[发明专利]一种智能红外导盲系统

说明书

技术领域

    本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种智能红外导盲系统。

背景技术

    随着科技的不断进步，越来越多的智能电子设备进入到了人们的生活中，给人们的生活带来了极大的方便，尤其在一些特殊人群领域。盲人在行走引导方面有很大的困难，目前盲人的导盲主要是依靠手杖敲击路面来判断前方是否有可行的路线，这种方法效率不高，且有一定的局限性，无法告知盲人周围障碍物的分布情况和距离，容易造成一些不必要的伤害。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种智能红外导盲系统。

一种智能红外导盲系统，其特征在于包括传感器、主控制器、语音播报、存储器和音频放大电路；传感器与主控制器相相连接；语音播报与主控制器相连接；音频放大电路与语音播报相连接；存储器与主控制器相连接；传感器设置于导盲系统的前、左、右三个方向上。

本发明所述的一种智能红外导盲系统，其特征在于所述主控制器采用ATmega8单片机。

本发明所述的一种智能红外导盲系统，其特征在于所述存储器包括FLASH存储器和片内SRAM。

本发明所述的一种智能红外导盲系统，其特征在于所述FLASH存储器的大小为8K。

本发明所述的一种智能红外导盲系统，其特征在于所述传感器采用GP2Y0A02YK0F传感器。

本发明所述的一种智能红外导盲系统，其特征在于所述语音播报采用ISD4004芯片。

本发明所述的一种智能红外导盲系统，其特征在于所述语音播报的采样频率为8kHz。

本发明所述的一种智能红外导盲系统，其特征在于所述音频放大电路采用LM386音频集成功放芯片。

本发明所述的一种智能红外导盲系统，通过单片机采集红外测距传感器的信号，判断出使用者周围障碍物的方位和距离，通过语音芯片发出报警提示信息，有效提高了导盲的正确性，极大方便了盲人群体的生活，本系统结构简单，便于携带，稳定可靠，易于推广。

具体实施方式

一种智能红外导盲系统，其特征在于包括传感器、主控制器、语音播报、存储器和音频放大电路；传感器与主控制器相相连接；语音播报与主控制器相连接；音频放大电路与语音播报相连接；存储器与主控制器相连接；传感器设置于导盲系统的前、左、右三个方向上。

本发明所述的一种智能红外导盲系统，所述主控制器采用ATmega8单片机。所述存储器包括FLASH存储器和片内SRAM。所述FLASH存储器的大小为8K。所述传感器采用GP2Y0A02YK0F传感器。所述语音播报采用ISD4004芯片，ISD4004是一款采用CMOS技术的语音录放芯片，内部集成有片上振荡器、抗混叠滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪功能和高密度多电平FLASH存储阵列。芯片采用多电平直接模拟量存储技术，音频采样率最大可达8 kHz，具有播放的声音清晰自然，功耗低等特点。将事先录制好各种提示和距离值播报语音，存储在ISD4004的FLASH存储阵列上，由ATmega8单片机控制播放。ATmega8单片机通过SPI接口控制ISD4004的工作，ISD4004的模拟和数字电源输入端都增加了去耦电容，滤除外部噪声的干扰。所述语音播报的采样频率为8kHz。所述音频放大电路采用LM386音频集成功放芯片，它的静态功耗低，失真小，所需的外围元件少，适用于手持设备。一个红外发射LED先将一束调制光照射到目标物体表面，形成一个光点，从光点反射回来的光经探测器的透镜聚焦后投射到一个特殊的线性位置敏感探测元件上。反射光的入射角随传感器到目标物体表面距离的不同而改变，因而投射到位置敏感探测元件上的位置也不同。在位置探测元件上投射的光点就与目标物体的距离存在一一对应的关系。通过检测位置敏感探测元件上光点的位置，就可以得出传感器与前方物体的距离。由于光在发出时经过调制，该传感器对环境光有一定的抗干扰性，而且这种方法是探测反射光的反射角度而非反射光的强度，因而不会受目标物体表面反射率的影响。3组红外测距传感器分别用于检测前、左、右三个方向上障碍物的距离情况，传感器输出的测距模拟信号送入单片机主控制器中进行A/D采样处理，采样后的信号经过软件滤波后，若判断距离障碍物较近，则单片机控制语音播放模块和音频放大电路发出距离提示信息。3个测距传感器GP2Y0A02YK0F 的模拟输出引脚分别与ATmega8单片机的3个ADC采样端口PC0，PC1，PC2连接。这3个ADC采样端口有10 b的采样分辨率，A/D转换时间为13~260μs。