超聲波導(dǎo)盲杖的設(shè)計(jì)
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2．3 系統(tǒng)各功能電路的設(shè)計(jì)
2．3．1 超聲波發(fā)射電路的設(shè)計(jì)
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(jī)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(hào)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(dāng)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://m.butianyuan.cn/article/161155.htm
2．3．2 超聲波接收電路的設(shè)計(jì)
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(fù)載電阻，將集電極電流轉(zhuǎn)換成信號(hào)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(zhuǎn)變?yōu)槲⑷醯慕涣餍盘?hào)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器LM358的兩級(jí)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(dāng)輸出端8腳由高電平跳變?yōu)榈碗娖?，將其作為單片機(jī)的中斷請(qǐng)求信號(hào)，送至單片機(jī)INT0端，以啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理子程序。
2．3．3 語(yǔ)音報(bào)警電路的設(shè)計(jì)
語(yǔ)音報(bào)警模塊采用美國(guó)ISD公司的2560芯片，錄放時(shí)間可達(dá)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(nèi)E2PROM容量為480 kB，錄放時(shí)間長(zhǎng)；有10個(gè)地址輸入端，尋址能力可達(dá)1024位；最多能分600段；設(shè)有OVF(溢出)端。當(dāng)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(yīng)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(shù)據(jù)，命令和數(shù)據(jù)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(dǎo)盲杖的軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)主要由主程序、超聲波發(fā)送子程序和數(shù)據(jù)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(tǒng)設(shè)置一系列初始值，包括超聲波發(fā)射間隔數(shù)、定時(shí)器定時(shí)初值、報(bào)警門(mén)限值等，然后再根據(jù)需要對(duì)初始設(shè)定值進(jìn)行修改，初始值報(bào)警距離設(shè)定為3 m，即3 m內(nèi)有障礙物時(shí)即驅(qū)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(jì)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(shè)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(jì)算可知延時(shí)6個(gè)脈沖就可以了。
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