智能感控视力保护仪的设计

摘要

现代社会的大量电子产品，比如电脑、电视机、游戏机，在给人们的生活、学习、工作带来方便的同时，也带来了一系列的负面作用，比如长时间的用眼，导致用眼的疲劳，进而引发青少年的近视，导致近视眼的大量出现。近视已经成为当今世界范围内发病率较高的眼病之一，如何保护视力已经引起了社会各界的广泛关注。
　　本文提出了一种智能感控视力保护仪的设计方案。当青少年用眼时间过长或是观看条件不利视力时，借助多种传感器采集的数据，经嵌入式系统的智能处理，实现语音提醒乃至关断设备电源，进而起到保护视力，促进青少年的健康成长。本文所作的主要工作如下:
　　(1)介绍了近视眼病产生的原因，分析了当前已有视力保护方法和保护装置存在的问题和不足，指出了开发新型视力保护装置的迫切性和必要性。
　　(2)提出了一种智能感控视力保护仪的设计方案，由控制主机和遥控器组成，控制主机和遥控器间采用无线通信技术实现通信，控制主机实现数据采集、信号处理、智能控制，遥控器实现有关参数设置。
　　(3)概述了模糊控制的基本原理，借助MATLAB软件，针对控制主机采集到的光照强度和距离，选择隶属函数和相应的模糊控制规则，实现了对智能感控视力保护仪模糊控制系统的软件仿真。
　　(4)详细分析了智能感控视力保护仪的温湿度传感器、热释电红外传感器、光照强度检测模块、超声波测距模块、无线收发模块、显示模块、STM32F103VET6微控制器等组成的控制主机和遥控器的硬件工作原理、电路设计以及程序实现。
　　(5)设计完成的智能感控视力保护仪可以实现数据的采集、定位、无线通信、数据的处理以及智能控制，最终达到了视力保护的目的。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景和意义

1．2 视力保护仪研究现状

1．3 本文研究的目标和主要研究的内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究的内容

1．4 论文的结构

1．5 本章小结

第二章 智能感控视力保护仪的工作原理

2．1 智能感控视力保护仪的工作原理

2．2 智能感控视力保护仪的系统组成

2．3 智能惑控视力保护仪的开发平台

2．3．1 智能感控视力保护仪的硬件开发平台

2．3．2 智能惑控视力保护仪的软件开发平台

2．4 本章小结

第三章 智能感控视力保护仪模糊控制系统仿真

3．1 模糊控制概述

3．2 模糊控制的基本原理

3．2．1 模糊控制的数学基础

3．2．2 模糊控制器的结构

3．3 智能惑控视力保护仪模糊控制器的设计和仿真

3．3．1 智能感控视力保护仪的模糊控制系统模型

3．3． 2基于MATLAB的模糊控制系统的仿真

3．4 本章小结

第四章 智能感控视力保护仪的设计

4．1 智能感控视力保护仪的硬件设计

4．1．1 智能感控视力保护仪控制主机和遥控器的硬件组成

4．1．2 电源管理模块的设计

4．1．3 超声波测距模块的设计

4．1．4 热释电红外模块设计

4．1．5 光照采集模块设计

4．1．6 步进电机驱动电路设计

4．1．7 温湿度电路设计

4．1．8 无线通信模块

4．1．9 蜂鸣器和继电器电路

4．1．10 液晶显示电路

4．1．11 硬件设计中几个需要注意的问题

4．2 智能感控视力保护仪的软件设计

4．2．1 感控视力保护仪主机的软件设计

4．2．2 感控视力保护仪遥控器设计

4．2．3 nRF24L01无线通信协议

4．3 系统运行分析

4．4 本章小结

第五章 结论

参考文献

在校期间发表的论文

致谢