基于單片機(jī)的盲人蔽障器畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-14 17:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 優(yōu)點(diǎn)是更加地輕巧方便攜帶，精確度 高，操作簡單性價(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了光明。 第 2 章 設(shè)計(jì)所用的主要技術(shù) 硬件技術(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)。 本次所用超聲波測距模塊能夠檢測 450cm 以內(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)間的差值來計(jì)算出障礙物的距離。在電子線路中，采用了超聲波的測距模塊從而實(shí)現(xiàn)了障礙物的自動檢測。在語音方面，采用了語音芯片 ISD1420 模擬了音頻的經(jīng)過功放電路的放大，輸出的音量會變大，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?，合成所需的?shù)據(jù)。 軟件技術(shù) 本次設(shè)計(jì)所采 用的編寫語言是 C語言，因?yàn)?C語言的編寫效率高。 策劃 的 超聲波測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)測前方障礙物的距離 實(shí)時(shí)按鍵后語音播報(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。 通過對軟件方面的設(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，人性化，更加符合盲人的習(xí)慣。 4 第 3 章 硬件部分 總體框架 各個(gè)模塊的工作流程 系統(tǒng)的軟件流程圖 這次設(shè)計(jì)主要 芯片是超聲波測距模塊 HYSRF05,語音芯片 ISD1420,所使用的單片機(jī)是 AT89S52。程序有主程序， 超聲波子程序，語音模塊程序。軟件包含兩個(gè)部分，分別是主程序和中斷程序。 主程序主要完成的工作，超聲波的發(fā)射與接收工作。 定時(shí)中斷程序主要是使得超聲波發(fā)射，外部中斷完成距離的計(jì)算，結(jié)果輸出等等工作。如下圖所示： 5 系統(tǒng)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì) 超聲波測距模塊 超聲波的基本工作原理 使用 I / O 端 口觸發(fā)距離測量，高電平信號至少 10 毫秒 。超聲波模塊會自己發(fā)出8 個(gè) 40 千赫茲的方波，自己檢測有沒有信號回來； 如果 信號 結(jié)束以 后，將通過I/O 端口的回波信號輸出到一個(gè)高水平，高水平的時(shí)間是超聲從開始時(shí)間后返 （ 2）超聲波測距的主要參數(shù) 6 （ 3）超聲波模塊結(jié)構(gòu)圖 模塊內(nèi)傳播的超聲波發(fā)射電路 是由 非門的振蕩器電路組成 。非門電路不僅簡單而且容易調(diào)試。也特別容易被軟件所控制。這個(gè)電路圖中把兩個(gè)非門的電路連接到 單一的產(chǎn)品有浸漬包 ,內(nèi)部包括自動偏壓控制電路、前置放大器電路、帶通濾波、峰值檢測 ,集成比較器 ,施密特塑造輸出電路 ,與少量的外部組件可以接收和處理信號 38 khz 左右。 （ 1） 超聲波模塊 的引腳定義 7 引腳 定義 1/VCC 能夠 提供 5V電源 2/TRIG 觸發(fā)控制觸發(fā)輸入信號 3/ECHO 輸出回響信號 4/OUT 輸出， 可報(bào)警 5/GND 地線 （ 5）超聲波時(shí)序圖 上面的圖顯示，你只需要提供一個(gè)脈沖 10 以上的觸發(fā)信號，系統(tǒng)可以發(fā)送 8 個(gè)40 kHz 的循環(huán)水平和檢測回波電路。 如果 檢測 到 回波信號 那么就 輸出 回響信號 。模塊對溫度要測量。 回波脈沖寬度信號與測量距離成正比。 因此，發(fā)射信號和回波信號的間隔距離的計(jì)算。測距模塊也需要注意的一些事項(xiàng)。 這個(gè)模塊不能夠帶電的，如果必須要帶電的話，就要讓 GND先接線，測量被 測物的面積應(yīng)該在 ^2以上，測量的周期也最好是不少于 60ms。 語音模塊設(shè)計(jì) （ 1） ISD1420 簡介 本設(shè)計(jì)采用語音芯片 ISD1420。 這個(gè)芯片需要 5V 的單電源工作，使用非常方便，并且錄音時(shí)間可以達(dá)到 8 到 20 秒。 高質(zhì)量的，自然的聲音。該芯片采用 CMOS技術(shù)，內(nèi)部振蕩器，話筒放大器 。 并且能夠自動增益，還能對濾波器的混淆一定的阻止能力。這個(gè)芯片是通過揚(yáng)聲器來驅(qū)動的，它的陣列是 EEPROM。 最小的記 8 錄只需一角，兩個(gè)按鈕和一個(gè)麥克風(fēng)和一個(gè)電阻電容和功率。 錄放停止時(shí)，這個(gè)芯片又會自動地變成低功耗的模 式，只需要 的電流。這個(gè)芯片更多的是采用了多電平的方式來模擬存儲。每一個(gè)采集來的信息都被存儲在一個(gè) EEPROM 單元中。 ISD1420 能夠非常自然地還原語音的本質(zhì)，避免產(chǎn)生噪聲。頻率范圍是 到 再到 千赫茲。音質(zhì)只有一絲的破壞。信息可以被保存 100 年。 可以 被錄音十萬次。 表 32 ISD 系列語音芯片的描述 （ 1） ISD1420 引腳簡介 圖 37 ISD 語音芯片引腳 名稱 引腳 功能 電源 VCCA VCCD 芯片的內(nèi)部和數(shù)字電路的電源總線不同 走線不同近電源 ， 引外封裝，降低噪聲，電容靠近芯片。 地線 VSSA VSSD VSSD 芯片和數(shù)字電路導(dǎo)線， 銜接 在引腳焊盤兩端 。 錄音 REC REC 低記錄，當(dāng)變量或內(nèi)存滿將停止記錄 。芯片會出現(xiàn)一個(gè)結(jié)束標(biāo)志自動進(jìn)入省電狀態(tài) 9 邊沿觸發(fā) 放音 /PLAYE 下降沿則芯片放音。放音到內(nèi)存結(jié)束便進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)，放音過程釋放 /PLAYE 電平觸發(fā)放
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