因此，根据目前小孩的日前清形，现在极力设计一种检测小孩坐姿的仪器，此技术主要通过非医药手段，从根本上纠正儿童错误的坐姿姿势，进而起到视力的保护作用，避免因不规范的坐姿而导致某些骨骼侧弯、胸骨发育不健全等疾病的发生，从某种程度上直接地给儿童创造一个舒适、科学、“保护型”的学习、读书环境。

1.2选题的意义

目前的时代各种电子产品越来越普及，是因为21世纪（人们赖以生存的时期）是大数据、科技时代，就连运输送快递也会很快用无人机以实现，人们（无论是下到3岁的宝宝，上到60岁的老人）离开手机、电脑几乎寸步难行。上面提及电子产品上到老人下到孩童都会用到，这样由于长时间坐着工作学习，总是在不知不觉中改变了自己的坐姿，长时间错的坐姿不仅导致眼睛近视，而且更会引发各种疾病。

在踏入幼儿园的大门时，就意味着儿童要学习好的东西，坐姿也是同等的，老师也专门开设了一个科目是要养成良好的坐姿习惯，进而保护视力、身体健康，从小孩子就会常常听到父母说：“坐如松，站如钟……”。老师规定的科目内容是：看书时，老师要求孩子们做到身体坐直、自然放松，写字时亦如此。原本正确的坐姿就是相当的重要，6~12岁的孩子们骨骼正在成长、形成阶段的关键期，假若孩子们不能直直地站起来，身体的脊梁便会极易发生侧弯，身体的弯曲也是影响血液循环的重要原因之一，进而影响氧气供应大脑的量，与此同时，如若这个阶段没有养成良好、正确的坐姿，这也是极其容易使人身体疲惫的原因之一。但是，能做到科学的坐姿，对身体大有裨益，它不但可以保证孩子的视力健康和正常体格的发育，还对孩子集中注意力非常有利，而且也十分有益于孩子大脑的思考，给孩子一个好的环境是让孩子保持好的坐姿前提条件，其一就是家长起好带头作用，因此，我们针对该现象经过多重困难设计一个检测儿童坐姿的仪器进而给祖国的花朵（儿童和青少年）创造了一个良好健康的生活、学习环境。

1.3设计的任务

本设计以stm32单片机为控制核心，通过各个模块设计，挑选材料，然后焊接并完成设计，并调试，最后运用于实际。实现以下功能：

（1）利用超声波探测模块测得儿童头部与桌面的距离，当其大于或小于所设定的距离时，报警器报警，led灯亮，且随着时间的延长，报警频率越来越快。做到提醒其坐姿的作用。

（2）电路可靠，安全，能够实现所有功能，充分减少误差来实现对儿童坐姿的纠正。

2设计方案及论证

2.1总体系统设计

经过实验论证，系统采用以STM32单片机为控制核心，US-100为超声波探测模块，首先将超声波探测模块固定于桌面上，根据儿童的身形设置好适当的距离，通过超声波检测儿童眼部与桌面书本的距离，来检测儿童的坐姿是否正确，当儿童的头部距离桌面低于或超过事先设定的距离（±5cm）时，指示灯亮，报警器报警，且随着距离的增加或减小，报警器报警频率加快且指示灯闪，通过光信号，声信号等多种信号来提醒儿童，从而达到保护儿童视力及正确坐姿的目的。此方法存在一定的误差。目前一般采用渡越的方法[1]来通过超声波测距。探测模块发出超声波，然后接受回波。通过测得其发出到接受的时间，根据（1-1）式进行计算

s=Ct/2                                     （1-1）