基于单片机的智能视力保护仪系统设计
收藏关注不迷路文末获取源码数据库感兴趣的可以先收藏起来还有大家在毕设选题免费咨询指导选题项目以及论文编写等相关问题都可以给我留言咨询希望帮助更多的人文章目录一、摘要二、系统总体结构三、系统的硬件部分设计四、软件设计五 、系统效果六 、目录一、摘要智能视力保护系统是一种利用STM32微控制器实现的系统旨在帮助人们保护眼睛免受长时间使用电子设备的危害。该系统包括一块OLED显示屏、一个光敏电阻、一个蜂鸣器和一个按键。用户可以通过按键选择不同的工作模式例如定时提醒、短暂休息、长时间休息等系统会根据用户的选择自动调整工作方式。在定时提醒模式下系统将在规定的时间间隔内发出声音提示用户休息并在OLED显示屏上显示相应的提醒信息。在短暂休息模式下系统将停止当前工作并在OLED显示屏上显示“请休息”等提示信息。在长时间休息模式下系统将关闭所有工作并等待用户再次启动。此外系统还根据光敏电阻检测当前光照强度并根据情况自动调整OLED显示屏的亮度以保护用户的眼睛。该智能视力保护系统具有低功耗、实用、易于使用等优点可以帮助用户减少长时间使用电子设备对眼睛的伤害提高视力保护意识。二、系统总体结构本课题研究的内容为智能视力保护仪系统设计。该套系统主要由语音模块、光敏模块、OLEDSTM32单片机、按键超声波测距模块等部分组成采用STM32单片机技术处理对光敏模块和超声波测距模块采集到的参数用OLED 屏幕显示用户用按键来设置学习状态设置距离、光线等阈值范围如果超出阈值范围语音提醒如果时间过长也会语音提醒“该休息了”。2.1 研究方法文献研究法。通过查阅文献来获得研究资料对系统设计中所涉及到的相关内容如婴儿哭声识别婴儿体温检测等初步构想系统要实现的功能及其运用的技术并搜集相关资料作为系统设计的素材。功能分析法。功能分析法是社会科学用来分析社会现象的一种方法是社会调查常用的分析方法之一。本系统通过功能分析法对软件的各项功能进行具体分析从而明确开发目标。定性分析法。通过对文献的研究运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法深入了解软件和硬件开发的相关技术从而熟悉系统中各个功能模块之间的关系掌握系统的工作原理及其本质确定开发流程。经验总结法。希望通过已有的每一块功能的结合进行总结设计出一套优良的系统并规范的编写程序。2.2 功能需求分析2.2.1 技术路线1硬件部分需要单片机STM32F103c8t6、语音模块、光敏模块、OLED、超声波测距模块按键。2软件平台程序用keil 53画原理图用AD4编程语言用C语言2.2.2 预期结果实现的功能如下1.用户可按下按键将系统设置为学习状态2.用户可按下按键将系统设置为暂停学习状态3.用户可以通过按键设置阈值光强上下限、距离并掉电保存4.用户可以通过按键设置学习时间定时报警并掉电保存5.系统可以监测使用者距离写字台的距离并显示6.系统可以监测环境光线状况并显示7.用户距离过近语音提醒“距离太近请坐直”8.光线强度低于光线阈值下限语音提醒“光线太暗”9.光线强度低于光线阈值上限语音提醒“光线太强”10.学习时间自动检测当学习时间达到45分钟时会语音提示“时间到了休息一会儿”提醒使用者休息片刻总体结构框图如下。图2-1 系统总体结构框图2.3 总体方案设计第一理论知识准备阶段理解设计课题认真研究课题所涉及到的内容能够较好的掌握有关题目的知识第二确定系统各个模块理清各个模块之间的关系收集相关得到软硬件资料第三规划课题确定系统组成结构勾画出大体系统框架并在结构框架的基础上提出原理框图第四利用软件完成硬件电路部分设计并画出各部分电路图将系统部件通过接口电路集合在一起并画出电路图第五根据系统控制过程完成软件设计部分绘制出主流程图第六进行模拟仿真检查系统是否能够按照要求实现控制功能整理论文。三、系统的硬件部分设计3.1 系统总体设计采用STM32单片机技术处理对光敏模块和超声波测距模块采集到的参数用液晶屏幕显示用户用按键来设置学习状态设置距离、光线等阈值范围如果超出阈值范围语音提醒如果时间过长也会语音提醒“该休息了”。总体原理图如下所示。图3-1 系统总体原理图四、软件设计4.1 软件的主要流程该方案的编程思路是先确定主程序之后根据各硬件电路功能来设计子程序模块最后再将各模块嵌入主程序中。这样编程结构简单由于子程序模块与硬件电路一一对应所以调试起来十分方便。流程图如下图所示。图4-1 系统软件流程图五 、系统效果六 、目录目 录第1章 绪论 11.1 研究目的及意义 11.2 国内外研究现状 11.3 主要研究内容 3第2章 系统的总体结构 42.1 研究方法 42.2 功能需求分析 42.2.1 技术路线 42.2.2 预期结果 42.3 总体方案设计 52.4 单片机型号选择 6第3章 系统的硬件部分设计 73.1 系统总体设计 73.2 系统的主要模块功能 73.2.1 蜂鸣器报警电路模块设计 73.2.2 按键电路模块设计 83.2.3 光敏电阻模块设计 93.2.4 LCD1602液晶接口模块设计 103.2.5 超声波模块设计 103.2.6 语音播报模块设计 11第4章 系统的软件设计 124.1 软件的主要流程 124.2 蜂鸣器报警电路模块软件设计 134.3 按键电路模块软件设计 144.4 光敏电阻模块软件设计 154.5 LCD1602液晶模块软件设计 164.6 超声波模块软件设计 17第5章 系统测试 185.1 系统实物图 185.2 电路的调试 19第6章 总结与展望 206.1 总结 206.2 展望 20参考文献 21致 谢 23注 释 24电路图 24源代码 24