基于單片機電子導(dǎo)盲拐杖設(shè)計畢業(yè)論文.doc

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1、基于單片機電子導(dǎo)盲拐杖設(shè)計畢業(yè)論文目錄1．引言11.1設(shè)計研究的背景及意義11.2設(shè)計研究的內(nèi)容11.3本章小結(jié)22．超聲波系統(tǒng)的工作原理及方案32.1超聲的概述32.2超聲波傳感器32.3超聲波測量中盲區(qū)及近限和遠限42.4超聲測距的方案42.5本章小結(jié)53．智能導(dǎo)盲拐杖硬件系統(tǒng)設(shè)計63.1設(shè)計實現(xiàn)的功能63.2設(shè)計思路63.3硬件電路設(shè)計73.3.1CPU模塊73.3.2超聲波換能模塊103.3.3語音播報模塊設(shè)計153.3.4溫度檢測模塊和時鐘模塊的設(shè)計163.3.5燈光示警模塊設(shè)計183.3.6穩(wěn)壓電源模塊的設(shè)計193.

2、4本章小結(jié)204．智能導(dǎo)盲拐杖軟件設(shè)計214.1系統(tǒng)軟件設(shè)計語言214.2軟件設(shè)計心得214.3設(shè)計的軟件環(huán)境簡介214.4主要模塊軟件設(shè)計流程圖234.5本章小結(jié)245系統(tǒng)的調(diào)試結(jié)果2453結(jié)論25參考文獻27致謝27附錄1：部分主電路原理圖29附錄2：部分主程序3053天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)2013屆本科生畢業(yè)設(shè)計1．引言我國曾在上世紀90年代進行過視力殘疾狀況的調(diào)查，結(jié)果顯示，我國有視力殘疾患者近1400萬，其中盲人約就有620萬。從全國防盲技術(shù)指導(dǎo)組辦公室得到的數(shù)據(jù)也顯示，我國有550萬盲人，占世界盲人總數(shù)的1/5。隨著人

3、民生活水平的不斷的進步，讓生活變得越來越簡單方便成為了人民普遍追求的生活理念。盲人既是我們普通人民中的一員，又是一個特殊群體，他們由于先天或后天的生理缺陷在日常生活中比我們常人會遇到更多的不方便，不能準確及時的發(fā)現(xiàn)并躲避障礙物就是一個重要的弊端。如果有一種既輕巧，又便宜，同時又能及時的識別周圍障礙物并發(fā)出報警信號的智能拐杖在盲人的手中將會為盲人的生活提供極大地方便。由于超聲波的速度相對光速要小的多，其傳播時間更加容易被檢測，并且易于定向的發(fā)射，方向性較好，強度可以控制，因而人類采用仿真技能利用超聲波測距。同時隨著計算機技術(shù)、自動

4、化技術(shù)及工業(yè)機器人的不斷出現(xiàn)，測距和識別技術(shù)在工業(yè)中已經(jīng)得到了普遍的運用與發(fā)展，如何把這種非接觸式檢測與識別技術(shù)應(yīng)用到民用領(lǐng)域已變得十分重要了。1.1設(shè)計研究的背景及意義盲人既是我們普通人民中的一員，又是一個特殊群體，他們由于先天或后天的生理缺陷在日常生活中比我們常人會遇到更多的不方便和安全隱患。本設(shè)計就是為了避免盲人在行走時與前方障礙相撞。盲人導(dǎo)盲預(yù)警系統(tǒng)的運用可極大地減輕盲人的行走不便與安全隱患，降低且避免因盲人不辨障礙而導(dǎo)致的事故的發(fā)生，同時它將對提高人體智能化設(shè)計起到重要的意義。對超聲波具有傳播速度慢，指向性強，能級消耗

5、緩慢，對色彩、光照度不敏感的特點進行利用，同時因為超聲波傳感器結(jié)構(gòu)相對簡單、體積小、性價比高、信息處理簡單而且可靠，易于小型化和集成化，并且可以進行實時控制等特點。所以這一項技術(shù)應(yīng)用于導(dǎo)盲產(chǎn)品中將有廣闊的發(fā)展前景。1.2設(shè)計研究的內(nèi)容本設(shè)計模仿蝙蝠的超聲應(yīng)用能力和原理，在研究現(xiàn)有的電子式超聲波測距系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用回聲定位的原理，通過傳感器發(fā)送超聲波，然后獲得并分析障礙物的回波信息，研制一套超聲波導(dǎo)盲系統(tǒng)。系統(tǒng)采用AT89S52單片機作為控制器,利用超聲測距的原理,設(shè)計了一種超聲波導(dǎo)盲裝置，該裝置可以對盲人前方道路上的障礙物進行

6、距離探測并把障礙物距離信息轉(zhuǎn)換成語音提示,盲人可以根據(jù)提示音，避讓障礙同時達到導(dǎo)盲作用。該系統(tǒng)具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、測量誤差小等特點。又53天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)2013屆本科生畢業(yè)設(shè)計因為盲人不辨行人與車輛在路上行走，又因夜晚能見度低，為了車輛和行人更容易避讓盲人。另采用光敏電阻檢測周圍環(huán)境的亮度,并將該亮度轉(zhuǎn)化為相反邏輯的紅色警示光。用來提醒來往行人和車輛避讓。另有時鐘系統(tǒng)，可以控制并且語音播報時間，進行整點提醒。1.3本章小結(jié)本章主要介紹了設(shè)計超聲波導(dǎo)盲拐杖的背景及意義。對設(shè)計研究的大致內(nèi)容做了概述。53天津職業(yè)技術(shù)師

7、范大學(xué)2013屆本科生畢業(yè)設(shè)計2．超聲波系統(tǒng)的工作原理及方案2.1超聲的概述聲音是與人類生活緊密相聯(lián)的一種自然現(xiàn)象，人們對聲音早有認識，在人們的日常生活中存在著各式各樣的聲音。在科學(xué)史上，聲學(xué)是發(fā)展最早的學(xué)科之一。然而，由于超聲是人耳聽不到的信號，直到18世紀，人們才開始研究海豚、蝙蝠等動物時，才推測自然界存在超聲。聲波是一種能在氣體、液體和固體中傳播的機械波。根據(jù)聲波振動頻率的范圍來分類的，聲波可分為高低不同的四種類型：頻率在16KHz～20KHz之間的機械波，能為人耳所聞，稱為聲波；低于16KHz的機械波稱為次聲波；高于20

8、KHz的機械波稱為超聲波；高于10MHz的機械波稱為特超聲波。聲波產(chǎn)生的條件是首先要有一個作機械振動的質(zhì)點來作波源，其次是要有傳播振動的彈性介質(zhì)。此外，當振動傳播時，振動的質(zhì)點并不隨波而移動，只是在自己的平衡位置附近振動而已，這與電磁波（交變電磁場以光速在空間的