基于单片机的坐姿报警系统开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着社会的发展和科技的进步，人们的工作和生活方式发生了巨大的变化，长时间保持坐姿已经成为常态，尤其在办公室工作者、学生以及司机等群体中尤为普遍。

然而，不正确的坐姿习惯容易导致脊柱变形、腰肌劳损、颈椎病等健康问题，并增加患慢性疾病的风险。

为了解决上述问题，本课题旨在研究和设计一种基于单片机的坐姿报警系统，旨在利用传感器技术实时监测用户的坐姿状态，并在用户坐姿不当时发出提醒，帮助用户及时调整坐姿，养成良好的坐姿习惯，预防和缓解相关疾病的发生，提高生活质量。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着传感器技术、嵌入式系统和人工智能等技术的快速发展，坐姿监测和коррекции已经成为一个备受关注的研究领域，涌现出众多innovative的研究成果。

1. 国内研究现状

国内学者在坐姿监测方面进行了大量的研究工作，主要集中在传感器应用、坐姿识别算法和系统设计等方面。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题主要研究内容包括以下几个方面：
1.坐姿检测模块:研究利用传感器技术实时采集人体坐姿信息的方案，选取合适的传感器，并设计传感器信号调理电路，将传感器信号转换为单片机可处理的数字信号。

2.坐姿判断算法研究:分析不同坐姿状态下传感器数据的特征，研究基于单片机的坐姿状态识别算法，能够准确判断用户的坐姿是否标准，并给出相应的反馈信息。

3.报警模块设计:设计报警电路，当检测到坐姿不当时，能够及时发出声光报警信号，提醒用户调整坐姿。

4. 研究的方法与步骤

本课题的研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法，并按照以下步骤进行：
1.需求分析与方案设计:分析坐姿报警系统的功能需求、性能需求和应用环境，确定系统的设计方案，包括硬件平台选择、传感器类型确定、算法设计等。

2.硬件电路设计与实现:根据系统设计方案，进行硬件电路的设计和实现，包括单片机最小系统电路、传感器信号采集电路、报警电路等。

3.软件设计与调试:完成系统软件的设计和调试，包括传感器数据采集程序、坐姿判断算法、报警程序等。

5. 研究的创新点

本课题的创新点主要体现在以下几个方面：
1.多传感器融合的坐姿检测:为了提高坐姿检测的准确性和可靠性，本课题将尝试采用多种传感器融合的方案，例如结合压力传感器和加速度传感器的数据，进行坐姿状态的判断。

2.基于机器学习的坐姿识别算法:为了提高坐姿识别的精度和个性化程度，本课题将尝试采用机器学习算法来进行坐姿状态的识别。

通过训练样本数据，建立个性化的坐姿识别模型，可以更好地适应不同用户的坐姿习惯。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.刘　鹏,张　伟,王智超,等.基于stm32的智能坐姿矫正系统设计[j].电子技术与软件工程,2022(15):175-178.

2.张　强.基于机器视觉的坐姿检测和评估系统[j].电子技术与软件工程,2021(23):160-164.

3.袁野.基于openpose的坐姿检测算法研究[j].电脑知识与技术,2021,17(35):129-131 136.