盲人红外线探测器.doc

盲人红外线距离探测器概述：随着社会的发展，社会中的弱势群体的利益越来越受到关注，我想我们尤为关注的应是那些行动不便的盲人。盲人由于眼睛看不见，给他们出行带来了诸多问题，甚至可能有一定的危险性。如果能够发明一个探测器之类的产品，在他们出行时为他们准确的提供前方的路况，让他们及时规避危险对于他们是至关重要的。正是考虑到他们所遭受的不便，所以我设计了“盲人红外线距离探测器”希望对他们有所帮助，同时也是尽我的绵薄之力。我的这个产品可以在盲人距障碍物一定距离时，探测器会发出音响讯号并提示距障碍物的距离，当距离障碍物越来越近时，讯号的音调也越来越高。该探测器体积小，可以固定在衣服上，使用十分方便。工作原理：光敏二极管VD1(PH302)及集成运算放大器A1构成红外线接收机和放电器，晶体管VT2(BT33)构成可控声频振荡器，晶体管VT3、VT4及红外发射二极管VD2VD4构成红外线发射机。其中VD2用2C253，VD4用2CWSS管发射机中的晶体管VT3(BT33)为重复频率1000Hz的窄脉冲振荡器，电容器C7充电到56V后，通过VT3很快放电，由于放电经过VT4的发射结，此时VT4导通，红外发射二极管VD2VD4流过电流，产生红外线辐射脉冲。由目标(障碍物)反射的红外线脉冲输入红外接收光敏二极管VD1，由其变换成电信号，然后经放大器A1放大，已放大的信号加到由VD5、VD6(SE303)构成的倍压整流器上，经整流的信号由电容器C5滤波，送入声频可控振荡器。如果离障碍物距离大于1.5m，VT2发射极上的电压不足以使其工作。当距离缩短时，反射讯号电平增大，声频振荡器开始工作。反射讯号越强，也就是目标越近，则电容C6充电越快，振荡器的频率越高，振荡器的动作阈值可通过电位器RP1进行调节。探测器电路图为使振荡器动作准确，提高其工作稳定性，振荡器经参数稳压器VT1(3DJ8)及VD7(SE303)供电。整个探测器由DC1和DC2电池组供电，每一组由5节1.2V镍镉电池串联而成。为了给电池充电，探测器预先设置插孔XJ2。XJ1为外接耳机插孔，当外部耳机接入时，内部耳机BL1断开。超声波测距原理：由非门电路U：，晶振XTL，超声发射传感器T40-16等组成。U1bU1c和XTL等构成40kHz精密振荡器，输出倍号经U1-a整形，推动超声发射传感器，向空间发射40kHz超声波。由超声接收传感器R4o-16，TR1，TR2等组成。R4o-16是配对接收器，将空间40kH超声波转变为40KHz脉冲电压，经TRI：TR3两级线性放大器后有较大的幅度输出。由D1，D2，TR3，TR4，TR5，U1d，U1c等组成。当探测空间是静态平衡时，前级接收放大是稳定的 40kHz信号，如果探测空间有物体运动，则该运动物体上所反射的超声波会发生频率偏移，即多普勒效应。此时前级接收放大的将是两个频率所形成的拍频，经本级的D1；D2检波，C6，C7滤波，将拍频信号取出，并经TR3，TR4，TR5，U1d，U1c等多级放大，呈数字电平输出。由U2，U1c D3，D4，TR7等组成，拍频信号一方面经U，TR6直接驱动LED发光管，指示检测状况，一方面送到由双时差电路组成的两极单稳延迟电路，输出一个经延迟，展宽的电平。D3；D4，TR7组成一个“与非门”电路，只有U1f和U2的输出全是高电平时，TR7才输出低电平因此探测空间的每一个动静都会被LED显示，但不一定有输出，必须是一连申动静形成的多脉冲才能使“与非门”翻转，从而达到防止因偶然扰动等因素造成的误报警。超声波测距原理图我们把红外线探测器和超声波测距器相结合，这样不仅可以及时探测出障碍物还可以了解距障碍物距离，可以让使用者提前做好应对，同时运用集成电路使产品变的小巧易携带。模型设计：所有元件(除插孔和电源开关外)安装在自制的印制板上，印制板和电池安装在尺寸1660100(mm)的塑料壳内。在发射和接收二极管的位置开孔，发射和接收二极管校准成平行位置上，为