超聲波導盲杖的設計
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2．3 系統各功能電路的設計
2．3．1 超聲波發(fā)射電路的設計
超聲波發(fā)送器包括超聲波產(chǎn)生電路和超聲波發(fā)射控制電路兩個(gè)部分。發(fā)射電路利用一個(gè)NPN三極管與單片機P1．0腳和超聲波發(fā)生器的發(fā)射探頭相連接。三極管的基極接P1．0，集電極接5 V電源，發(fā)射極接發(fā)射探頭。通過(guò)P1．0的二進(jìn)制信號來(lái)控制三極管的通斷，進(jìn)而來(lái)控制發(fā)射探頭發(fā)射超聲波。當P1．0為低電平時(shí)，三極管不通，超聲波不發(fā)射。反之，則發(fā)射。如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/161155.htm
2．3．2 超聲波接收電路的設計
接收電路如圖2所示，R1，R3為基極偏置電阻，提供一個(gè)基極電流，保證其不失真的放大。R2，R4為集電極負載電阻，將集電極電流轉換成信號電壓放大輸出。C1，C2，C3為耦合電容。發(fā)射傳感器發(fā)出的經(jīng)反射后的超聲波脈沖轉變?yōu)槲⑷醯慕涣餍盘?，?jīng)過(guò)運算放大器LM358的兩級放大后，送至音頻譯碼集成模塊LM567的3腳。LM567是帶鎖相環(huán)的音頻譯碼器，具有選頻功能，當輸出端8腳由高電平跳變?yōu)榈碗娖?，將其作為單片機的中斷請求信號，送至單片機INT0端，以啟動(dòng)數據處理子程序。
2．3．3 語(yǔ)音報警電路的設計
語(yǔ)音報警模塊采用美國ISD公司的2560芯片，錄放時(shí)間可達60 s。ISD2500系列具有抗斷電、音質(zhì)好、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。它的最大特點(diǎn)在于片內E2PROM容量為480 kB，錄放時(shí)間長(cháng)；有10個(gè)地址輸入端，尋址能力可達1024位；最多能分600段；設有OVF(溢出)端。當遇到障礙物的時(shí)候語(yǔ)音芯片發(fā)出蜂鳴聲提醒避障，語(yǔ)音芯片供電為5 V，使用時(shí)必須采用相應的音頻輸出電路。ISD2560通過(guò)串口接收主控電路發(fā)送的命令和數據，命令和數據以幀的方式進(jìn)行封裝和發(fā)送，生成需要的語(yǔ)音輸出。如圖2所示。
3 超聲波導盲杖的軟件設計
軟件設計主要由主程序、超聲波發(fā)送子程序和數據處理子程序等組成。通電后主程序無(wú)限循環(huán)，初始化后系統設置一系列初始值，包括超聲波發(fā)射間隔數、定時(shí)器定時(shí)初值、報警門(mén)限值等，然后再根據需要對初始設定值進(jìn)行修改，初始值報警距離設定為3 m，即3 m內有障礙物時(shí)即驅動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲音，程序控制發(fā)送0．2ms寬度的超聲波，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器計時(shí)；為避免接收傳感器直接接收到發(fā)射的超聲波，在發(fā)射超聲波之后插入一段延時(shí)，由于設置超聲波頻率為40 kHz，超聲波常溫下在空氣中的傳播速度是340 m／s，計算可知延時(shí)6個(gè)脈沖就可以了。
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