1. 研究目的与意义
坐姿与健康密切相关,由于坐姿不当,造成了许多中小学生近视﹑驼背,导致人们患上颈椎、腰椎等疾病。这些问题往往影响到人们正常的学习和工作,降低了他们的生活质量,因此,在学习和工作中,保持正确的坐姿非常重要。但是，由于各种原因,长时间保持正确的坐姿是不可能的,因此,有必要开发一些智能书桌控制系统来辅助我们保持正确的坐姿。
基于上述原因，设计一款超声波测距智能书桌控制系统。通过超声波测量身体与桌面的距离并将数据传输到显示屏上，当距离小于一定阈值时程序会驱动蜂鸣器发出警报提醒其调整坐姿。与此同时还可以随时监测环境的温湿度，以及调整灯光的明暗程度减小光源对于视力的影响。2. 课题关键问题和重难点
需要解决的关键问题如下：
(1)寻找适合要求的传感器。传感器是整个智能书桌控制系统的首要环节，同时更是系统的关键部件， 它的灵敏度、测量范围等都会影响所测得数据的准确性，而数据的准确性是整个系统的基础，因此一定要根据要求选择合适的测量传感器以及温度、湿度等传感器。
(2) 选择合适的单片机。单片机系统应该具有可靠性高、操作维护方便、性价比高等特点，否则 经济价值和现实意义太小。
3. 国内外研究现状（文献综述）
随着我国社会的发展，科学技术水平的提高，生产生活水平的改善，人们的生活品质追求也越来 高。但与此同时也带来了很多问题，人们的生活节奏变得越来越快，有些人因为工作的压力，需要长期的加班工作，这样就会对身体造成一些伤害。尤其是办公室人员，如果长期保持不良的坐姿，就会对腰椎，颈椎等部位造成不利影响，严重的还可能影响身体的健康。据研究表明坐姿不正确导致的严重后果主要包括：
1.近视：坐姿不正确是导致近视的主要因素，尤其是小孩坐姿不正确，容易引起眼睛出现近视，因为小孩的眼睛正处在发育期。
2.驼背：长时间弓着身子坐着容易形成驼背，驼背不仅会影响个人形象，还会影响身高的发育。严重时可导致脊柱侧弯畸形。
4. 研究方案
本次设计是以单片机作为核心的自动控制系统，一种智能书桌，包括桌台、顶框和用于支撑顶框的支架等；桌台设置在顶框上；桌台的前端设有用于检测人体与桌台前端距离的超声波传感器；控制部分包括温度传感器模块、湿度传感器模块、灯光量高度调节模块、蜂鸣器模块、led灯、led液晶显示屏。
超声波传感器位于桌台前端，测量人体与书桌的距离，并将采集到的距离显示在led液晶显示屏上面。随着人体距离书桌的距离改变，距离随之改变。当人体距离与书桌的距离小于一定阈值时，led灯光闪烁，同时蜂鸣器发出警报，提示人体距离书桌距离过近。此时人体重新与书桌拉开距离，led灯光恢复正常，蜂鸣器停止工作。正常工作时led灯可分为多个挡位，根据环境明暗程度可以调节灯光的亮度，防止灯光过暗对眼睛造成伤害。书桌还置有时钟显示，可以根据需要自由调整工作时间与休息时间。在超声波传感器两侧还装有温度传感器、湿度传感器，随时可以监测空气中的温度湿度情况。研究表明。建筑内环境是现代人们生活和工作的主要场所，人类的身体健康、生活舒适度、工作效率等都和环境质量有着密不可分的联系。室内的温湿度在不同季节的变化会影响 人类身体健康，以及温湿度的变化频率也会影响身体健康。调查研究表明在合适的温湿度情况下，人 体细胞活跃程度高，使人精神愉悦，大脑工作效率高，人体寿命也会更加长久；而在非适宜环境下， 会导致人体激素分泌异常，使人感到精神不振、浑身乏力；而且甲醛等有害气体更是会对人体健康产 生巨大的危害。所以通过对周围的温度以及湿度监测，可以随时通过加湿器灯仪器改变周围的环境，使人们工作在更加舒适的环境下。
通过查阅资料，设计好超声波传感器与人体直接最合适的距离。根据一系列的调查可知人体与书桌的距离应该根据人体的年龄，身高体重有关。所以在设计时会将最低阈值设为可调整的状态，以方便根据年龄以及体型的不同来调整合适的阈值。
5. 工作计划
五、工作计划（不少于300字）
第1周接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；翻译相关英文资料
第2周阅读相关资料，理解有关内容；写出开题报告一份；
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