基于单片机的盲人壁障器的设计-文献综述

第1页开题报告（文献综述）1.引言盲人作为社会上的一个特殊群体,需要社会给予他们更多的关怀和照顾,使他们能够更好的独立生活。如今,盲人更多的是手拄传统的导盲棍战战兢兢地走在路边,我们了解到,我市约有数万盲人,这其中不包括半盲的。盲人在生活中渴望独立,他们靠自己的力量做到了基本独立,但总有力不能及的方面。在访问了部分盲人之后,我们对盲人在出行、生活上的困难有了更深入而客观的认识,得出了他们在日常生活中面临的最本质问题是自主行走,他们行走时,传统的手杖很难辨别前方比较高的障碍物与沟壑。事实上,许多机构都曾研制过一些帮助盲人行走的工具,如:带扬声器的导航棍,优点是晚上可发出光,提醒路人与司机,缺点是易坏、太敏感;探知前方障碍物的盲人眼镜,优点是体积较小,缺点是测量范围小。日本科学家开发的一种新型电子眼可使盲人能够安全地穿过交通繁忙的马路。这种电子眼安装在眼镜上,它能够检测到人行横道的存在和位置,同时测量道路宽度并检测交通信号灯的颜色。以上提到的这些盲人导航仪都因为种种原因未能推广,所以,有必要设计一个功能较完善,灵活性强且实用的盲人导航仪。说到导航,首先从使用的探测原理上来说大约可分为红外、微波、激光、超声波。而超声波在测距中有着较为广泛和成熟的应用,所以我们设计选择了超声波。2.超声波测距原理超声波发射器是利用压电晶体的谐振带动周围空气振动来工作的。超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即反射回来,超声波接收器接收到反射波就立即停止计时。一般情况下,超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离s,即:s=340t/2,这就是常用的时差法测距。在测距计数电路设计中,采用了相关计数法,其主要原理是:测量时单片机系统先给发射电路提供脉冲信号,单片机计数器处于等待状态,不计数;当信号发射一段时间后,由单片机发出信号使系统关闭发射信号,计数器开始计数,实现起始时的同步;当接收信号的最后一个脉冲到来后,计数器停止计数。第2页3.细节讨论超声波测距主要应用于非接触测量领域。目前测距专用超声波系统由于成本太高等因素,在一些中小规模的应用领域中难以广泛应用。所以这里我们采用了以单片机为核心的低成本、高精度、微型化的蜂鸣报警式超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。实验数据证明该系统抗干扰性好,工作稳定,性能良好。4.盲人壁障器的结构设想新的探路仪由三部分配合完成探路工作，一是超声波探测装置A，二是控制系统B，三是语音提示装置C。4.1.超声波探测装置A这部分在单片机控制系统B的控制下，以一定时间信号进行扫描（在适当的时间内扫描适当的次数以确保在盲人靠近障碍物之前接收到有障碍物的信息)，在每次扫描中发射和接收超声波一次，并对此超声波进行分析处理B，得出前方有无障碍物和障碍物距离的分析结果，这些分析结果将发射到装置B。此部分设计需要方便携带，可以设计应用在鞋上，腰上等便于携带的地方且保证超声波的发射与接受不受影响（防止自身携带物遮挡超声发射装置对探测造成影响）。4.2.控制系统B此部分设计单片机作为控制系统，对障碍物数据进行分析，以确定障碍物是否阻碍前行，做出判断后将控制提示系统C发出警报或是提示安全。4.3.语音提示装置C此部分是将接收到的信号作处理转换成语音等警示信号，另外加以导航，用以确定方位方向，行走中面对的方向对一个盲人来说同样是很重要的。对于不同远近的障碍物给以不同的语音提示。此部分可以制作成外形类似于手表的，这样方便携带，便于感知提示。第3页参考文献1.陈美銮;尹浩;黎飘;董博然;智能盲人导行仪的设计与实现J;电子技术应用;2006年10期2.宁志刚;杨保柱;杨玲;黄智伟;一种新型盲人导行识别系统的设计J;电子技术应用;03期3.马志欣;王宏;李鑫;语音识别技术综述J;昌吉学院学报;2006年03期4.梁源;朱武;王宏亮;曹倩倩;赵丽娜;语音识别技术综述J;上海电力学院学报;2010年12期5.刘延霞;谷林柱;基于单片机的盲人避障装置的设计J;软件;2011年06期6.金杰,单片机技术应用项目教程M,电子工业出版社,20107.张洪润等;传感器技术大全（上册）M，北京航空航天大学出版社，20078.沙占友等.智能传感器系统设计与应用M.北京：电子工业出版社，20049.刘守义等;单片机技术