基于單片機(jī)的盲人蔽障器畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-06-07 13:33 本頁(yè)面
【正文】 位置的測(cè)量、移動(dòng)機(jī)器人如何的定向和躲避障礙物等等方面。超聲波測(cè)距系統(tǒng)是一個(gè)基于單片機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、測(cè)量精確度高的系統(tǒng)。盲人避障器只是它的一個(gè)應(yīng)用。測(cè)量范圍可在本設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了非接觸測(cè)距2cm450cm感應(yīng)功能，測(cè)量精度可達(dá)3mm。因?yàn)橐话悖と嗽谧呗返臅r(shí)候都會(huì)手里拿著導(dǎo)盲仗來(lái)感知道路的情況。但往往很多情況下手持導(dǎo)盲仗特別不方便。因?yàn)橛袝r(shí)可能會(huì)誤傷到人，雖然也有專(zhuān)門(mén)的盲道，但是卻沒(méi)有達(dá)到它的效果。而本次設(shè)計(jì)就解決了這些不必要的麻煩。因?yàn)檫@次的裝置設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單輕巧，在盲人安全出行方面起到了非常有利的價(jià)值。之前的盲人避障器采用的是紅外線(xiàn)探測(cè)障礙物是否存在。但是在實(shí)際的生活中，紅外線(xiàn)受干擾的因素很多。如果有反射光，就會(huì)很容易出錯(cuò)。所以某些設(shè)備在發(fā)射出信號(hào)的時(shí)候，就會(huì)先發(fā)射出一連串連續(xù)的紅外的脈沖信號(hào)，然后把發(fā)射法雖然在某種程度上降低了錯(cuò)誤的判斷，但是當(dāng)反射光足夠強(qiáng)時(shí)，還是容易出現(xiàn)干擾的情況。避障裝置使用的技術(shù)是一種非接觸式的檢測(cè)技術(shù)。還有一些其他的這種檢測(cè)方法的應(yīng)用，比如雷達(dá)檢測(cè)、激光檢測(cè)等等。雷達(dá)檢測(cè)雖然具有能夠長(zhǎng)時(shí)間工作，在惡劣環(huán)境中依然能夠工作的優(yōu)點(diǎn)。但是當(dāng)出現(xiàn)電磁波時(shí)，雷達(dá)檢測(cè)就會(huì)出現(xiàn)混亂。激光檢測(cè)具有自己獨(dú)特的特性，它的方向性強(qiáng)，只有一種顏色，亮度非常高，而且雷達(dá)檢測(cè)的速度是相當(dāng)?shù)乜?。在雨霧天氣里，依然能夠穿透。對(duì)干擾的抵抗能力特別強(qiáng)，但是激光檢測(cè)的成本實(shí)在是太高了，數(shù)據(jù)的處理又相當(dāng)?shù)貜?fù)雜。這幾種檢測(cè)方式比較來(lái)看，超聲波檢測(cè)的可使用性是最大的。超聲波檢測(cè)能夠直接去測(cè)量近距離的物體，它的縱向分辨率非常高，超聲波檢測(cè)使用的范圍很廣，方向性也很強(qiáng)。最主要的是超聲波檢測(cè)不會(huì)受到光線(xiàn)、煙霧、電磁干擾等等因素的影響，而且超聲波檢測(cè)的覆蓋面比較大，因此超聲波檢測(cè)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在液位的測(cè)量，機(jī)器人的定向移動(dòng)和躲避障礙物等領(lǐng)域，超聲波檢測(cè)的應(yīng)用前景一片光明。超聲波檢測(cè)是一個(gè)價(jià)格低廉，信號(hào)可靠，不會(huì)受光線(xiàn)天氣電磁影響的一種非接觸式檢測(cè)技術(shù)。所以超聲波檢測(cè)必將有一個(gè)非常廣闊的市場(chǎng)前景?，F(xiàn)在，超聲波換能器材料，如壓電陶瓷和陶瓷的電致伸縮。這兩種材料會(huì)使得超聲波換能器存在阻抗失配的問(wèn)題。就是雖然驅(qū)動(dòng)脈沖結(jié)束了，但是因?yàn)閼T性作用換能器依然會(huì)振動(dòng)從而產(chǎn)生盲區(qū)影響系統(tǒng)的測(cè)量精度。因此，未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要方向是改進(jìn)的超聲換能器材料?；夭ㄐ盘?hào)處理技術(shù)的日益完善能夠有利于選擇更加合理的超聲波發(fā)射脈沖。研發(fā)出更加高性能的超聲波換能器。提高超聲波測(cè)距系統(tǒng)，分辨能力，和超聲波測(cè)距的精確度以及超聲波測(cè)距的抗干擾的能力。這個(gè)是超聲波發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，得到的結(jié)果必然更精確與準(zhǔn)確，這也是檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)熱門(mén)的方向。主要設(shè)計(jì)結(jié)合單片機(jī)技術(shù)的超聲波檢測(cè)技術(shù)，可以準(zhǔn)確地識(shí)別從排放源的距離的障礙，可以準(zhǔn)確的判斷，聲音提醒盲人躲避障礙障系統(tǒng)，與其他比較，本次設(shè)計(jì)的盲人避障器的優(yōu)點(diǎn)是更加地輕巧方便攜帶，精確度高，操作簡(jiǎn)單性?xún)r(jià)比較高，成本低，便于批量生產(chǎn)。因此本次設(shè)計(jì)的盲人避障器不僅僅是理論上而且在實(shí)際應(yīng)用上都有可取之處，給盲人黑暗的生活帶來(lái)了光明。第2章 設(shè)計(jì)所用的主要技術(shù) 基于單片機(jī)控制的盲人避障器的設(shè)計(jì)原理是超聲波測(cè)距，這個(gè)系統(tǒng)還具有功能，單片機(jī)控制的技術(shù)。本次所用超聲波測(cè)距模塊能夠檢測(cè)450cm以?xún)?nèi)的距離。所采用的方法為時(shí)間法，就是依據(jù)聲音的傳播速度和時(shí)間的差值來(lái)計(jì)算出障礙物的距離。在電子線(xiàn)路中，采用了超聲波的測(cè)距模塊從而實(shí)現(xiàn)了障礙物的自動(dòng)檢測(cè)。在語(yǔ)音方面，采用了語(yǔ)音芯片ISD1420模擬了音頻的經(jīng)過(guò)功放電路的放大，輸出的音量會(huì)變大，并且吐字清楚。在單片機(jī)應(yīng)用中，準(zhǔn)確的傳輸主要采用單片機(jī)的外部中斷和定時(shí)器功能實(shí)現(xiàn)超聲波和接受。利用單片機(jī)I/O口模擬串行傳輸?shù)穆曇簦铣伤璧臄?shù)據(jù)。 本次設(shè)計(jì)所采用的編寫(xiě)語(yǔ)言是C語(yǔ)言，因?yàn)镃語(yǔ)言的編寫(xiě)效率高。策劃的超聲波測(cè)距模塊能夠控制超聲波的發(fā)送和接受，還有能夠準(zhǔn)確地計(jì)算障礙物距離。超聲波可以控制語(yǔ)音芯片錄音。軟件要實(shí)現(xiàn)的功能：（1） 能夠利用超聲波預(yù)測(cè)前方障礙物的距離實(shí)時(shí)按鍵后語(yǔ)音播報(bào)距離；（2） 當(dāng)障礙物的具體范圍小于10cm時(shí)蜂鳴器報(bào)警；（3） 前方有障礙物快速靠近時(shí)能夠提醒躲避。通過(guò)對(duì)軟件方面的設(shè)計(jì)，已經(jīng)具備以上的三種控制功能。但技術(shù)有限，還能進(jìn)一步強(qiáng)化把這個(gè)裝置設(shè)計(jì)的更加美觀(guān)，人性化，更加符合盲人的習(xí)慣。第3章 硬件部分 系統(tǒng)的軟件流程圖 這次設(shè)計(jì)主要芯片是超聲波測(cè)距模塊HYSRF05,語(yǔ)音芯片ISD1420,所使用的單片機(jī)是AT89S52。程序有主程序，超聲波子程序，語(yǔ)音模塊程序。軟件包含兩個(gè)
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