超聲波導(dǎo)盲杖的設(shè)計

2．3．2 超聲波接收電路的設(shè)計
接收電路如圖2所示，R1，R3為基極偏置電阻，提供一個基極電流，保證其不失真的放大。R2，R4為集電極負載電阻，將集電極電流轉(zhuǎn)換成信號電壓放大輸出。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?，?jīng)過運算放大器LM358的兩級放大后，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，當輸出端8腳由高電平跳變?yōu)榈碗娖?，將其作為單片機的中斷請求信號，送至單片機INT0端，以啟動數(shù)據(jù)處理子程序。
2．3．3 語音報警電路的設(shè)計
語音報警模塊采用美國ISD公司的2560芯片，錄放時間可達60 s。ISD2500系列具有抗斷電、音質(zhì)好、使用方便等優(yōu)點。它的最大特點在于片內(nèi)E2PROM容量為480 kB，錄放時間長；有10個地址輸入端，尋址能力可達1024位；最多能分600段；設(shè)有OVF(溢出)端。當遇到障礙物的時候語音芯片發(fā)出蜂鳴聲提醒避障，語音芯片供電為5 V，使用時必須采用相應(yīng)的音頻輸出電路。ISD2560通過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)以幀的方式進行封裝和發(fā)送，生成需要的語音輸出。如圖2所示。

3 超聲波導(dǎo)盲杖的軟件設(shè)計
軟件設(shè)計主要由主程序、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)、定時器定時初值、報警門限值等，然后再根據(jù)需要對初始設(shè)定值進行修改，初始值報警距離設(shè)定為3 m，即3 m內(nèi)有障礙物時即驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音，程序控制發(fā)送0．2ms寬度的超聲波，同時啟動定時器計時；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，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，計算可知延時6個脈沖就可以了。