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112033203 -潘熠飛 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告

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112033203 -潘熠飛 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告

太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學(xué) 生 姓 名:潘熠飛學(xué) 號:112033203系 部:自動化系專 業(yè):電氣工程及其自動化題 目:基于單片機的多功能視力保護系統(tǒng)指導(dǎo)教師:張曼 2015 年 03 月 05 日畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告一研究目的及意義:研究目的:近視在發(fā)展中國家十分突出,亞洲國家近視發(fā)生率在70%-90%左右;美國和歐洲近視發(fā)生率在30%-40%,全世界幾乎所有的人群都存在近視。亞洲人比歐洲人更為常見,女人比男人常見(女性是男性的兩倍)。目前,據(jù)中國、美國、澳大利亞合作開展的防治兒童近視研究項目前期調(diào)查顯示,我國人口近視發(fā)生率為33%,全國近視眼人數(shù)已近4億,已經(jīng)達到世界平均水平22%的1.5倍。而近視高發(fā)群體青少年近視發(fā)病率則高達50%至60%,其中小學(xué)生近視眼發(fā)生率為22.78%,初中生為55.22%,高中生為70.34%,大學(xué)生高達80%以上。我國是世界上近視發(fā)病率最高的國家之一,近視眼人數(shù)世界第一。據(jù)統(tǒng)計由于近視導(dǎo)致的眼盲,已僅次于白內(nèi)障,青光眼而居第三位。近視已被列為三大疾病之一。而引起近視的主要因素:1.用眼距離過近。據(jù)有關(guān)資料報道,青少年近視眼以長期用眼距離過近引起者為多見。青少年眼睛的調(diào)節(jié)力很強,當(dāng)書本與眼睛的距離達7-10厘米時仍能看清物體,但如果經(jīng)常以此距離看書,寫字就會使眼睛的調(diào)節(jié)異常緊張,從而可形成屈折性(調(diào)節(jié)性)近視,所謂的假性近視。如果長期調(diào)節(jié)過度,使睫狀肌不能靈活伸縮,由于調(diào)節(jié)過度而引起輻輳作用加強,使眼外肌對眼球施加壓力,眼內(nèi)壓增高,眼內(nèi)組織充血,加上青少年眼球組織嬌嫩,眼球壁受壓漸漸延伸,眼球前后軸變長,超過了正常值就形成了軸性近視眼,所謂真性近視。而正常閱讀距離應(yīng)是30-35厘米。2.用眼時間過長。有的青少年看書寫字做作業(yè),看電視等連續(xù)3-4小時不休息,甚至到深夜才睡覺休息,這樣不僅影響身體健康,而且使眼睛負擔(dān)過重,眼內(nèi)外肌肉長時間處于緊張狀態(tài)而得不到休息,久而久之,當(dāng)看遠處時,眼睛的肌肉不能放松而呈痙攣狀態(tài),這樣看遠處就感到模糊而形成近視。一般主張連續(xù)看書寫字或看電視40-50分鐘就應(yīng)休息片刻或向遠處眺望。由上述可知,中國學(xué)生視力低下的狀況令人擔(dān)憂,而寫字看書姿勢不正確和看書寫作業(yè)的時間太長是導(dǎo)致近視的主要原因。所以設(shè)計一款人性化的視力保護器意義重大。二 國內(nèi)外研究進展:通過市場調(diào)研,根據(jù)原理將視力保護器可具體分為機械平衡式視力保護器,支架式視力保護器,電子平衡式視力保護器和測距式視力保護器。例如:1.5視力保護器,電子平衡式防瞌睡報警器,背背佳,利姿坐姿矯正器,支架式坐姿矯正器,iPosture,Visomate威士美USB視力保護器,文具盒式坐姿矯正器,其中1.5坐姿矯正器,背背佳,支架式坐姿矯正器,電子平衡式防瞌睡報警器最為普遍。還有一些是技術(shù)人員自制的坐姿矯正器如坐正寶,微電腦式坐姿矯正器,紅外測距式坐姿矯正器等。然而這些現(xiàn)有產(chǎn)品都存在的自身的局限性。如背背佳,支架式坐姿矯正器等產(chǎn)品不但沒有保護視力的作用,還可能產(chǎn)生反作用,1.5視力保護器,iPosture,Visomate威士美USB視力保護器,文具盒式坐姿矯正器等產(chǎn)品對使用的環(huán)境和人群存在著局限性。在中國消費電子產(chǎn)業(yè)力圖擺脫加工模式而尋求轉(zhuǎn)型之際,全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展的四個趨勢給我們的產(chǎn)品帶來了新的機會。北京華興萬邦公司日前發(fā)布了08及09國際消費電子市場調(diào)研報告。這份面向行業(yè)人士免費提供的報告揭示,全球消費電子產(chǎn)品在產(chǎn)品定義、外觀設(shè)計和功能應(yīng)用等等方面正在發(fā)生巨大的變化,其中最值得關(guān)注的是“綠色技術(shù)正在成為消費電子創(chuàng)新源泉之一”,“小的、而且是美的”,“互聯(lián)網(wǎng)改變消費電子產(chǎn)品定義和設(shè)計思路”,“服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)容與消費電子產(chǎn)品的一體化設(shè)計”發(fā)展。這四個趨勢值得國內(nèi)消費電子產(chǎn)品制造商、芯片供應(yīng)商、軟件供應(yīng)商和內(nèi)容供應(yīng)商等廠商高度關(guān)注,以在今天技術(shù)和市場的巨大變化中尋求到新的發(fā)展機會目前坐姿矯正器有機械平衡式坐姿矯正器,支架式坐姿矯正器,電子平衡式坐姿矯正器和測距式坐姿矯正器這幾類,而這些矯正器都存在功能單一的缺點,許多矯正器缺乏人性化設(shè)計,由于自身構(gòu)造的局限性,造成適用人群和環(huán)境的局限性,所以現(xiàn)在沒有被廣泛使用,中小學(xué)生的視力低下的狀況仍將延續(xù)。順應(yīng)消費電子產(chǎn)品的趨勢,本課題就是研究一款擁有測距定時提醒,角度變換,靈敏度高,攜帶方便,外形美觀,適用于任何人群和環(huán)境的視力保護器。 三本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):1、 要研究或解決的問題:本課題需要研究多功能視力保護系統(tǒng)如果起到保護視力的作用,可以通過控制用眼距離和環(huán)境內(nèi)的光線強度來達到保護視力的目的,由此可見,需要去采集用戶用眼的距離和所處環(huán)境的光線強度,分析這兩個數(shù)值是否符合健康用眼的要求,如果不符合應(yīng)該通過聲音、燈光等信息反饋給用戶,用以提示用戶注意用眼衛(wèi)生。綜上所處,需要解決的問題有以下幾點: a.如何采集用戶用眼的距離 b.如何采集用戶所在環(huán)境內(nèi)的光照強度 c.如何通過聲音、燈光等信息反饋提示用戶2、 研究手段:a.硬件選擇:CC2530核心板、超聲波測距傳感器(或者紅外測距傳感器)、光照強度傳感器、聲光報警器。b.軟件框架:采用ZIGBEE局域網(wǎng)協(xié)議搭建一個星型網(wǎng)絡(luò),通過協(xié)調(diào)器控制3個終端節(jié)點(分別為測距傳感器節(jié)點、光照強度傳感器節(jié)點、聲光報警器節(jié)點)。協(xié)調(diào)器可以將測距傳感器節(jié)點和光照強度傳感器節(jié)點采集到的數(shù)據(jù)進行分析處理,判斷是否符合健康用眼的要求,如果不符合可以控制聲光報警器節(jié)點發(fā)出聲音和燈光。c.通過超聲波測距傳感器(或者紅外測距傳感器)采集用戶的用眼距離。因為健康用眼的距離為30-35cm,所以距離信息的閾值為30-35cm。d.通過光照強度傳感器采集用戶所在環(huán)境內(nèi)的光照強度。由于硬件靈敏度不高,只能測試出強光和弱光。e.通過聲光報警器以聲音和燈光的方式反饋提示用戶。f.定時器設(shè)定:采集數(shù)據(jù)的時間間隔可通過CC2530中的定時器中斷方式設(shè)定(比如1S采集一次傳感器數(shù)據(jù))。 四工作進度安排:設(shè)計(論文)各階段名稱起 止 日 期1查閱相關(guān)資料,掌握單片機的工作原理2015.2.262015.3.152總體方案設(shè)計,得出預(yù)期的各項功能2015.3.162015.3.313選擇元器件,進行硬件電路設(shè)計2015.4.012015.4.254軟件編程實現(xiàn)各項功能2015.4.262015.5.165完成畢業(yè)論文及答辯工作2015.5.172015.6.10五主要參考文獻:1 李曉林,牛昱光等.單片機原理與接口技術(shù)M.北京:電子工業(yè)出版社,2012. 2 馬忠梅,張凱等.單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003. 3 高守瑋,吳燦陽.ZIGBEE技術(shù)實踐教程M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,20094 王選.軟件設(shè)計方法M.北京:清華大學(xué)出版社,19925 張大蹤,楊濤.一種低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的設(shè)計j.儀表技術(shù)與傳感器,20066 于艷永,劉永紅.基于CC2480的Zigbee無線通信終端設(shè)計J.火力與指揮控制,20107 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分.M北京:高等教育出版社,20058 王新賢.通用集成電路速查手冊第二版.M 山東:山東科學(xué)技術(shù)出版社,1995畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告指導(dǎo)教師意見: 指導(dǎo)教師: 年 月 日教研室審查意見: 專業(yè)負責(zé)人: 年 月 日所在系審查意見: 系主任: 年 月 日

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