超声波导盲杖的设计
2.3 系统各功能电路的设计
2.3.1超声波发射电路的设计
超声波发送器包括超声波产生电路和超声波发射控制电路两个部分。发射电路利用一个NPN三极管与单片机P1.0脚和超声波发生器的发射探头相连接。三极管的基极接P1.0,集电极接5 V电源,发射极接发射探头。通过P1.0的二进制信号来控制三极管的通断,进而来控制发射探头发射超声波。当P1.0为低电平时,三极管不通,超声波不发射。反之,则发射。如图2所示。本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/161155.htm
2.3.2 超声波接收电路的设计
接收电路如图2所示,R1,R3为基极偏置电阻,提供一个基极电流,保证其不失真的放大。R2,R4为集电极负载电阻,将集电极电流转换成信号电压放大输出。C1,C2,C3为耦合电容。发射传感器发出的经反射后的超声波脉冲转变为微弱的交流信号,经过运算放大器LM358的两级放大后,送至音频译码集成模块LM567的3脚。LM567是带锁相环的音频译码器,具有选频功能,当输出端8脚由高电平跳变为低电平,将其作为单片机的中断请求信号,送至单片机INT0端,以启动数据处理子程序。
2.3.3 语音报警电路的设计
语音报警模块采用美国ISD公司的2560芯片,录放时间可达60 s。ISD2500系列具有抗断电、音质好、使用方便等优点。它的最大特点在于片内E2PROM容量为480 kB,录放时间长;有10个地址输入端,寻址能力可达1024位;最多能分600段;设有OVF(溢出)端。当遇到障碍物的时候语音芯片发出蜂鸣声提醒避障,语音芯片供电为5 V,使用时必须采用相应的音频输出电路。ISD2560通过串口接收主控电路发送的命令和数据,命令和数据以帧的方式进行封装和发送,生成需要的语音输出。如图2所示。
3 超声波导盲杖的软件设计
软件设计主要由主程序、超声波发送子程序和数据处理子程序等组成。通电后主程序无限循环,初始化后系统设置一系列初始值,包括超声波发射间隔数、定时器定时初值、报警门限值等,然后再根据需要对初始设定值进行修改,初始值报警距离设定为3 m,即3 m内有障碍物时即驱动蜂鸣器发出声音,程序控制发送0.2ms宽度的超声波,同时启动定时器计时;为避免接收传感器直接接收到发射的超声波,在发射超声波之后插入一段延时,由于设置超声波频率为40 kHz,超声波常温下在空气中的传播速度是340 m/s,计算可知延时6个脉冲就可以了。
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