基于51單片機(jī)的語(yǔ)音導(dǎo)盲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-15 21:34 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 動(dòng)策略的分析；圖像識(shí)別處理單元完成人在行走過(guò)程中對(duì)障礙物的檢測(cè)識(shí)別功能；語(yǔ)音控制單元完成對(duì)盲人的語(yǔ)音提示和發(fā)出警報(bào)等。主控制單元采用AT89S52單片機(jī)，圖像識(shí)別處理單元采用ADSPBF533（簡(jiǎn)稱(chēng)BF533）為中心處理器的圖像識(shí)別系統(tǒng)，其他單元均采用AT89S51單片機(jī)，各個(gè)部分通過(guò)串口多機(jī)通信來(lái)完成信息交換。多機(jī)通信中采用總線(xiàn)型從式多機(jī)系統(tǒng)。 導(dǎo)盲系統(tǒng)集散控制框圖三、障礙物檢測(cè)識(shí)別和超聲波測(cè)距原理我們所研究的障礙物檢測(cè)識(shí)別是基于直線(xiàn)段匹配的障礙物檢測(cè)識(shí)別技術(shù)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的障礙物呈現(xiàn)為棱柱形，圓臺(tái)狀，長(zhǎng)方體等形狀（如電線(xiàn)桿，箱子，桌子等），而且這兩條直線(xiàn)段中的像素點(diǎn)的梯度方向應(yīng)該是對(duì)稱(chēng)的，所以檢測(cè)出這些近似直線(xiàn)段的邊緣就可以重構(gòu)無(wú)題輪廓，從而識(shí)別檢測(cè)出障礙物。本文提出的算法主要有三部分組成：首先計(jì)算原圖像中邊緣點(diǎn)的梯度值和梯度方向，并按照“同一直線(xiàn)段像素點(diǎn)的梯度值和梯度方向近似”的原則從邊緣點(diǎn)圖像中提取出直線(xiàn)段；然后利用提取出來(lái)的直線(xiàn)段的各種屬性（長(zhǎng)度，梯度方向，位置），兩條直線(xiàn)段之間像素點(diǎn)的灰度直方圖以及背景灰度直方圖對(duì)直線(xiàn)進(jìn)行匹配，搜索出分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)物體左右邊緣的兩兩相對(duì)的直線(xiàn)段；最后按照匹配計(jì)算出匹配值重構(gòu)“障礙物”輪廓并確定其位置。超聲波為直線(xiàn)傳播方式，頻率越高，反射能力越強(qiáng)，而繞射能力越弱。利用超聲波的這種特性，常常用渡越時(shí)間檢測(cè)法進(jìn)行距離的測(cè)量。其工作原理是：換能器向介質(zhì)中聲速為C，回波到達(dá)時(shí)刻與發(fā)射波時(shí)刻的時(shí)間差為t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)與反射點(diǎn)的距離s，s=ct/2式中，c為超聲波的傳播速度（m/s）。超聲波在固體中傳播速度最快，在氣體中傳播速度最慢，而且聲速c與溫度有關(guān)。如果環(huán)境溫度變化顯著，必須考慮溫度補(bǔ)償問(wèn)題?？諝庵新曀倥c溫度的關(guān)系可以表示為（2）C=（℃）。超聲波常溫下在空氣中的傳播速度是340m/s，這里由于測(cè)量距離不長(zhǎng)，測(cè)量精度要求不高，不考慮其它影響，只要測(cè)的超聲波發(fā)射和接收回波的時(shí)間差t，按式（1）計(jì)算即可【4】。四、超聲波測(cè)距系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)（一） 超聲波發(fā)送電路，經(jīng)過(guò)CD4069六非門(mén)反相器進(jìn)行功率放大，驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)送傳感器T4016，發(fā)送超聲波。圖 超聲波發(fā)送電路原理圖(二) 超聲波接收電路當(dāng)超聲波遇到障礙物返回時(shí)，超聲波接收傳感器R4016接收回波，由于回波電壓值只在mV量級(jí)，所以采用LM324的兩級(jí)放大電路進(jìn)行幅值放大放大后的波形信號(hào)送到LM567集成鎖相環(huán)路解碼器，調(diào)節(jié)電阻與電容值，將頻率鎖在40KHz左右。當(dāng)放大信號(hào)大于25rnV，就會(huì)在8引腳產(chǎn)生高電平信號(hào)B送到單片機(jī)處理。 超聲波接收電路原理圖（三） 單片機(jī)控制電路本文的導(dǎo)盲杖采用了圖像處理技術(shù)對(duì)障礙物的檢測(cè)，
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