多功能導盲車(chē)系統設計與實(shí)現

隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，盲人對獨立生活和事業(yè)追求越來(lái)越強烈，但是要保證在車(chē)水馬龍的城市生活中安全自如的活動(dòng)就需要一個(gè)專(zhuān)門(mén)的導盲設備來(lái)進(jìn)行輔助。因此我們就要設計一款多功能的導盲車(chē)來(lái)完成這份重任。

項目背景/選題動(dòng)機

在實(shí)際生活中，我們遇到過(guò)一些獨立生活的盲人，他們在出行方面面臨著(zhù)很大的問(wèn)題，比如說(shuō)他們在按盲道走的過(guò)程中，總會(huì )遇到各種障礙。因此，我們就想是否能夠做出一款基于A(yíng)VR MCU的導盲車(chē)來(lái)幫助他們解決這個(gè)問(wèn)題，更好的獨立生活。同時(shí)，在做這款車(chē)的過(guò)程中，我們也能學(xué)到關(guān)于A(yíng)VR MCU的一些知識。AVR MCU是一個(gè)應用性比較廣泛的產(chǎn)品，我們想如果能了解比較多的關(guān)于A(yíng)VR MCU 的知識，應該會(huì )對我們以后的工作帶來(lái)很大的益處。綜上所述，我們想做一個(gè)基于A(yíng)VR MCU的導盲車(chē)。

功能要求

通過(guò)CMOS攝像頭采集路況信息，經(jīng)CPU處理判斷前方是否有障礙物。若無(wú)，則車(chē)繼續引導人前行;若有障礙物，則車(chē)發(fā)聲報警。通過(guò)超聲波傳感器檢測，如果可以越過(guò)則繼續前進(jìn)，如果無(wú)法越過(guò)，就停止。如果需要轉彎，則減速轉彎。同時(shí)導盲車(chē)上還有GPS導航系統，可以確切知道盲人所處位置。

圖1 系統架構

性能要求

1、精確度：在車(chē)尋線(xiàn)的過(guò)程中，不能偏離盲道，應準確的按盲道走。

2、穩定性：在導盲的過(guò)程中，不能輕易的發(fā)生死機。

3、安全性：在遇到危險的時(shí)候，能及時(shí)報警。

4、低功耗：AVR單片機在低功耗的方面是做的非常優(yōu)秀的。選擇AVR MCU可以實(shí)現低功耗的性能要求。

方案設計

系統功能實(shí)現原理

系統硬件結構框圖

說(shuō)明：上電之后，CPU開(kāi)始工作。首先，CPU開(kāi)始控制攝像頭和傳感器同時(shí)工作，同時(shí)采集信息，把采集回來(lái)的信息進(jìn)行分析，在CPU內部進(jìn)行A/D或D/A轉換，然后將轉換后的信息傳遞給舵機，使舵機在CPU的控制下進(jìn)行工作。

硬件平臺選用及資源配置

運用EVK1100開(kāi)發(fā)板進(jìn)行前期開(kāi)發(fā)

系統軟件流程

程序運行流程圖

說(shuō)明：A1無(wú)彎道，A2有彎道

B1無(wú)障礙物，B2有障礙物

C1拐彎，C2有障礙物

系統預計實(shí)現結果

本設計最終產(chǎn)品能夠安全地指引盲人在盲道行走。它能夠安全精確地尋找盲道并按照盲道行走以指引盲人行走。當遇到障礙物的時(shí)候，能夠發(fā)出警報提醒盲人前方有障礙物，及時(shí)躲避。當盲人向其發(fā)出定位指令時(shí)，能夠運用GPS模塊，快速告知盲人具體位置。