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编号：

T4622405M

设计简介：

本设计是基于STM32的自动视力测试仪，主要实现以下功能：

1.可通过超声波传感器检测人体距离
2.可通过光敏电阻检测光照强度，光照强度过低会打开补光灯进行补光
3.补光灯亮度根据环境亮度变化
4.可通过显示屏显示不同大小方向的E，进行视力检测
5.全程通过语音控制系统
6.可存储三次历史记录，掉电不丢失

电源： 5V
传感器：超声波传感器（Hc-SR04）、光敏电阻（5528）
显示屏：触摸屏（TJC4832T135_011R）
单片机：STM32F103C8T6
执行器：语音识别模块（SU-03T）

标签：STM32、TJC4832T135_011R、Hc-SR04、5528、SU-03T

题目扩展：视力检测系统、公交报站系统

基于 STM32 的自动视力测试仪设计

一、主控部分

核心：STM32 单片机

功能：获取输入数据、内部处理、控制输出

二、输入部分

1. 超声波测距模块：监测测试者与测试仪之间的人体距离
2. 光敏电阻模块：获取测试环境的光照强度
3. 供电电路：为整个自动视力测试仪系统供电

三、输出部分

1. 显示模块：显示不同大小、不同方向的 E 字视标，用于视力检测
2. 语音模块：实现语音控制功能（如切换视标、确认测试结果），并播报测试引导、视标方向、测试结果等信息
3. USB 灯模块：当测试环境光照强度不足时，启动补光功能，保障测试准确性

第 5 章 实物调试

5.1 整体实物构成

该自动视力测试仪设计主要硬件有 STM32F103C8T6 单片机作为核心控制单元，HC-SR04 超声波传感器用于检测人体距离，光敏电阻检测光照强度，SU-03T 语音识别模块实现语音控制，还有触摸屏用于显示视力检测视标，以及补光灯控制电路组件等。

焊接流程方面，先对电路板进行清洁和预处理，再依次焊接单片机，焊接时注意引脚对齐，使用合适温度烙铁快速准确焊接；接着焊接传感器模块，确保引脚与电路板焊盘正确连接；然后焊接显示屏排线等，注意排线方向正确；最后焊接电源接口等部件。

注意事项上，焊接前要检查元器件是否完好，焊接过程中控制好烙铁温度，避免高温损坏芯片等精密器件；遵循从低到高、从简单到复杂的焊接顺序，防止后焊元件对已焊元件造成影响；焊接完成后，仔细检查焊点有无虚焊、短路等问题，确保电路正常工作。整体实物如图 5-1 所示：

图 5-1 整体实物图

5.2 参数获取功能测试

经纬度位置由 GPS 模块接收卫星信号，解析定位数据后获取；距离通过超声波测距模块，依据声波发射与反射的时间差，结合声波速度计算得出；跌倒情况依靠陀螺仪检测身体姿态变化，当加速度、角度等参数超出正常范围时，判定为跌倒；心率、血氧由对应的传感器，利用光电容积脉搏波原理，分析血液对特定波长光线的吸收差异来采集；体温通过温度传感器，基于热敏元件的阻值随温度变化特性，转换为电信号后测算；光强则由光强传感器，根据光线照射产生的光电效应，将光信号转化为电信号得到，这些参数经主控芯片处理后，在显示屏呈现，实现多维度健康与环境信息监测。参数获取测试图如下图 5-2 所示。

图 5-2 参数获取功能测试图

5.3 补光功能测试

补光功能由光敏电阻检测环境光照，数据传至 STM32。光照不足时，单片机控制补光灯开启，并根据光照强度动态调节亮度，确保检测环境光线适宜，保障结果准确。补光功能如下图 5-3 所示：

图 5-3 补光功能测试图

5.4 视力检测功能测试

该自动视力测试仪通过触摸屏显示不同大小、方向的 “E” 字视标，结合超声波传感器确保检测距离标准，语音识别模块支持语音交互控制，让被测者按提示识别视标，从而完成视力检测，还能存储三次历史记录且掉电不丢。视力检测功能如下图 5-4 所示：

图 5-4 视力检测功能图