本文所设计的视力保护系统主要是采用了几种传感器和与之相关的传惑器 模块，对采集到的不同的数据信息进行显示和处理。实现要求，减少用眼时间， 对距离的把握，还有对光照强度的设定。单片机视力保护系统运行的基本 6 个步 骤包括超声波测距模块的测距、光敏电阻对光照强变的测量、对光照强度和检测 距离、定时器的启动和定时、液品显示器的数据显示、蜂鸣器的响动和继电器的 运行。

2。2 51 单片机视力保护系统的组成

硬件的核心是 AT89C51 型单片机，核心的功能电路包括：传感器报警电路、 定时报警电路还有蜂鸣器报警的电路。通过 C 语言来编程。系统总框图如图 2-1 所示：

 系统电路框架图

单片机视力保护系统可以实现几个功能，通过各个模块进行配合实现设计的 功能。因此，要对每个模块进行认真的分析研究设计才能让整个系统运行。功能 实现如下：

1。处理器部分：使用 AT89C51 型单片机为核心主要是处理各个传感器收集 到的信号数据然后传出控制其他硬件的信号。51 单片机存在强大的控制功能、 位操作指令功能，具有 8K 的程序运行的空间，I/O 口都可以按位寻址，与工业 标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容，有灵活性高且价廉等优点。也可选 用 TI 公司生产的 MSP430F149 系列单片机作为主控芯片。。但是它的价格昂贵， 而且是 TPFQ 贴片封装，需要制作 PCB 板，不利于焊接，这样会增加开发的成 本与周期。

2。电源管理部分：要用到 3 节 1。5 伏的干电池做成一个 4。5 伏的电源模块， 这样就能给单片机还有一些传感器供电了。这样有很多的优点，规格比较容易做 到，维护也很方便。也可用规格为 12 伏的蓄电池。一般蓄电池相对于电池模块 来说的话，它很稳定，让输出更平稳，驱动别的电路也比较厉害，不过有一点就 是它的个头太大，不容易放置，在报警器中使用不合适。

3。超声波测距部分：根据它的一些反射特性，用专门的模块发射出 40KHz 的超声波，用专用设备测量出来回时间，就能够算出来距离了。也可用一些专用 传感器，像红外热释电传感器，这种传感器是很灵敏的，如果在人坐好后，把视 力保护装置打开，要是位置变化了，它就能输出一个从高到低的电信号输出，因 为它的灵敏度非常非常高，所以在这上面用有点大材小用了，只要位置稍微变化， 报警器就会想，这样就会发生误报警，很麻烦，就不用它来检测了来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

4。模数转换部分:光敏电阻收到的光照强度为模拟量，需要模拟量和数质量

之间的转换才能获得控制器可以之问处理的数字量。如果采用光照度传感器 M124749。虽然该传感器采用对弱光也有较高的灵敏度的硅兰光伏探测器作为传 感器，测量环境的光照度，具有体积小、传输距离远、便于安装、抗干扰能力强、 使用方便等优点，但是更适合在农业大棚，城市照明灯大型场所，且价格昂贵。

5。显示电路：用 LCD1602 液晶显示对相关内容的显示。

6。蜂鸣报警电路：蜂鸣器，占得地方少，重量非常轻，装起来简单，简单好 用并且价格实惠，对于产品的设计有很大的优势。如果采用语音报警，虽然可以 让使用者清楚的知道是提醒注意坐姿、学习时间已到、光线较强或者较暗，但是 需要采用特定的语音芯片，专业的编程工作，难度较大且价格昂贵。

2。3 本章小结

本章介绍了视力保护系统的运行原理、系统组成。通过对他们的了解，有利 于后面电路的设计，并可以更好地对功能模块进行挑选和调试。