(毕业论文 页数:26 字数:10674) 摘 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。资料显示，我国小学生视力低下率为 26.96%，初中生 53.43%，高中生 72.8%，大学生 77.95%。特别是调查显示 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，并且缺乏专业机构的治疗。为了分析视力的保护问题，并为采取合理措施提高视力保护提供依据，对视力保护器的研究和设计是首要解决的问题。
本设计以超声波技术为主要理论依据。具体就视力保护器的理论与硬件的设计进行了研究。
基于实验室现有的硬件平台，本文的研究目标是完成多功能视力保护器的硬件开发与设计，并完成相应的硬件制作。其研究内容分为两部分：对视力保护器的硬件设计和硬件制作。在设计中存在着如何有效的提高视力保护以及对硬件电路准确调试的难点。在硬件设计中，基于超声波技术设计的多功能视力保护器电路，通过超声波接收头对接收的超声波信号进行调制输出，实现控制声光提示电路工作的理论研究有一定的研究意义。
本文设计出了基于超声波发射与接收技术的多功能视力保护器。通过实践证明该视力保护器可行且可靠性良好，使用方便。本文期望通过该电子硬件的制作和理论的研究，能为后期进一步设计多功能视力保护器并采取合理措施提高视力保护的有效性提供可靠和有效的数据源和信息依据。


关键词：视力保护器；多功能；超声波
Abstract
At present, young people in poor eyesight, has become a common concern to the domestic and international public health problem. Data show that China's primary vision for the lower rate of 26.96%, 53.43% junior high school, high school students 72.8%, and 77.95% of university students. In particular survey shows 50% more of the students and parents lack the most basic health care vision in the area of knowledge, do not know "Blind myopia with only one step" harmful, hence poor eyesight 41.6% of students did not take any corrective measures, and the lack of professional treatment. In order to analyze the visual protection, and to take reasonable measures to enhance the protection provided visual basis, right vision for the protection of the research and design is the primary solution to the problem.
The design of ultrasonic technology as the main theory. Specific vision for the protection of the theory and hardware design of the study.
Based on the laboratory's 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. 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 sound and light control circuit theory study a certain significance.

This paper describes the design based on the ultrasonic transmitter and receiver technology for the protection of multi-functional vision. Practice has proven through the vision Protection feasible good reliability and convenient. In this paper, and hope that through the electronic hardware production and theoretical research, for the latter part of the further design multifunctional vision for the protection and take reasonable measures to enhance the effectiveness of protection vision to provide reliable and effective source of data and information based.

Keywords: visual protection; Multifunctional; Ultrasonic

目录
1绪论 1
1.1本设计的研究背景及目的 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本设计的研究方法和研究内容 1
1.3.1本设计的研究方法 1
1.3.2本设计的研究内容 2
2 本设计总体设计方案 3
2.1 方案论证与比较 3
2.2本设计方案选择 6
2.3本设计总体设计方案 6
3 多功能视力保护器电路设计与计算 7
3.1测距电路的设计与计算 7
3.1.1电路的选择 7
3.1.2元器件的选型及参数计算 7
3.2测光电路的设计与计算 8
3.2.1电路的选择 8
3.2.2 元器件的选型……………………………………………………………….8
3.3定时电路的设计与计算 8
3.3.1电路的选择 8
3.3.2元器件的选型及参数计算 8
3.4多功能视力保护器的总电路图 18
4电路调试及结果分析 19
4.1测距电路的测试结果及分析 19
4.2测光电路的测试结果及分析 19
4.3定时电路的测试结果及分析 19
4.4电路实现的功能及分析 20
5结论与展望 20
5.1结论 20
5.2展望 21
致 谢 22
参考文献 23
附录 24

1绪论
1.1本设计的研究背景及目的
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。资料显示，我国小学生视力低下率为 26.96%，初中生 53.43%，高中生 72.8%，大学生 77.95%。特别是调查显示 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。
1.2 国内外研究现状
现在国内外已经有许多电子公司都有自己公司生产的视力保护器。
国内这方面的研究现状为：在国内新疆乌鲁木齐市旭之龙科技有限公司生产的“学生1.5视力保护器” 又名称坐视宝，它能有效的对使用者的坐姿不当进行语音提示。还有深圳市华恒电子有限公司生产的型号为MS-3023的坐姿矫正器。可以纠正看书，写字的不良坐姿。总体看来，国内生产的视力保护器功能特点比较单一，与人们的个性化需求尚有很大的差距。故不能很好的满足广大使用者的需求。
国外也致力于对保护视力的研究，但是他们更侧重于对近视原因的研究。美国德克萨斯大学西南医学中心何于光博士表示，吃鱼和新鲜蔬菜能够保护视力，降低发生近视的概率。他们认为通过合理的饮食营养搭配，以及正确的学习习惯，对视力的保护能起到事半功倍的作用。
研究证明，市场上真正的多功能视力保护器几乎没有。现有的产品只是侧重视力保护的一方面，功能比较单一，不能从多个角度保护使用者的视力。
1.3 本设计的研究方法和内容
1.3.1本设计的研究方法
本设计采用理论计算和实验验证的方法相结合。首先是对各单元电路进行设计，并选择合适的元器件。在选择元器件时，要注意所选芯片的性价比，对于电阻、电容等常用元件要先进行参数计算后再选择。其次是设计整个电路，并在数电或模拟实验箱上对各单元电路进行相应功能的调试，并对不能够完成相应功能的电路进行修改。最后对整个电路进行调试。若电路能实现所要求的功能，方可进行硬件实物的制作。若不能则继续调试，直到调试成功。
1.3.2本设计的研究内容
本次毕业设计的研究内容是设计一个多功能视力保护器。它具备以下功能：
1. 当使用者头部与书桌之间的距离过近时(小于40CM),电路将发出声光提示；
2. 当读写环境光线照度不足时,电路将发出声光提示；
3. 当使用时间达到45分钟左右时,电路自动发出声光提示,提醒使用者注意休息；
4. 发射电路的载波频率为40KHZ；
电路测光报警的灵敏度可调；
5. 电路可靠,要求制作出实物并且能够实现相应的功能。