沖和機器周期一樣，為時鐘頻率的1/12。本設計采用的時鐘周期為6MHz，記數速度為500KHz，輸入脈沖的時間間隔為0.5秒。102.5.1 單片機控制電路單片機控制電路由89c52單片機的P3.4和P3.5即T0和T1定時/計數器通過單片機的

25、匯編語言來實現！定時時間為50分鐘，其計時初值可計算如下：50*60=3000s=30000*100ms100ms用T0定時設置T0工作方式1，30000次用T2計數，設T2工作方式為11。T0的定時初值為：216-100ms/2us=15536=C3B0H；T1的計數初值為65536-30000=35536=8AD0H其中T0為定時器，T1為計數器，定時器T0定時100ms后，計數器T1計數一次，此時，定時器T0進行中斷服務程序ZDT0進行定時器T0循環定時進入下一個定時周期，當滿足又一次定時滿100ms時，再由計數器T1計數一次，如此循環下去，直到滿足計數器T1計數30000次，計數器T1

26、進入中斷服務程序ZDT1，其功能是使單片機的P3.0引腳發送一個脈沖觸發定時報警發聲電路，由定時報警發聲電路發出報警信號，使學生意識到已經學習了45分鐘了，需要休息一下，進而達到保護學生視力的目的。此時，學生應關閉視力保護器電源，休息后在開啟電源以進行節能。開啟電源后，定時器T0和計數器T1進行到下一循環，對定時器進行賦值，T0定時，T計數，再進行報警。定時用的c語言程序見附錄。2.5.2定時器報警發聲電路圖2-7 定時器報警發聲原理圖圖2-7為定時器報警發聲原理圖。如圖2-7所示，利用單片機的定時功能通過P3.3產生一個振蕩脈沖方波，該脈沖加至VT6的的基極，在脈沖為高電平期間導通，為IC2

27、提供了工作電壓源。IC2采用語音集成電路HFC5219，它內存有“時間到了請休息”的語音信號，采用電平、不保持觸發方式，一旦得電平觸發，便迅速播出內存的語聲信號，并經由VT5，VT3組成的復合級放大器放大，驅動揚聲器B發出告誡聲。電路采用4.5V電池供電。LH-169A的工作電壓為2.45V。M可采用3（mm）*40（mm）的銅或鐵板(片)，焊上帶有隔離皮的導線后連至電路板上的C1的一端，導線的外皮與電源地相連，如圖2-7所示。VT3、VT5分別采用小功率三極管9013，9012，要求h=100； R2、R3采用RTX-1/8W型碳膜電阻器； B選用YD57-1型電動式揚聲器。103 開發系統

28、軟件設計由于簡單的程序可以用匯編明顯提高執行速度，但在大型程序開發時，需要考慮多方面因素，工程開發周期等需要合理選擇編程語言，所以本文主要采用單片機c語言來完成軟件設計和程序代碼的編寫，程序簡單易懂，可執行性強。3.1 關于本系統的開發軟件的說明Keil Software 的89c52開發工具提供以下程序，你可以用它們來編譯你的C源碼，匯編你的c源程序，連接和重定位你的目標文件和庫文件，創建HEX文件，調試你的目標程序。(1)Windows應用程序uVision2是一個集成開發環境，它把項目管理，源代碼編輯，程序調試等集成到一個功能強大的環境中。(2)C52美國標準優化C交叉編譯器從你的C源代

29、碼產生可重定位的目標文件。(3)A52宏匯編器從你的8052匯編源代碼產生可重定位的目標文件。(4)BL52連接/重定位器組合你的由C52和A52產生的可重定位的目標文件，生成絕對目標文件。(5)LIB52庫管理器組合你的目標文件，生成可以被連接器使用的庫文件。(6)OH52目標文件到HEX格式的轉換器從絕對目標文件創建Intel HEX 格式的文件。(7)RTX-52實時操作系統簡化了復雜和對時間要求敏感的軟件項目。uVision2 集成開發環境集成了一個項目管理器，一個功能豐富、有錯誤提示的編輯器，以及設置選項，生成工具，在線幫助。利用uVision2創建你的源代碼并把它們組織到一個能確定

30、你的目標應用的項目中去。uVision2自動編譯，匯編，連接你的嵌入式應用，并為你的開發提供一個單一的焦點。源代碼由uVision2 IDE創建，并被C52編譯或A52匯編。編譯器和匯編器從源代碼生成可重定位的目標文件。Keil C52編譯器完全遵照ANSI C語言標準，支持C語言的所有標準特性。另外，直接支持89c52結構的幾個特性被添加到里面。Keil A52宏匯編器支持89c52及其派生系列的全部指令集。LIB52庫管理器允許你從由編譯器或匯編器生成的目標文件創建目標庫。庫是一種被特別地組織過并在以后可以被連接重用的對象模塊。當連接器處理一個庫時，僅僅那些被使用的目標模塊才被真正使用。它

31、們是為專業開發人員而設計的，但所有層次的編程人員都可以用它們來獲得8052微控制器的絕大部分應用。3.2 Keil Software安裝及輔助單片機設計的方法概述以下是Keil Software安裝的步驟：1閱讀與你試圖完成的工作或任務相關的章節。2確定你所用的是最新的版本，到核對升級內容以確定你使用的是最新版本。3分析所發現的問題，確定它是匯編器的問題，還是編譯器，連接器，庫管理器或其他的開發工具的問題。4進一步通過減少你的代碼到幾行使問題更明確。當你使用Keil Software工具時，你的項目開發流程和其它軟件開發項目的流程極其相似。以下是Keil Software使用時的步驟：1創建一

32、個項目，從器件庫中選擇目標器件，配置工具設置。2用C語言或匯編語言創建源程序。3用項目管理器生成你的應用。4修改源程序中的錯誤。5測試，連接應用。圖3-1為系統開發流程圖，如圖所示，一個完整的89c52工具集的框圖可以最好地表述此開發流程。每一個組件在下面詳細描述。3.3 系統軟件設計軟件采用Keil Software，使用單片機匯編語言。因為匯編可以完成有些C語言完成不了的操作。程序中對時間要求苛刻的部分可以用內嵌匯編來重寫，以促進速度上的顯著提高。但是，開發和測試匯編代碼是一件辛苦的工作，它將花費更長的時間，因而要慎重選擇要用匯編的部分。一個合格的程序員應該是寫出高質量標準化程序。主程序的

33、流程采用模塊的方法設計，先規劃出各功能子模塊，然后各個擊破，這也是軟件開發的方式，可以由簡入難，比較符合人的思維習慣。圖3-3使定時器T0的中斷程序流程圖，圖3-4使計數器T1終端服務流程圖，其程序設計原理如下：單片機控制電路由89c52單片機的P3.4和P3.5即T0和T1定時/計數器通過單片機的匯編語言來實現！定時時間為45分鐘，其計時初值可計算如下：50*60=3000s=30000*100ms100ms用T0定時設置T0工作方式1，30000次用T2計數，設T2工作方式為11。T0的定時初值為：216-100ms/2us=15536=C3B0H；T1的計數初值為65536-30000=

34、35536=8AD0H其中T0為定時器，T1為計數器，定時器T0定時100ms后，計數器T1計數一次，此時，定時器T0進行中斷服務程序ZDT0進行定時器T0循環定時進入下一個定時周期，當滿足又一次定時滿100ms時，再由計數器T1計數一次，如此循環下去，直到滿足計數器T1計數30000次，計數器T1進入中斷服務程序ZDT1，其功能是使單片機的P3.0引腳發送一個脈沖觸發定時報警發聲電路，由定時報警發聲電路發出報警信號，使學生意識到已經學習了45分鐘了，需要休息一下，進而達到保護學生視力的目的。此時，學生應關閉視力保護器電源，休息后在開啟電源以進行節能。開啟電源后，定時器T0和計數器T1進行到下

35、一循環，對定時器進行賦值，T0定時，T計數，再進行報警。圖3-2 程序流程圖圖3-3 T0中斷程序流程圖圖3-4 T1中斷程序流程圖3.4 主要程序介紹本設計采用c語言編寫。c語言是一種計算機程序設計語言。它既有高級語言的特點，又具有匯編語言的特點。它可以作為系統設計語言，編寫工作系統應用程序，也可以作為應用程序設計語言，編寫不依賴計算機硬件的應用程序。因此，它的應用范圍廣泛。各個主要程序段介紹如下：1設計要求滿足定時50分鐘后報警，其初值計算如下：50min*60=3000s=30000*100ms100ms用T0定時設置T0工作方式1，30000次用T2計數，設T2工作方式為11。T0的定

36、時初值為：216-100ms/2us=15536=C3B0H；T1的計數初值為65536-30000=35536=8AD0H2程序為：/*液晶lcd顯示*/#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit trig=P20;sbit echo=P32;sbit baojing=P33;sbit lcdrs=P12;sbit lcdrw=P11;sbit lcden=P10;bit succeed_flag; /測量成功標志uchar tH,tL;long xx;void lcd_delay(uchar x);voi

37、d trig_delay()uchar i;for(i=100;i1;i-); void write_com(uchar com)/寫命令函數lcdrs=0;P0=com;lcd_delay(20);lcden=1;lcd_delay(20); lcden=0;void write_date(uchar date)/寫數據函數lcdrs=1;P0=date;lcd_delay(20);lcden=1;lcd_delay(20);lcden=0;void init_lcd()/初始化函數 lcden=0;/默認開始狀態為關使能端，見時序圖 lcdrw=0;/選擇狀態為 寫write_com(0x

38、0f);write_com(0x38);/顯示模式設置，默認為0x38,不用變。write_com(0x01);/顯示清屏，將上次的內容清除，默認為0x01. write_com(0x0c);/顯示功能設置0x0f為開顯示，顯示光標，光標閃爍；0x0c為開顯示，不顯光標，光標不閃write_com(0x06);/設置光標狀態默認0x06,為讀一個字符光標加1. write_com(0x80);/設置初始化數據指針，是在讀指令的操作里進行的void display()/顯示函數ucharbai=0,shi=0,ge=0,xiao=0;bai=xx/1000;shi=xx%1000/100;ge=

39、xx%100/10;xiao=xx%10;write_com(0x80);write_date(l);write_date(o);write_date(n);write_date(g);write_date(=);write_date(0+bai);write_date(0+shi);write_date(0+ge);write_date(.);write_date(0+xiao);void lcd_delay(uchar x)uint i,j;for(i=x;i0;i-)for(j=10;j0;j-);void main()init_lcd();trig=0; /首先拉低脈沖輸入引腳TMOD

40、=0x01; /定時器0，定時器1，16位工作方式IT0=0; /由高電平變低電平，觸發外部中斷/ET1=1; /打開定時器1中斷EX0=0; /關閉外部中斷EA=1; /打開總中斷0while(1) /程序循環uchar num=0,i;for(i=0;i20;i+) EA=0;trig=0; trig_delay(); trig=1; /產生一個20us的脈沖，在Trig引腳 while(echo=0); /等待Echo回波引腳變高電平succeed_flag=0; /清測量成功標志EX0=1; /打開外部中斷TH0=0; /定時器1清零 TL0=0; /定時器1清零 TR0=1; /啟動

41、定時器1 EA=1;while(TH0 30);/等待測量的結果，周期65.535毫秒（可用中斷實現） TR0=0; /關閉定時器1 EX0=0; /關閉外部中斷 if(succeed_flag=1) xx=(tH*256+tL)*340.0*12.0/11.0592/10000.0/2.0)*10; /微秒的單位除以58等于厘米 /為什么除以58等于厘米， Y米=（X秒*344）/2display(); / X秒=（ 2*Y米）/344 =X秒=0.0058*Y米 =厘米=微秒/58if(xx12)baojing=0;num=0;elsebaojing=1;num=0; /*/外部中斷0，用

42、做判斷回波電平INTO_() interrupt 0 / 外部中斷是0號 tH =TH0; /取出定時器的值 tL =TL0; /取出定時器的值 succeed_flag=1; /至成功測量的標志 EX0=0; /關閉外部中斷 /*結論本次畢業設計硬件上完成了一個89c52單片機的單通道語音信號處理平臺的設計，并在此平臺上用單片機匯編語言進行軟件設計，經過測試，基本滿足設計目標，可以完成各項基本功能。本系統開發空間大，接口方便，使用靈活，便于用戶擴展功能。當然，由于時間關系，本次設計的系統也有某些不太完善的地方，如光敏電阻的使用，也不能實現調節光度和壓縮浪費大量空間，有待進一步改善。本文探索并

43、實現了多功能視力保護器設計的完整過程。，該系統具有很高的使用價值，很好地達到了設計的目的；本文創新點：1發展了利用單片機設計視力保護器的思想，增加了單片機在現實生活中的應用。利用光敏電阻電路產生脈沖，通過輔助坐直傳感器幫組學生坐直進而校正其視力，簡單方便且不會產生系統穩定性方面的問題。2盡可能發揮系統優勢，可以方便向其他功能擴展，也就是利用平臺優勢可以衍生更多功能。參考文獻1 家庭電子1998年合訂本.J1999. 212-214 2 康華光.電子技術基礎模擬部分.M北京：高等教育出版社，2005.1-203 康華光.電子技術基礎數字部分.M北京：高等教育出版社，2005.40-604 電子工

44、藝實習.J成都，2003.1-235 電子技術實驗.J 成都， 2005.1-206 電子線路設計實驗測試第二版.M武漢：華中科大出版社， 2002.1-407 趙健.實用聲光電及無線電遙控電路300例.J北京：中國電力出版社，2005.90-1008 鄭浩，高靜.怎樣用萬用電表檢測電子元器件修訂本.J 北京：人民郵電出版社，2005.32-669全新實用電路集粹編輯委員會編著.全新實用電路集粹. M北京：機械工業出版社，2006.56-7410 王新賢.通用集成電路速查手冊第二版.M 山東科學技術出版社,22-5711 The Institute of Electrical and Elec

45、tronics Engineers,Inc.IEEE Std 802.3,2000 edition,2000.44-94致 謝伴隨論文的完稿，緊張而又充實的大學生活也將隨之結束，回憶在唐山師院的學習生活，感觸頗深。可以說，唐山的學習經歷使我學到了許多更加珍貴的東西，這對我今后的學習工作和人生道路的選擇很有意義。我的畢業論文撰寫工作自始至終都是在崔乃忠老師全面、具體的指導下進行的。崔乃忠老師知識淵博、待人熱情，經常與我交流自己的想法，盡最大努力給予了我多方面指導。崔乃忠老師嚴謹的治學態度和對工作兢兢業業、一絲不茍的精神將永遠激勵和鞭策我認真學習、努力工作。在和崔老師探討問題過程中，崔老師的諄諄教

46、導使我受益匪淺。在論文的寫作過程中，老師提出了許多寶貴的意見，并不辭辛苦多次加以修改。從他身上，我不僅學到了科學的學習方式，還培養了不斷追求創新的思維方式，同時教育了我要耐心的去干任何一件事，而不是急于求成。在此，我要向我的老師致以最衷心的感謝和深深的敬意。同時也感謝太軍君老師和楊俊鋒老師的關心和幫助，他們在論文開題答辯過程中提出了很多寶貴的意見和建議。最后，衷心地感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位老師。Student to use visual design of protectionLiu panshi Directed by Vice-prof.Cui NaizhongAbstrac

47、t: This paper presents a Multi-functional Sight protector based on Single-chip. Discussed the 89c52-based single-chip hardware circuit and software design. And hardware based on this sensor alarm circuits, light intensity alarm circuit and alarm circuit from time to time. At present, single-chip mic

48、rocomputer to control a variety of theoretical and practical application of system design is a cause for widespread concern. This paper introduces the development of SCM as well as the vision of the development of protective device, and control circuitry 89c52. This paper describes the use of c lang

49、uage programming methods have a pulse, and the use of single-chip timing function and assembly language to achieve the method from time to time. SCM can be a profound experience of the principles and design. Details of the hardware components of the system and its role, given the entire system softw

50、are flowchart flow chart and some subroutines. Introduced the technology and promote the value of prospects. But the system still need to be put forward to solve some of the problems, and gives a possible way to solve these problems and methods. The design of ultrasonic technology as the main theory

51、. Specific vision for the protection of the theory and hardware design of the study. Based on the laboratorys existing hardware platforms, the study aims to complete multi-functional vision for the protection of the hardware development and design and complete the corresponding hardware production.

52、Its content is divided into two parts : the right vision for the protection of the hardware design and production of hardware. In the design of the existence of effective ways to protect and enhance vision for accurate circuit debugging difficult. In hardware design, based on ultrasonic technology of multi-circuit protection of eyesight, ultrasonic receiver through the first right to receive the ultrasonic signal modulation output. achieve soun