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基于STM32的智能视力检测仪

作者：仝硕吴正朕秦枫

来源：《山东工业技术》2018年第11期

摘要：随着时代的发展，近视人数在增多，所以人们要求可以更加方便的测试视力。传

统的视力检测方法需要医护人员参与到检测过程中，对于测试者及其不方便。本文提出了一种

基于STM32F103c8t6单片机的视力测试仪的设计方案，软件采用C语言编程，显示部分采用

串口屏显示，以国际标准视力表“E”字为视标，每次随机显示一个字符。因此本系统可以进行

自我视力检测，且本产品使用方便，成本低，具有较大优势。

关键词：单片机；视力检测仪；串口屏

：DOI10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.125

引言1

视力，常用视角分辨率来表示，指的是人眼辨别细节的能力。而视力的检测又常用视力表

来检测，当今世界视力表有很多种，目前我国常用的视力表是用“E”字作视标。本文提出了一

种基于STM32C8T6单片机的视力检测仪的设计方案，该检测仪以单片机为控制核心，串口屏

为显示手段，语音播报为提示手段，可进行自我视力检测.

硬件设计2

本设计硬件由单片机主控模块、串口触摸屏、蓝牙模块和键盘输入模块、语音合成模块构

成，硬件结构图如图1所示。单片机CPU控制语音合成模块发出“开始测试”声音，引导测试

者进行视力检测；测试者只需将视标开口方向的判断情况通过键盘输入即可；单片机对输入按

键值进行判断是否正确，同时发出语音提示，最后通过发送语音告诉测试者视力情况。

单片机2.1模块

单片机主控模块使用STM32单片机，他具有性能好、功耗低和成本低的优点，其程序存

储器容量是64KB，单片机主要完成串口屏控制，语音合成控制以及结果判决等过程，串口屏

通过蓝牙与单片机串口连接，用于接收单片机的指令传输。

液晶2.2显示模块

串口屏是指带微处理器的液晶屏，它包括处理器、LCD液晶显示屏和其他部分。它接收

单片机UART串口发送过来的指令，完成在液晶屏上显示汉字图案的操作。本系统使用的是

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淘晶驰串口屏，可以使单片机对液晶屏的控制变得更加简单，让普通的单片机可以驱动复杂的

图像处理。

无线通信模块2.3

蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在

2.4GHz频带。本系统使用的是蓝牙模块HC-05，其RXD接单片机的PA9端口，TXD连接单

片机的PA10端，这样，就可实现蓝牙模块与单片机的串口通信。

语音合成模块2.4

本系统使用的是SYN6288语音合成芯片，其支持BIG5、GB2312、GBK和UNICODE等

常见的格式的文本，具有可靠的、清晰的、标准的中文语音合成效果。工作方式是通过单片机

向串口发送文本，然后通过单片机控制该芯片合成语音，具有使用方便，开发方便的优点。

软件设计3

采用Keil5作为开发平台，流程如图2所示。根据结构化的思想，软件可以分为以下模

块：随机数模块、输入识别模块、语音合成模块、视力等级判别模块.随机模块可生成0～3的

随机数，利用这一随机数可控制屏幕显示图标，输入识别模块用于输入的键值，语音合成模块

用于语音提示体验者的选择是否正确。结果判别模块是将收到的键值与单片机存储的视力表比

较，得出视力结果，通过语音播报视力值与近视度数。

随3.1机数生成模块

为了避免每次视力测试的”E”图标的开口具有规律性，本系统采用了随机数去控制每一行

中“E的开口方向，”而这随机数是由可确定的线性同余函数通过一个种子产生的，也就是说可

以引用头文件”stalib.h中的”rand（）函数，即t=rand（）%4，因此这些随机数在闭区间[0，3]

之间分布，从而确定了图标的开口方向。

输入识别3.2模块

本模块是将键值信息传递给单片机，本系统共使用了六个按键值，按键功能如表1所示。

语音合成模块3.3

当单片机需要发出语音的时候，单片机就会向串口UART1发送需要的中文字