单片机控制下的坐姿矫正器

本科毕业论文(设计)

题目： 单片机控制下的坐姿矫正器

学院： 物理与电子科学学院

班级： 2010级电子三班

姓名： 张嘉铭

指导教师： 张丽 职称： 副教授

完成日期： 2014 年 5 月 25 日

单片机控制下的坐姿矫正器

摘要：为改变传统坐姿矫正器存在的问题，本设计将智能化和人性化加入其控

制系统中。本设计是由单片机作为核心控制，坐姿矫正部分主要由水银开关构成；音乐提醒部分主要由蜂鸣器构成。这种坐姿矫正器体积小巧，设计简单，使用直观方便，可以快速准确的实现坐姿矫正的功能。本次设计包括对于坐姿不良引起的视力问题以及用眼时间过长引起的视力问题两个部分来研究。首先利用传感器控制电路，延时部分利用8051单片机。此设计实现的坐姿矫正功能在很大程度上满足了人们的使用要求。

关键词：水银开关；蜂鸣器；坐姿；定时器；传感器

目 录

1 绪论 .......................................................... 1 1.1 选题背景 .................................................. 1 1.2 国内外研究现状 ............................................ 1 2 硬件介绍 ...................................................... 2 2.1 8051单片机介绍 ........................................... 2 2.2 水银开关介绍 .............................................. 3 2.3 蜂鸣器介绍 ................................................ 4 3 设计原理 ...................................................... 5 3.1 硬件设计 .................................................. 5 3.1.1 坐姿报警电路 .......................................... 5 3.1.2 定时报警电路 .......................................... 6 3.1.3 定时器报警发声电路 .................................... 7 3.2 软件设计 .................................................. 7 3.2.1 部分程序设计 .......................................... 8 3.2.2 程序流程图 ............................................ 8 4 结果分析 ..................................................... 11 5.创新点 ....................................................... 12 6.结论 ......................................................... 12 参考文献 ....................................................... 13

1绪论

通过调查中小学生视力研究发现，我国在初中以下的学生中，视力的下降率大约为四分之一，初中生大概有一半以上的人存在视力下降的问题，随着学历的增加，高中生和大学生的视力下降程度尤为严重，眼镜已成为学生包包里的一个必需用品。危害青少年的第二大公害已经变为近视!并且我们一不小心近视，即使花了再多的钱，我们也无法恢复以往的视力，国家教育部相关委员会规定：当学生在读书的过程中，必须控制在固定的时间范围内。对于其危害性，很多家长不懂得近视和盲往往只有一步的差距，所以后果不堪设想，视力不良的学生大约有41%没有采取措施来挽救视力不良。 1.1 选题背景

读写姿势的时间过长和过近是导致近视的罪魁祸首，并且很多发生在学生时期，大多都在学校，并且很多学生没有自控能力，老师与家长也不可能去一直提醒自己的孩子，所以不好的写字距离一旦形成，近视变随之而来，一步步的恶性循环，导致很多学生从小就与眼镜有了不解的缘分，个子的不断增高，学生的写字姿势从小没有养成好习惯，也会影响孩子的生长发育，脊柱侧弯或改变，导致脊柱的不正常弯曲，从而会有一系列的包括含胸驼背的现象，本次设计将随时提醒读者端正自己的姿势，从而进行智能控制，腰背在不知不觉间得以挺直，从而养成良好端正的读写习惯，不断提高学生的学习水平，减少驼背的发生，并降低脊柱侧弯的危险，从而对学生的健康起到维持的作用。它还能在学生学习到一定时间后自动报警，使青少年认识到自己用眼时间已经超时，该向远处眺望眺望或者休息，闭目养神一段时间。

就实验室已有的硬件条件，这次论文主要用来研究坐姿矫正器的电路制作，当我们用正确的坐姿学习读书的时候，坐姿矫正器处在监控的状态，不会发出什么声音，当我们有不正确的姿势读写时，坐姿矫正器便会发出滴滴的声音告诉我们去端正身体。本文主要研究基于实物的，软件和硬件的设计。在此次制作中要注意如何有效控制角度来实现对姿势不正确的控制,代替家长，老师对孩子的坐姿进行监督，使家长老师轻松，学生健康快乐。 1.2 国内外研究现状

经过现有的调查研究表明，已经可以具体分为及时矫正装置的机械平衡，故障定位姿势矫正装置，电子平衡姿势矫正与机架姿势矫正。比如：1.5的视力保护，用电子平衡产生的机械平衡，坐姿支撑，背背佳，脚手架姿势矫正装置，

1