坐姿提醒器设计开题报告
读写坐姿不良提醒器.doc

读写坐姿不良提醒器作者:张爱迪来源:《发明与创新(学生版)》2011年第12期许多学生在读书写字时,由于坐姿不规范,导致视力下降和体形发育不良。
这里介绍的提醒器能够在使用者读写坐姿不规范时,反复发出“请注意,近视!快坐正!”语音,提醒及时调整坐姿。
整个装置成本不足8元,制作简单、性价比高、使用方便,有兴趣者何不动手一试!一、工作原理读写坐姿不良提醒器的电路如图1所示。
语音集成电路A、晶体三极管VT及扬声器B组成了语音发生电路。
SQ是一种玻璃水银导电开关,主要起到位置倾斜检测作用;SA为电路电源开关。
平时,当读写者坐姿端正时,玻璃水银导电开关SQ内部两接点断开,语音集成电路A无触发信号不工作,扬声器B无声。
此时整机耗电甚微,实测静态总电流<3μA。
一旦读写者身体倾斜超过限度,玻璃水银导电开关SQ内部的两接点就会被水银珠桥接通,语音集成电路A因触发端TG获得正脉冲触发信号而工作,其输出端OUT送出内储的“请注意,近视!快坐正!”语音电信号,经晶体三极管VT功率放大后,推动扬声器B发出坐姿不良提醒语。
电路中,R、C1分别为语音集成电路A的外接振荡电阻器和电容器,其数值大小影响语音声音调及速度。
C2为退耦电容器,它能消除因电池G内阻增大而产生的扬声器发音畸变,相对延长电池使用寿命。
二、元器件选择A选用HFC5209型“请注意,近视!快坐正!”语音集成电路,它采用软封装形式生产,小印制电路板尺寸为20mm×14mm,使用很方便。
HFC5209的主要参数:工作电压范围2.4~3.6V,输出电流≤3mA,静态总电流<1μA,工作温度范围-10~60℃。
晶体管VT可用9013(集电极最大允许电流ICM=0.5A,集电极最大允许功耗PCM=625mW)或3DG12、3DK4、3DX201型硅NPN中功率三极管,要求电流放大系数β>100。
SQ选用KG-101或KG-102型玻璃水银导电开关。
R用RTX-1/8W型碳膜电阻器。
坐姿提醒器设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告(含文献综述、外文翻译)题目坐姿提醒器设计姓名钱耀辉学号 30602362专业班级通信0604所在学院信息与电气工程指导教师(职称)徐洁(副教授)二○○九年十二月二日毕业设计(论文)开题报告(包括选题的意义、可行性分析、研究的内容、研究方法、拟解决的关键问题、预期结果、研究进度计划等)1. 选题的背景和意义1.1 选题的背景读写姿势不正确,视距过近是造成近视的主要原因,并且大部分发生在中小学阶段,由于学生缺乏自觉意识,家长和老师又不能时时守在身边加以提醒,不良的阅读写字习惯一旦养成就很难改掉,日复一日的恶性循环使许多学生过早的架上眼镜,同时中小学生时代是孩子身体成长的旺盛时期,坐姿和读写姿势不正确,会影响到孩子骨骼的健康成长,很容易引起脊椎弯曲或侧弯变,造成含胸驼背,本产品的智能调控功能将会随时提醒读写者,端正坐姿,挺直腰背,养成良好的读写习惯,提高学习效率,有效防止驼背、脊椎弯曲,保护学生身心健康。
最新的问卷调查显示:小学生、初中生近视率分别为39.05%和64.3%,分别比十年前提高25.7%和26.86%(1999年的一项统计显示,全国小学生近视率为13.35%,初中生近视率为37.44%)。
书面问卷数据显示,小学生、初中生近视率分别为39.05%和64.3%。
在回收的网络问卷“你觉得造成你眼睛近视的原因是什么”选项中,选择“写字看书姿势不正确的”占52.4%,选择“因看电视引起近视的”占46.7%,选择“因上网引起近视的”占44.8%,而选择“作业太多导致近视的”占43.8%。
最新的一项统计显示,我国青少年近视率居世界之首,在青少年近视群体中,高中生的近视检出率最高,达72.8%。
2006年国家统计局的一项调查显示,小学近视的比例为34%~61%,初中为68%,重点高中为90%左右,在校大学生视力合格者更少。
由此可以看出,中国学生视力低下的状况令人担忧,而写字看书姿势不正确和看书写作业的时间太长是导致中小学生近视的主要原因。
家庭智造智能坐姿提醒器

家庭智造智能坐姿提醒器【摘要】家庭智造智能坐姿提醒器是一款智能设备,旨在帮助人们保持正确的坐姿,预防腰椎疾病。
其功能特点包括实时提醒、智能识别、个性化设置等,受到市场需求的关注。
设计原理以传感器检测坐姿为核心,通过智能算法进行分析,实现及时提醒用户调整坐姿。
技术实现方面采用了先进的传感技术和人工智能算法,保证了产品的准确性和用户体验。
用户体验方面,产品简单易用,可以有效帮助用户养成良好的坐姿习惯。
使用方法简单,产品优势在于提升健康意识、减少腰椎压力,受到用户好评。
未来发展趋势是更加智能化和个性化,市场前景广阔。
综合评价,家庭智造智能坐姿提醒器是一款有潜力的智能健康产品,值得关注和推广。
【关键词】家庭智造智能坐姿提醒器、引言、功能特点、市场需求、设计原理、技术实现、用户体验、使用方法、产品优势、未来发展趋势、市场前景、总结评价。
1. 引言1.1 家庭智造智能坐姿提醒器介绍家庭智造智能坐姿提醒器是一款专为家庭用户设计的智能健康产品,旨在帮助用户改善坐姿,减轻颈椎和腰椎的压力,预防和改善因长时间错误坐姿导致的健康问题。
该产品采用先进的传感技术和智能算法,能够实时监测用户的坐姿是否正确,并通过声音提示或震动提醒用户调整姿势,保持良好的坐姿习惯。
家庭智造智能坐姿提醒器具有轻巧便携、易操作、低功耗等特点,适合各个年龄段的家庭用户在家中使用。
不仅可以帮助成年人改善坐姿,预防颈椎和腰椎疾病,还能培养孩子良好的坐姿习惯,保护他们的脊椎健康。
随着现代生活方式的改变,许多人长时间面对电脑、手机,坐着的时间越来越长,姿势不正确已成为一种普遍问题。
家庭智造智能坐姿提醒器的推出填补了家庭健康产品市场的空白,受到了越来越多家庭用户的青睐和关注。
1.2 功能特点家庭智造智能坐姿提醒器是一款具有智能化功能的家庭办公产品,主要针对长时间久坐导致的不良坐姿习惯和腰椎问题进行提醒和调整。
其功能特点主要包括以下几点:1. 坐姿检测:智能坐姿提醒器内置的传感器可以实时监测用户的坐姿情况,识别是否存在驼背、低头等不良坐姿习惯。
矫正姿势的台灯开题报告

矫正姿势的台灯开题报告矫正姿势的台灯开题报告1. 引言现代人生活节奏快,长时间坐姿或者低头看手机已成为常态。
这种不良姿势不仅对颈椎、脊椎等身体部位造成伤害,还会导致眼睛疲劳和视力下降。
为了解决这一问题,我们决定研发一款矫正姿势的台灯,帮助用户改善坐姿和保护眼睛健康。
2. 台灯的设计与功能我们计划设计一款多功能的台灯,具备以下特点:2.1 灯光调节功能:台灯应具备不同亮度和色温的调节功能,以满足用户在不同环境下的需求。
较亮的光线适用于阅读和学习,而较暗的光线则适合放松和休息。
2.2 姿势矫正功能:台灯应配备一个姿势传感器,能够检测用户的坐姿是否正确。
当用户姿势不正确时,台灯会通过声音或者震动提醒用户调整坐姿,以避免长时间保持不良姿势。
2.3 眼保健功能:台灯应使用柔和的光线,减少对眼睛的刺激。
此外,我们计划加入眼保健操提醒功能,每隔一段时间,台灯会通过声音或者灯光提示用户进行眼部放松操,缓解眼睛疲劳。
3. 研发计划我们将按照以下步骤进行研发:3.1 市场调研:首先,我们将进行市场调研,了解目标用户的需求和偏好。
通过问卷调查和用户访谈,我们将收集数据并分析市场潜力。
3.2 设计与制造:根据市场调研结果,我们将开始设计台灯的外观和功能。
设计完成后,我们将与制造商合作,进行样品制作和测试。
3.3 测试与改进:我们将把样品交给一些志愿者进行测试,收集他们的反馈意见。
根据反馈意见,我们将进一步改进台灯的设计和功能。
3.4 生产与推广:在完成最终产品设计后,我们将与制造商合作,进行批量生产。
同时,我们将进行产品推广,通过线上线下渠道销售台灯。
4. 预期效果与市场前景我们预计矫正姿势的台灯将带来以下效果:4.1 健康改善:通过提醒用户调整坐姿和眼部放松操,台灯能够帮助用户改善坐姿,减少颈椎和脊椎问题,并缓解眼睛疲劳。
4.2 学习效果提升:适当的光线和正确的坐姿有助于提高学习效果和工作效率。
台灯的功能将提供一个良好的学习和工作环境。
家庭智造智能坐姿提醒器

家庭智造智能坐姿提醒器随着现代生活方式的改变,越来越多的人们久坐不动,导致坐姿不良的问题日益严重。
长期以来,坐姿不良已经成为导致各种健康问题的隐患,包括颈椎病、腰椎病等。
针对这一问题,家庭智造智能坐姿提醒器应运而生,旨在帮助人们改善坐姿,提高健康意识,预防坐姿不良引发的健康问题。
一、智能坐姿提醒器的功能1.姿势监测功能家庭智造智能坐姿提醒器内置高灵敏度传感器,能够实时监测用户的坐姿情况。
通过对用户坐姿的角度、腰背的压力、长时间的静止等数据的采集和分析,智能坐姿提醒器可以准确判断用户的坐姿是否良好,及时发出提醒。
2.提醒功能当用户的坐姿长时间不良时,智能坐姿提醒器会发出柔和的震动提醒用户调整坐姿。
也可以通过与手机连接,发送提醒信息给用户,及时让用户了解自己的坐姿情况,形成好的坐姿习惯。
3.数据统计功能智能坐姿提醒器可以记录用户的坐姿数据,包括坐姿时间、坐姿习惯等。
用户可以通过手机 App 查询这些数据,了解自己的坐姿习惯,及时调整自己的生活方式。
1.贴心提醒智能坐姿提醒器可以根据用户的实时情况进行提醒,即使用户长时间坐在电脑前工作,也可以准确监测到用户的坐姿情况,及时提醒用户调整坐姿。
2.智能互联3.健康管理长时间的不良坐姿会导致颈椎、腰椎等疾病,而智能坐姿提醒器的出现可以帮助用户及时发现问题并进行调整,预防这些健康问题的发生。
1.上班族现代社会上班族长时间坐在办公桌前工作,容易导致不良的坐姿习惯。
智能坐姿提醒器可以帮助上班族及时调整坐姿,减少因为长时间不良坐姿引发的颈椎、腰椎等疾病。
2.学生族3.长者四、结语随着现代科技的发展,越来越多的智能产品涌现出来,智能坐姿提醒器正是其中的一种。
它不仅可以帮助用户及时调整坐姿,预防坐姿不良引发的健康问题,还可以通过数据统计功能帮助用户了解自己的坐姿习惯,形成健康的生活方式。
我们期待智能坐姿提醒器能够成为家庭健康生活的得力助手,帮助更多的人养成良好的生活习惯。
家庭智造智能坐姿提醒器

家庭智造智能坐姿提醒器随着现代生活节奏的加快,人们的工作和生活方式也发生了改变,越来越多的人开始长时间坐在办公室或家庭中,而不注意他们的坐姿。
长时间坐姿不良不仅会影响身体健康,还会引起各种疾病,如颈椎病、腰椎病、肥胖症等。
因此,我们需要一种智能的坐姿提醒器,来纠正不良的坐姿,保持健康的身体。
针对此需求,我们设计了一款家庭智造智能坐姿提醒器。
该设备主要由传感器、控制器和显示器组成,其工作原理基于人体感应技术和图像识别技术,可以实时识别人体坐姿,给出提醒和建议,以帮助人们改善坐姿,保持身体健康。
首先,该智能坐姿提醒器可以实时识别人体坐姿。
它配有多个传感器,可以感测人体的重心、坐姿姿态和身体角度等信息,从而准确识别人体的坐姿状态。
传感器会将这些信息传输给控制器进行处理,并根据处理结果给出相应的提醒和建议。
其次,该智能坐姿提醒器可以根据识别结果给出及时的提醒和建议,帮助人们改善坐姿。
比如,当识别到人体的坐姿不正确时,该设备会通过控制器向显示器发送信号,并显示弹出窗口提醒用户注意调整坐姿。
该窗口可以显示坐姿不良的部位,并给出相应的改善建议,如调整座椅高度、放松肌肉等。
此外,该窗口还将显示用户的坐姿数据,如坐姿时间、坐姿角度等,以便用户了解自己的坐姿状况。
最后,该智能坐姿提醒器还具备数据存储和分析功能,可以将用户的坐姿数据存储在云端,并分析这些数据来提供更好的坐姿建议。
用户可以通过手机或电脑查询自己的坐姿数据,并根据建议进行改善。
此外,该设备还支持声音和振动提醒功能,可以根据用户的需求进行自定义设置。
总体来说,家庭智造智能坐姿提醒器是一款智能健康设备,在办公室或家庭中坐姿不良的人群中具有很好的应用前景。
它不仅可以帮助人们改善不良的坐姿,减少坐姿所带来的身体负担,还可以提高人们的生活质量,帮助他们更好地保持身体健康。
坐具设计开题报告

毕业设计开题报告工业设计坐具设计一、选题的背景、意义芬计师塔佩瓦拉((Iimari Tapiovaara)曾说:“椅子的设计是任何室内设计的开端。
”椅子设计的问题解决了,其他各类家具的设计皆能触类旁通、迎刃而解。
因为首先一个基本概念是:没有任何物品的设计与人类的密切关系能超过椅子;同时,也没有任何一种类型的家具在创造和销售上达到椅子这样的广泛性[1]。
所以长期以来,人们在椅子的设计、创造、革新上所进行的探索和努力超过了任何类型的家具。
任何一位设计师通过一张椅子的创作,同时也在演绎着椅子本身特殊的需求和功能。
在实用设计的层面上,一件椅子的设计与创作要与人们心理与生理产生联系,以及考虑座椅的造型和材质。
与此同时,还必须联系到使用者在知识、情感、美学、文化等精神层面上的特殊需要。
在另一方面,就是设计与制造、工艺、结构之间的基本联系。
现代文明的高度发达,信息文化的广泛传播,使人们的生活发生了翻天覆地的变化。
人们需要“多元化”的设计来满足变化快、需求多、品味高的生活方式[2]。
坐具的设计也不例外。
坐具是整个家具设计发展历史的代表和见证。
它承载着各时代、各民族的地域文化和艺术特征。
随着社会的日益进步和科技水平的不断提高,人们的生活方式和需求也起着明显的变化。
它是家具中与人关系最密切的器具,是人们参与各类活动的重要媒介。
坐具的设计不仅要在功能上得以改善和提高,还应在外观上得以突破,不仅能满足人们的生理需求,也能满足人们的心理需求。
二、相关研究的最新成果及动态(一)坐具的市场分析1.办公椅的市场现状进入新的世纪,中国经济持续迅速发展,办公大楼林立,办公家具市场需求急剧扩大。
每人每天平均与办公椅接触时问长达8小时左右,可以说与人之间的关系最为密切[3]。
许多人的精华岁月几乎都在办公椅上度过,舒适健康的办公椅可以提升办公质量。
而目前国内家具的研究,多与居家陈设氛围相关,很少针对办公家具及办公椅予以研究。
消费者对办公椅的个性化需求日益凸显,但同时又要做到既符合现代机械化生产的发展主流,又节约成本,且能提高产品的市场竞争力,如何满足这种需求已经成为越来越多办公家具企业发展的关键。
儿童坐姿检测系统开题报告

儿童坐姿检测系统开题报告儿童坐姿检测系统开题报告一、引言随着现代社会的快节奏发展,儿童的生活方式也发生了很大的变化。
长时间坐姿不正确、缺乏运动成为了很多儿童的常态,这给他们的身体健康带来了一定的威胁。
因此,我们计划开发一款儿童坐姿检测系统,旨在通过科技手段帮助儿童养成良好的坐姿习惯,促进他们的身体健康发展。
二、背景目前,儿童坐姿问题已经引起了社会的广泛关注。
研究表明,长时间保持不正确的坐姿会导致儿童脊柱发育不良,甚至引发脊柱侧弯等严重问题。
而且,不良的坐姿还会对儿童的视力、肌肉发育等方面产生负面影响。
因此,我们有必要开发一种能够及时发现和纠正儿童不良坐姿的系统,以预防和改善这些问题。
三、目标我们的目标是开发一款儿童坐姿检测系统,通过智能设备和传感器的结合,实时监测儿童的坐姿状态,并给予及时的提醒和指导。
系统将能够识别儿童的坐姿是否正确,以及坐姿的稳定性,并通过声音、震动等方式提醒儿童调整坐姿。
同时,系统还将提供坐姿纠正的指导,帮助儿童养成正确的坐姿习惯。
四、技术方案为了实现以上目标,我们计划采用以下技术方案:1. 传感器技术:通过在座椅上安装压力传感器、加速度传感器等,实时监测儿童的坐姿状态。
传感器将收集到的数据传输给系统进行分析和处理。
2. 人工智能技术:利用机器学习算法和图像识别技术,对传感器收集到的数据进行分析,判断儿童的坐姿是否正确,并给出相应的反馈。
3. 智能设备技术:通过智能手机、平板电脑等设备,将系统与儿童进行连接,实时监测和提醒。
同时,系统还可以记录儿童的坐姿数据,为后续的分析和评估提供支持。
4. 用户界面设计:为了方便儿童和家长使用,我们将设计一个简洁、直观的用户界面,以便于儿童了解和改善自己的坐姿习惯。
五、预期效果通过儿童坐姿检测系统的使用,我们期望能够达到以下效果:1. 提高儿童的坐姿意识:通过系统的提醒和指导,帮助儿童意识到不良坐姿的问题,并主动调整坐姿。
2. 预防和改善脊柱问题:及时纠正不良坐姿,促进儿童脊柱的正常发育,预防和改善脊柱侧弯等问题。
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毕业设计(论文)开题报告(含文献综述、外文翻译)题目坐姿提醒器设计姓名钱耀辉学号 30602362专业班级通信0604所在学院信息与电气工程指导教师(职称)徐洁(副教授)二○○九年十二月二日毕业设计(论文)开题报告(包括选题的意义、可行性分析、研究的内容、研究方法、拟解决的关键问题、预期结果、研究进度计划等)1. 选题的背景和意义1.1 选题的背景读写姿势不正确,视距过近是造成近视的主要原因,并且大部分发生在中小学阶段,由于学生缺乏自觉意识,家长和老师又不能时时守在身边加以提醒,不良的阅读写字习惯一旦养成就很难改掉,日复一日的恶性循环使许多学生过早的架上眼镜,同时中小学生时代是孩子身体成长的旺盛时期,坐姿和读写姿势不正确,会影响到孩子骨骼的健康成长,很容易引起脊椎弯曲或侧弯变,造成含胸驼背,本产品的智能调控功能将会随时提醒读写者,端正坐姿,挺直腰背,养成良好的读写习惯,提高学习效率,有效防止驼背、脊椎弯曲,保护学生身心健康。
最新的问卷调查显示:小学生、初中生近视率分别为39.05%和64.3%,分别比十年前提高25.7%和26.86%(1999年的一项统计显示,全国小学生近视率为13.35%,初中生近视率为37.44%)。
书面问卷数据显示,小学生、初中生近视率分别为39.05%和64.3%。
在回收的网络问卷“你觉得造成你眼睛近视的原因是什么”选项中,选择“写字看书姿势不正确的”占52.4%,选择“因看电视引起近视的”占46.7%,选择“因上网引起近视的”占44.8%,而选择“作业太多导致近视的”占43.8%。
最新的一项统计显示,我国青少年近视率居世界之首,在青少年近视群体中,高中生的近视检出率最高,达72.8%。
2006年国家统计局的一项调查显示,小学近视的比例为34%~61%,初中为68%,重点高中为90%左右,在校大学生视力合格者更少。
由此可以看出,中国学生视力低下的状况令人担忧,而写字看书姿势不正确和看书写作业的时间太长是导致中小学生近视的主要原因。
通过对现有产品的调查,可以把已有的坐姿矫正器按远离不同具体分为机械平衡式坐姿矫正器,支架式坐姿矫正器,电子平衡式坐姿矫正器和测距式坐姿矫正器。
例如:1.5视力保护器,电子平衡式防瞌睡报警器,背背佳,利姿坐姿矫正器,支架式坐姿矫正器,iPosture,Visomate威士美 USB视力保护器,文具盒式坐姿矫正器,其中1.5坐姿矫正器,背背佳,支架式坐姿矫正器,电子平衡式防瞌睡报警器最为普遍。
还有一些是技术人员自制的坐姿矫正器如坐正宝,微电脑式坐姿矫正器,红外测距式坐姿矫正器等。
然而这些现有产品都存在的自身的局限性。
如背背佳,支架式坐姿矫正器等产品不但没有保护视力的作用,还可能产生反作用,1.5视力保护器,iPosture,Visomate威士美 USB视力保护器,文具盒式坐姿矫正器等产品对使用的环境上和使用的人群存在着局限性。
通过调研现今的已有的坐姿提醒器具有很大的局限性和单一性,而新型坐姿提醒器是以人机交互和以人为本的理念,使电子学、物理学、人体工程学相结合,为中小学生健康成长发挥重要作用的产品。
1.2 国内外研究现状通过对现有产品的调查,可以把已有的坐姿矫正器按远离不同具体分为机械平衡式坐姿矫正器,支架式坐姿矫正器,电子平衡式坐姿矫正器和测距式坐姿矫正器。
例如:1.5视力保护器,电子平衡式防瞌睡报警器,背背佳,利姿坐姿矫正器,支架式坐姿矫正器,iPosture,Visomate威士美 USB视力保护器,文具盒式坐姿矫正器,其中1.5坐姿矫正器,背背佳,支架式坐姿矫正器,电子平衡式防瞌睡报警器最为普遍。
还有一些是技术人员自制的坐姿矫正器如坐正宝,微电脑式坐姿矫正器,红外测距式坐姿矫正器等。
然而这些现有产品都存在的自身的局限性。
如背背佳,支架式坐姿矫正器等产品不但没有保护视力的作用,还可能产生反作用,1.5视力保护器,iPosture,Visomate威士美 USB视力保护器,文具盒式坐姿矫正器等产品对使用的环境上和使用的人群存在着局限性。
因此我们应该设计一款拥有测距提醒,角度变换,定时提醒,功能强大,灵敏度高,成本低,寿命长久,携带方便,外形美观,以中小学生为主要服务对象,适用于任何环境的新型坐姿提醒器。
1.3 发展趋势随着世界的不断进步,产品的技术含量不断增加,产品功能越来越多样化,设计越来越人性化。
在坐姿提醒器这块产品研发之中,将越来越多的运用以人为本和人机交互的设计理念,坐姿提醒器将越来越优秀,不断克服使用的局限性,附加功能不断增添,最终将研发出一机多用的新型坐姿提醒器。
2.研究的基本内容采用电子学、物理学、人体工程学相结合以单片机为核心,测距传感器,时钟电路,LCD显示器,偏心电动机,发光二极管组成外部电路,运用合适的硬件和软件开发。
设计一款拥有测距提醒,角度变换,定时提醒,功能强大,灵敏度高,成本低,寿命长久,携带方便,外形美观,以中小学生为主要服务对象,适用于任何环境的新型坐姿提醒器。
产品使用场景如图1.1所示。
图1.1产品使用场景示意图2.1 基本框架系统主要功能分为2大部分:坐姿提醒和定时提醒。
主要框架如图1.2所示。
图1.2产品主要功能结构图坐姿提醒器主要功能—提醒功能,通过超声波发射和接收,通过单片机程序计算出距离是否过近的原理进行工作,如果距离过近则通过振动、语音、闪光三种方式来提醒使用者及时调整坐姿。
2.2 研究的重点和难点产品都是为了人而设计的。
从设计的本质来说,在产品设计过程中,任何观念的形成均需以人为基本的出发点,应当把“人性化”摆在产品设计的首位。
我们应当将所有各级元素和“以人为本”理念运用于设计相结合,并且协调和优化各元素之间的关系以使产品对“人”利益优势的最大化。
使产品脱离使用环境的局限性,使用户随时随地选择自己喜欢的提醒方式。
“以人为本”的设计理念如何在本产品中体现呢?因此系统研究时,可将振动模式设计为频率可调,即在一定时间内振动次数根据用户的不同需求进行选择设置,并且振动的强烈程度设为可调:强、中、弱。
闪光灯模式的灯的颜色因设为红色,闪烁频率设计为可调,即一定时间内根据用户的不同需求进行闪烁次数设置。
语音提示模式可设计为2个方式:1.当坐姿不正确,距离过近时:距离过近,请保持距离!2.可以当作闹钟使用即当学习时间超过一定时间时:请注意休息,劳逸结合。
声音的大小也可以设计为可调,分为5个层次。
例如当学生在上课使用时可以把坐姿提醒器开成振动模式或者闪光模式,并调节振动频率和闪烁频率。
平常在家里学习时可以开成语音提醒模式。
同时通过仪器定时可以提醒学生适当的进行休息,劳逸结合。
本产品以功能多样化,功能强大,灵敏度高,成本低,寿命长久,携带方便,外形美观,主要针对中小学生,适用于任何环境为设计目标。
让中小学生使用的放心、安心,让家长放心,认为物有所值。
同时在研究设计过程之中将结合许多理论知识,如产品语义学,人机工程学,心理学,市场营销,社会学,可用性工程等,这样使得人性与物性之间变得融洽和谐。
2.3 拟解决的关键问题系统研究过程中超声波测距是其中最关键的部分,其原理如下:超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。
测距的公式表示为:L=C×T式中L为测量的距离长度;C为超声波在空气中的传播速度;T为测量距离传播的时间差(T为发射到接收时间数值的一半)。
时间T的计算:单片机发出短暂的40kHz信号,经放大后通过超声波发送器输出;反射后的超声波经超声波接收器作为系统的输入,锁相环对此信号锁定,产生锁定信号启动单片机中断程序,读出时间t,再由系统软件对其进行计算、判别。
超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制的优点,同时在存在着误差:时间误差和超声波传播速度误差。
根据超声波测距公式L=C×T,可知测距的误差是由超声波的传播速度误差和测量距离传播的时间误差引起的。
时间误差:当要求测距误差小于1mm时,假设已知超声波速度C=344m/s (20℃室温),忽略声速的传播误差。
测距误差s△t<(0.001/344) ≈0.000002907s 即2.907ms。
因此采用晶振为12MHz单片机定时器,其能方便的计数到1μs的精度。
超声波传播速度误差:超声波的传播速度受空气的密度所影响,空气的密度越高则超声波的传播速度就越快,而空气的密度又与温度有着密切的关系,但是由于本产品使用时,误差可以忽略不计。
提醒频率也是本产品的关键问题:1.通过软件编程,实现振动频率、闪烁灯闪烁频率、语音提醒间隔、振动的强弱程度和语音提示的声音大小为可调。
2. 由于不同的人的自身情况不同,可以通过编辑程序,实现距离可调功能。
可采用延迟超声波传感器,避免由于用户因短时间内超过一起判断范围而警报。
3.在语音提醒方式上,可以采用凌阳单片机,因为次单片机具有自带的录音,播放程序,能有效的实现语音提醒功能。
3.研究的方法及措施系统主要功能的程序分为测距功能和定时功能。
1.测距功能测距:采用超声波测距原理,拥有距离显示功能。
超声波测距如图1.3所示。
图1.3超声波传感器测距结构图阅读时最好眼离书本距离为33厘米。
因此利用三角函数计算,人际之间的水平距离可设为19.8厘米。
2.定时功能定时:通过时钟电路(PCF8563)实现,拥有时钟显示和定时功能。
定时功能如图1.4所示。
图1.4时钟定时结构图3.提醒方式考虑到产品应不受环境局限,所以分为三种提醒方式:振动式,语音式和闪灯式。
这三种方式用户可根据自己所处的环境自行选择。
振动主要依靠偏心电动机实现,偏心电动机就是普通电动机,头上装了一个凸轮,而凸轮的重心并不在电动机的转轴上,在转动时,由于离心力的作用,电动机就会振动。
语音主要依靠语音芯片来实现,设定单片机输出的不同频率来控制语音芯片来播放输出:“距离过近,请保持距离!”或“请注意休息,劳逸结合!”。
闪灯主要依靠廉价的发光二极管,通过单片机输出的高低电平进行闪烁。
当眼睛到超声波发射器的距离小于应有的距离时,振动电路启动(闪灯、语音提示电路启动),并发出振动,其频率为使用前设计的频率和强度。
提醒功能可以是单一的模式,也可以是多种结合的模式。
4.按键控制按键控制分为:超声波距离设置按键,提醒模式选择按键,提醒频率选择按键,提醒强度选择按键,定时按键,总开关。
5.附加功能时钟功能:即简易的数字电子表。
MP3功能:小内存的存储播放器。
照明灯功能:即小功率的手电筒。
4.预期研究成果本毕业设计的研究成果将包括:(1)市场调研报告。
(2)产品概念设计方案,设计具体的产品三维外观方案。
(3)争取拿出实物。