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设计说明书部分资料如下
设计摘要:
本设计提出了一种基于STM32F103C8T6单片机的自动视力测试仪,旨在实现高精度、智能化的视力检测。系统集成超声波传感器HC-SR04实时监测测试距离,确保被测者与显示屏保持标准距离;光敏电阻5528采集环境光照强度,光照不足时自动开启补光灯,并根据环境亮度动态调节补光强度,保证检测条件稳定。触摸屏用于显示不同大小和方向的E字视标,满足多种视力等级测试需求。语音识别模块SU-03T实现全程语音交互,用户通过语音指令控制测试流程,提高操作便捷性。系统可存储最近三次测试结果,采用掉电保护机制确保数据不丢失。整体设计采用5V供电,结构紧凑、功耗低、响应迅速,可广泛应用于家庭、学校及社区医疗机构,为视力筛查提供高效、准确的解决方案。
关键词:视力测试仪;单片机;语音交互
字数:9000+
目录:
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文章节安排
第2章 系统总体分析
2.1 系统总体框图
2.2系统主控方案选型
2.3光照模块选择
2.4显示模块选择
第3章 系统电路设计
3.1 系统总体电路组成
3.2 主控电路设计
3.3 电源电路设计
3.4 语音识别模块电路设计
3.5超声波模块电路设计
第4章 系统软件设计
4.1 系统软件介绍
4.2 主程序流程图
4.3处理函数流程设计
第5章 实物调试
5.1 整体实物构成
5.2 参数获取功能测试
5.3 补光功能测试
5.4 视力检测功能测试
第6章 总结
参考文献
致谢
随着现代社会人们用眼习惯的改变以及电子产品的广泛使用,视力问题愈发普遍,近视、远视等各类视力障碍人群数量不断增多,对视力检测的需求也日益增长。无论是学校的常规视力普查,还是医疗机构日常的眼部检查,亦或是家庭对成员视力健康的关注,都需要便捷、高效且准确的视力测试工具。
传统的视力检测方式往往依赖人工操作,比如医生手动更换视力表上的视标、通过口头指令引导被测者等,不仅效率较低,而且容易受人为因素影响,在检测的准确性和一致性方面存在一定局限。同时,检测环境的光照条件、被测者与视力表的距离等因素若把控不好,也会干扰检测结果。
基于STM32的自动视力测试仪的设计正是为了应对这些问题应运而生。它利用先进的传感器技术,像超声波传感器能精准把控人体与测试仪的距离,使得每次检测都能在标准距离下进行,保证结果的科学性。光敏电阻则可以敏锐感知光照强度,按需补光并调节亮度,营造适宜的检测环境。
其语音控制系统极大地提升了操作的便捷性,无论老人还是小孩都能轻松上手,无需复杂的手动操作,让视力检测过程更加流畅。并且能够存储三次历史记录,方便使用者随时查看视力变化情况,也有助于医生等专业人员进行更全面的分析和诊断。
该设计在满足大众便捷、准确检测视力需求的同时,也为视力健康监测的普及提供了有力支撑,有助于早期发现视力问题、及时采取干预措施,对提升全民视力健康水平有着积极且重要的意义。
在国内,基于STM32的智能视力检测相关研究已成为重点方向之一。许多科研项目和技术开发围绕此展开,例如有研究利用STM32构建具有护眼特性的照明设备,将环境光强度感知、蓝光过滤等功能融入其中,以预防青少年近视。还有基于STM32的自助式视力检测系统被研发出来,该系统主要包括STM32控制器、OLED显示模块、HC05蓝牙模块以及SYN6288语音合成模块,可实现单人精准视力测试,检测过程中由STM32单片机随机产生字符‘E’并显示在OLED屏幕上,检测者通过遥控器输入方向,单片机对比判断后得出视力值并语音播报。此外,还有研究将STM32应用于视力保护器,集成光照检测、超声波测距等模块,对使用者的环境光照、坐姿和学习时间进行监测。
国外在视力检测与保护方面也有诸多研究与实践。虽然直接针对基于STM32的具体应用案例较少,但围绕儿童及青少年视觉健康的技术创新层出不穷。一些欧美国家推出了多种智能眼镜或屏幕滤镜装置,能在不影响阅读体验的前提下减少有害光线对眼睛的损害,并依据用户需求自动调整显示参数。在视力检测仪器方面,以色列的Optovue公司推出的iVue视力检测仪,可实现快速、非接触式的视力检测,技术相对成熟。此外,一些非洲国家如冈比亚,开始通过卫生系统的视角来解决视力障碍问题,通过公私试点伙伴关系增加视力护理准入。
总体而言,国内外在视力检测领域都在不断探索创新。国内基于STM32的相关研究侧重于将多种功能集成,实现智能化、便捷化的视力检测与保护,且应用场景广泛,涉及家庭、诊所、眼镜店等场所。国外则在先进检测仪器研发和从卫生系统等宏观层面解决视力问题方面有一定优势,同时在视力保护的相关产品研发上也较为领先。未来,视力检测技术有望朝着功能更丰富、智能化程度更高、检测更精准的方向发展,并且可能会更加注重与人工智能、大数据等技术的融合,为视力健康管理提供更全面的解决方案



