基于超聲波測距和PSD紅外測距的智能語(yǔ)音導盲器

本設計單片機的處理流程圖如圖7所示。

如圖7探測模式如下，探測器模組將以中左右依次探測及報警。由于超聲波所測距離很短，紅外探測器發(fā)射和接收信號時(shí)間極短，單片機時(shí)鐘頻率也有12 MHz，其探測延時(shí)極短，因此，這種執行方式對人判別障礙物沒(méi)有影響。

4 聲音報警模塊
本設計的報警提示將以一定時(shí)間間隔以振動(dòng)頻率／語(yǔ)音連續提示。超聲波測距器所探測到的距離將以語(yǔ)音的方式提示使用者，形式為X．XX m，精確到百分位。紅外探頭則將20～150 cm分為兩段，即20～70 cm和70～150 cm。第1個(gè)區間震動(dòng)器將在1 s內振3次，第2個(gè)區間在1 s內振1次以分清距離，如圖8所示。

5 系統工作過(guò)程簡(jiǎn)述
系統的簡(jiǎn)略圖如圖9所示。如圖5所示，IR、US分別為紅外探測器和超聲波探測器。分別負責左、中、右的探測。IR根據所探測的距離輸出相應模擬量，距離與信號大小對應關(guān)系如圖10所示。

如圖5所示，負責正中間探測的超聲波探測器探測距離為4～500 cm，單片機的P10(RXD)，P11(TXD)與超聲波探測器的TXD，RXD相接并通過(guò)這兩個(gè)端口通信。超聲波探測器(Ultrasonic)將數據輸入單片機，單片機進(jìn)行判別后，通過(guò)P2．4～P2．8的SPI總線(xiàn)接口發(fā)送指令給語(yǔ)音芯片，語(yǔ)音芯片根據接收到的指令將預先錄制好的語(yǔ)音(一、……九、零、米、前方距離)按照一定排序輸出到耳機(以X．XX m的方式，精確到百分位)，提示使用者。另外，還可以通過(guò)自定義鍵，令語(yǔ)音芯片播放當前溫度的語(yǔ)音。
負責左右兩邊的紅外探頭(IR Sensor)探測范圍20～150 cm，其信號線(xiàn)與單片機的P1．0，P1．1相連，紅外探頭所探測到的距離以模擬量輸出，經(jīng)單片機內部A／D轉換后判別，并輸出相應脈沖給P0．0，P0．1口，使三極管導通，從而使振動(dòng)器振動(dòng)(圖6)。
如圖5所示，語(yǔ)音芯片的P4～P7口接收到單片機指令后，將相應語(yǔ)音按一定排序，通過(guò)P17 AUX端口輸出到耳機，實(shí)現語(yǔ)音提示。