超声盲杖系统设计

发布时间：2017-08-30 18:24

  本文关键词：超声盲杖系统设计

  更多相关文章： FM收音机 无线寻杖 语音播报 GPS定位 单片机

【摘要】：当今,社会经济不断发展,科学技术日益进步,市场中涌现出了很多高科技电子产品丰富我们的生活。但是,对于盲人他们无法分享到我们社会和科技进步带来的便利和帮助。现如今,市场上出现了有很多导盲设备,这些导盲设备在使用方面大多不是很方便,不能为盲人的生活带来帮助。虽然盲杖一直以来是盲人出行的必备工具,但是目前传统的盲杖不能满足他们的生活需求,急需设计一种具有多功能、方便使用、方便出行的盲杖为盲人提供帮助。我们可以为盲杖增加一些为盲人提供便利的功能,这样在盲杖基本结构不变的前提下,增加的功能就能很好地服务盲人。因此,本文通过研究设计一种集广播、语音报时、寻杖、定位以及超声避障为一体的超声盲杖,为盲人提供服务。本文设计的超声盲杖系统主要基于STC15系列单片机的开发,有FM收音机功能为盲人提供FM广播服务,帮助盲人获取外界的信息,提高盲杖的娱乐性;而且有语音报时功能,帮助盲人及时获取准确的时间信息,同时提供按键语音提示调时的功能,方便盲人自己调整时间;该系统有无线寻杖功能,当盲杖不在盲人的身边,盲人通过按动无线遥控的按钮,盲杖语音发声帮助盲人方便找回盲杖;系统有GPS接收机,能帮助盲人定位,并根据预先设置的地点判断盲人是否到达目标地点,然后语音通知盲人,方便盲人知道自己是否到了目标地点;系统有超声避障功能,帮助盲人在出行时躲避行走前方的障碍。盲人是一个特殊的群体,他们生活在黑暗中,无法通过视觉同机器设备进行交互。本文采用盲文按键和语音提示的方法为用户实现方便的交互模式,用户通过盲文按键控制盲杖,通过按动不同的按键完成盲杖各种功能。这种超声盲杖系统具有实用性,为盲人的生活带来帮助,方便盲人的出行。本文采用Keil C51对单片机进行开发,能够加快开发速度,便于进行模块化设计,方便调试。本文借助各种集成芯片完成各功能模块的开发设计,减小系统硬件,使本文设计的超声盲杖和传统盲杖相近,方便盲人使用。本文重点完成超声盲杖系统设计总体方案以及各模块的方案。
【关键词】：FM收音机 无线寻杖 语音播报 GPS定位 单片机
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH789
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 课题来源及背景8-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 课题的目的和意义10-11
• 1.4 研究内容与论文结构11-12
• 第2章 超声盲杖系统设计研究12-28
• 2.1 引言12
• 2.2 嵌入式系统设计12-14
• 2.2.1 STC15单片机的嵌入式系统12-13
• 2.2.2 基于Keil uVision的开发13-14
• 2.3 IIC总线通信协议14-18
• 2.3.1 IIC总线介绍14-15
• 2.3.2 IIC总线信号的时序分析15-18
• 2.4 SPI总线18-22
• 2.5 GPS定位技术22-27
• 2.5.1 GPS的定位原理22-24
• 2.5.2 GPS通讯协议24-26
• 2.5.3 GPS的应用26-27
• 2.6 本章小结27-28
• 第3章 系统方案设计28-38
• 3.1 引言28
• 3.2 总体方案设计28-29
• 3.3 各模块设计29-37
• 3.3.1 收音机功能29-32
• 3.3.2 无线寻杖功能32-33
• 3.3.3 语音报时与语音提示功能33-36
• 3.3.4 GPS定位功能36
• 3.3.5 超声功能模块36-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 系统的硬件设计38-47
• 4.1 引言38
• 4.2 FM收音机电路设计38-39
• 4.3 无线寻杖功能电路设计39-42
• 4.4 语音报时电路设计42-43
• 4.5 GPS接收电路设计43-44
• 4.6 主控电路设计44-45
• 4.7 本章小结45-47
• 第5章 系统软件程序设计与实现47-57
• 5.1 引言47
• 5.2 FM收音机软件功能实现47-50
• 5.3 语音报时功能实现50-51
• 5.4 GPS定位功能实现51-54
• 5.5 系统软件总体设计54-56
• 5.6 本章小结56-57
• 结论57-59
• 参考文献59-64
• 致谢64

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