摘要
世界上视觉障碍者数量众多，他们只能用60％的感觉来获取信息。盲人生活在黑暗的世界中，给工作、生活、社交活动带来了莫大的困难。如何安全行走，是盲人生活中最大的问题。为了解决这一问题，本文模仿蝙蝠的超声应用能力和原理，在研究现有的电子式超声波导盲系统的基础上，应用回声定位原理，通过发送超声波，然后获得并分析障碍物的回波信息，研制了一套超声波导盲系统(导盲杖)。超声波导盲杖是为视觉障碍者提供环境导引的辅助工具。它通过超声波传感器对周围环境进行探测，将探测的信息反馈给视觉障碍者，帮助他们视觉信息的缺失。因而设计一款实用的导盲杖来帮助视觉障碍者是十分重要的。
本设计在分析了导盲辅助工具特点的基础上，确定了超声波导盲杖的总体设计方案，重点阐述了系统的硬件设计和软件设计。系统采用AT89S51作为主控制器，利用超声测距的原理, 设计了一种超声波导盲装置，可以对盲人前面道路上的障碍物进行距离探测并把障碍物距离信息转换成声音提示, 盲人可以根据提示声音，以达到辅助盲人安全行走的目的。
关键词：导盲系统，AT89S51，超声波
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目 录
摘要 ............................................................................................................. I 1 绪论 ......................................................................................................... 1 1.1研究背景及意义 .................................................................................. 1 1.2 导盲杖的整体设计思想 ..................................................................... 2 2 导盲杖的整体设计及原理 .................................................................... 4 2.1超声波的概述 ...................................................................................... 4 2.1.1超声波简介 ....................................................................................... 4 2.1.2超声波的传播 ................................................................................... 5 2.2超声波传感器 ...................................................................................... 7 2.2.1超声波传感器简介 ........................................................................... 7 2.2.2超声波测距的应用 ........................................................................... 8 2.3超声波测距原理及实现 .................................................................... 10 2.4测量精度的影响 ................................................................................ 11 2.4.1声时的影响 ..................................................................................... 11 2.4.2超声波频率影响 ............................................................................. 12 2.5提高测量精度的措施 ........................................................................ 13 3 导盲杖的硬件设计 ............................................................................ 14 3.1单片机系统......................................................................................... 14 3.2超声波发射电路 ................................................................................ 15 3.3超声波接收电路 ................................................................................ 17 3.4语音模块电路 .................................................................................... 18 4 导盲杖的软件设计 .............................................................................. 20 4.1系统软件设计原理 ............................................................................ 20 4.2单片机C语言 .................................................................................... 20 4.3系统软件设计框图 ............................................................................ 22 5 系统调试与优化 .................................................................................. 23 6 总结 ....................................................................................................... 24
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致谢 ........................................................................................................... 25 参考文献 ................................................................................................... 26 附录 ........................................................................................................... 28
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