SPCE061下智能盲人導(dǎo)航系統(tǒng)研究

張浩淼

摘要：本文以SPCE061下智能盲人導(dǎo)航系統(tǒng)為對(duì)象，首先簡(jiǎn)要分析了其基本工作原理，指出了其硬件構(gòu)成及各個(gè)模塊的主要功能，最后分別從軟硬件方面，對(duì)其展開設(shè)計(jì)，望能為此領(lǐng)域研究有所借鑒。

關(guān)鍵詞：SPCE061 單片機(jī) 盲人 智能導(dǎo)航系統(tǒng)

針對(duì)傳統(tǒng)類型的盲人導(dǎo)航裝置而言，其大多是普通的手杖，盲人通過對(duì)周圍物體或地面進(jìn)行敲打，來對(duì)行走方向及可行與否進(jìn)行判斷。此種手杖有著比較多的不足，典型不足即為難以發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處障礙物，或者是處于懸空狀態(tài)的物體。針對(duì)國內(nèi)的導(dǎo)盲系統(tǒng)而言，同樣存在這些問題，如導(dǎo)航棍，設(shè)置有揚(yáng)聲器，其主要優(yōu)點(diǎn)為晚上能夠發(fā)光，更好的提醒司機(jī)與路人，不足是太敏感且容易損壞。而對(duì)于國外系統(tǒng)來講，則價(jià)格普遍家規(guī)，對(duì)普通大眾并不適用。因此，本文以SPCE061為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了智能拐杖，較好的將上述問題克服掉。

1 系統(tǒng)原理分析

借助系統(tǒng)內(nèi)置的超聲波模塊，能夠準(zhǔn)確計(jì)算出用者與障礙物之間的距離，在特定范圍內(nèi)，能夠給予聲音提醒;此外，借助可編程增益，利用先進(jìn)的數(shù)字電位器，從中得到超聲回波具體的強(qiáng)度信息，開展音頻調(diào)制，將更加多元的信息提供給用者。借助紅外線感應(yīng)裝置，對(duì)前方物體、人的當(dāng)前溫度，將人被錯(cuò)誤的當(dāng)作障礙物的干擾給排除掉。軟件編程能夠?qū)⒓t外線系統(tǒng)與超聲波系統(tǒng)相融合，二者交融，可以更好的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)盲功能。另外，系統(tǒng)內(nèi)置的GPS定位功能，還能實(shí)現(xiàn)與GPRS信息發(fā)送之間的深層融合，可以將盲人的當(dāng)前位置信息實(shí)時(shí)的向其家人發(fā)送;如果遇到突發(fā)情況，那么可借助實(shí)現(xiàn)設(shè)定的按鈕，進(jìn)行一鍵求職，僅需按動(dòng)按鈕，求助信息便會(huì)向家人的手機(jī)進(jìn)行發(fā)送，這樣可以較好的將盲人使用收集的不方便給克服掉。

2 系統(tǒng)硬件構(gòu)成及各個(gè)模塊功能分析

（1）超聲波模塊功能。如果用戶前方有障礙物出現(xiàn)，此時(shí)，超聲波模組便會(huì)啟動(dòng)，并對(duì)障礙物與盲人之間的距離進(jìn)行測(cè)定，并把數(shù)據(jù)向單片機(jī)反饋，單片機(jī)對(duì)這些信息進(jìn)行處理后，綜合判斷是否給予語音提示。（2）紅外模塊功能。如果用戶的前方有行走的人，那么當(dāng)其經(jīng)過時(shí)，BISSOO01紅外模組便會(huì)監(jiān)測(cè)物體溫度，并且把數(shù)據(jù)向單片機(jī)反饋，如果通過處理之后所得到的數(shù)據(jù)判定為在人的體溫范圍內(nèi)，那么不語音提醒。本系統(tǒng)所選用的是比較新型的BISSOO01紅外傳感信號(hào)處理器。（3） GPRS模塊功能。如果用戶遇到各種緊急情況，需求助自己的家人時(shí)，僅需按下按鈕，GPRS模組便能夠把信息向指定對(duì)象的移動(dòng)終端直接發(fā)送。（4） GPS模塊功能。當(dāng)開啟GPS模組后，其便會(huì)實(shí)時(shí)對(duì)用戶展開定位，并且還能給予語音導(dǎo)航，還可以在實(shí)現(xiàn)設(shè)定好的時(shí)間段內(nèi)，借助GPRS模組，把用戶具體位置向指定對(duì)象發(fā)送。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 硬件的基本設(shè)計(jì)

針對(duì)該系統(tǒng)而言，其所選用的是SPCE061單片機(jī)來進(jìn)行控制，借助各個(gè)I/O接口，實(shí)現(xiàn)與各個(gè)模塊之間的有效連接。其中，針對(duì)GPS模塊、GPRS模塊、超聲波測(cè)距模塊等來講，均選用的是由凌陽公司所研制的芯片，而對(duì)于紅外模塊來講，所選用的是BISSOOOI紅外傳感信號(hào)處理器。具體見圖1。

3.2 軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)所選用的是SPCE061單片機(jī)C語言編程，借助主芯片，來全面控制各子程序，子程序主要有GPS定位子程序、GPRS子程序、紅外感知子程序及超聲波測(cè)距子程序。另外，主程序處理各子程序所傳送的數(shù)據(jù)，然后對(duì)下一步怎樣進(jìn)行來判斷。比如GPS定位子程序所具有的定位功能。如果用戶想要把自己的位置實(shí)時(shí)告知自己的家人，此時(shí)，僅需按動(dòng)指定按鈕，GPS定位系統(tǒng)程序便會(huì)處于執(zhí)行狀態(tài)，通過開展系列算法運(yùn)行之后，便能夠把用戶的具體位置信息，借助GPRS模塊，向用戶家人實(shí)時(shí)發(fā)送。針對(duì)主程序來講，其中的超聲波測(cè)距模塊的C程序文件：主程序?yàn)閙am.c，有關(guān)測(cè)距的中斷服務(wù)程序?yàn)镮RQ.c，有關(guān)測(cè)距的應(yīng)用程序?yàn)閡ltrasonic App.c，語音整合程序?yàn)镾peech.c;而針對(duì)匯編程序文件及其說明：iSr.asm所代表的是語音播放的中斷服務(wù)程序，Key.asm所代表的是鍵盤程序，DataOS A.asm所代表的是數(shù)據(jù)處理程序，hardware.asm所代表的是SACM語音庫的支持文件。

4 系統(tǒng)評(píng)價(jià)

智能拐杖的創(chuàng)新點(diǎn)為：其一，相比之前的拐杖，其增加了借助紅外線的熱效應(yīng)，來對(duì)障礙物于人進(jìn)行區(qū)分的功能;其二，在此系統(tǒng)當(dāng)中，還額外增加了GPS定位功能，能夠避免在各種突發(fā)情況下，難以與親人進(jìn)行及時(shí)連續(xù)的弊端，因而更加具有實(shí)用性。此外，當(dāng)盲人迷路時(shí)，借助GPS定位系統(tǒng)，能夠?yàn)槠涮峁?shí)時(shí)導(dǎo)航，方便其家人知道其位置信息。

5 結(jié)語

綜上本文所設(shè)計(jì)的智能拐杖可以為盲人或者視力不佳的老年人，提供外出時(shí)的方便與保障，使其更加安全的外出。此外，系統(tǒng)能夠?qū)β访嫔系乃右约罢系K物等進(jìn)行識(shí)別，具有求助、報(bào)警等功能，而且還能實(shí)現(xiàn)GPS定位，因而可以更好的盲人活動(dòng)。

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