基于51单片机的自动化视力保护系统的设计与实现

罗文涣 鄢艳红

摘要：为儿童青少年营造适宜的用眼环境，培养良好的用眼和卫生习惯，降低近视率，设计一视力保护系统。采用STC89C52单片机作为主控核心处理器，以及使用传感器，实现智能开关灯，并从人体坐姿距离、光照强度和用眼时长三个方面来实现保护使用者健康用眼的功能，达到了便利、全面、有效的保护视力的目标。

关键词：单片机;视力保护;光照度检测;超声波测距;人体红外检测

中图分类号：TP39     文献标识码： A

文章编号：1009-3044（2021）14-0213-02

Abstract： To create a suitable eye environment for children and adolescents， cultivate good eye use and hygiene habits， reduce myopia rate， and design a vision protection system. The STC89C52 single chip microcomputer is used as the main control core processor and sensors are used to realize the intelligent switching of lights， and the function of protecting users' healthy eyes is realized from three aspects of sitting distance， illumination intensity and eye duration， thus achieving the goal of convenient， comprehensive and effective eyesight protection.

Key words： single chip microcomputer; vision protection; illuminance detection; ultrasonic ranging; infrared detection of human body

1 引言

我國儿童青少年近视低龄化、重度化的日益严重，在2018年由教育部、国家卫生健康委员会、国家体育总局等八部委印发的《综合防控儿童青少年近视实施方案》中明确提出近视防控目标要到2023年力争实现全国儿童青少年总体近视率在2018年的基础上每年降低0.5个百分点，至2030年实现全国儿童青少年新发近视率明显下降[1]。因此，考虑运用科学技术手段，为儿童青少年营造适宜的用眼环境，培养他们良好的用眼及卫生习惯，降低其近视率，具有一定的研究意义和应用价值。

2系统总体方案设计

系统以单片机STC89C52为核心，使用HC-SR501人体红外传感器设计了人体红外检测模块进行智能开关灯，采用GL5539光敏电阻进行环境光照度检测，并利用 PWM 脉宽调制技术对 LED 台灯进行光照度的自动调节，采用HC-SR04超声波测距传感器检测人体坐姿与书桌的距离以及使用台灯的用眼时长监测，并及时报警和语音提示，从而达到了保护视力的目的。相关流程如图1所示。……