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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

科技的不断进步带动着社会的不断发展，同时在改变着人们的生活和生产方式，随之而来的就是出现了很多新的产物，比如说汽车、飞机、地铁、电脑、电视、手机等等，这些产物的出现在给人们带来便利的时候也给人们带来了一些负面影响，中国学生的近视率在全世界的排名已从1998年的第四位上升到了第二位，引起青少年儿童近视发病率持续提升的直接原因就是长时间的不正确用眼，趴在桌上看书，再加上电子产品的普及加上小朋友们的自制能力没那么好，所以现在的近视人群大量增加，而且在偏低龄化，再加上现在小学生们的学习压力越来越大，各种补习班越来越多，这在无形中也使得小学生的近视人数不断增加，近视度数越来越深。

就现在的情况而言，很多人的坐姿下降受很多因素的影响，小朋友因为自己的自控能力本来就低，所以根本无法自己注意这些，这种情况就对小朋友的家长提出了要求，要求自己做好带头作用，及时注意小朋友的读书写字姿势以及看电视和玩手机时间的控制，长时间的不正确的读书写字姿势还会带来颈椎病、驼背等问题，这些就会影响小朋友的身体健康以及成人之后的身体形态，我国经济在不断发展的同时，也在注意改善人们的读书写字的环境，尽量减少外部环境对人们的影响，例如出台了关于正确读书写字姿势的规定和学校定时做眼保健操的规定，积极主动预防近视，从小养成良好习惯。同时如果小朋友坐姿有问题尽量在早期发现，并积极的进行干预和治疗，以达到减缓坐姿下降的速度，以及可能的话慢慢恢复人们的坐姿。

结合我国现在的情况，已经有机构研究出了预防因人们读书写字姿势不正确而引起的近视、颈椎病、驼背等结果的防止坐姿下降的坐姿保护仪器，养成良好的坐姿习惯尤其是对小朋友而言这是非常重要的，一种习惯会陪伴他的一生。

2. 研究的基本内容

本次设计基于单片机的芯片的智能功能同时采用了理论与实验相证实的方法并运用到的主题电路是以单片机芯片作为核心。一开始我要设计每个单元的单元线路，并挑选合适的元器件。这次设计我所选取的芯片都是性价比很高的芯片，对于我所选择的电阻、电容等一些常用的元器件时都是一开始就对其进行过计算。然后我就开始设计本次设计所用到的电路，并进行了相对应的仿真调试，我在设计中所选用的是大家常用的STC89C52,本系统主要作用是通过温度补偿模块对超声波进行温度补偿，超声波模块测量人体到超声波模块的距离，头部的偏转角度并显示出来。1.当用户趴在桌上时，超声波测量人体到单片机的距离超出预设范围值；2.若用户身体保持正确坐姿，但头部低着（假学习真睡觉）时，通过超声波测距和软件计算，可以计算用户头部低下去的偏转角度，并设立参考角度。单片机通过I/O接口输出，通过LCD显示屏将距离和偏转角度显示出来，如果任一参数超出预设范围，就会控制报警电路发出声光报警，并通过无线模块发送预警信息给指定用户，实现对坐姿的实时监测，从而提醒用户，实现报警功能。本次论文主要包括基于单片机的无线超声波坐姿保护设计的背景及意义、国内外发展现状、系统整体设计、硬件电路设计、软件设计、论文总结等内容。

本论文具体设计主要由超声波传感器模块、单片机控制模块、LCD显示部分、温度补偿模块、声光报警部分及无线模块组成。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

1）超声波传感器能测量人体到超声波模块的实时距离

2）测量头部的偏转角度

4. 参考文献

[1]周秀珍，宋艳丽，王桂兰.51单片机应用技术项目教程[m].合肥；合肥工业大学出版社,2016.08.

[2] 王香梅,薛英龙.基于at89c51单片机的超声波测距系统设计[j].新技术新工艺,2015(05):35-38.

[3] 罗津别尔格，Л.Л.著；周元培译.超声波及其应用[m].北京：人民邮电出版社.1963.