基于DSP的导盲仪的设计

分类：研究生报告    更新时间：09-12    来源：网络

 一、课题综述及研究意义

课题综述：

本文主要研究的是将DSP强大的数字信号处理技术应用到导盲仪系统中，可以使导盲仪既能够更加准确的判断有无障碍物，又可以提高报警提示的实时性。随着DSP芯片的发展，DSP芯片在数字信号处理领域应得到了非常广泛的应用和发展。DSP具有两大优势：一是数字信号处理能力非常强大，二是可编程性。它能够凭借优越的性能快速实现种类繁多的数字信号处理算法。在近20年里，DSP芯片凭借其强大的数字信号处理和图像处理方面的优势，广泛应用于诸多领域。目前，随着DSP芯片的不断发展，更新换代的速度很快，市场上DSP芯片的价格日益降低，性价比越来越高。低功耗、高性能和加强融合等是全球DSP芯片发展的趋势，随着这种趋势的发展，DSP产品更加广泛地渗透到各个研究领域以及各类电子产品中。

研究意义：

全球盲人数量众多，而我国的盲人总数早已超过了500万。中国已经成为了世界上盲人最多的国家，盲人总数早已远远超过了一些小国家整个国家的人口数。并且由于环境、疾病、事故等因素，盲人总数并没有减少，反而呈现上升趋势。本文研究的基于DSP的导盲仪是为盲人提供生活帮助的实用的辅助工具，是一款更为实用的导盲装置来满足盲人的实际需要。它通过超声波传感器可以探测盲人周围的环境，并将检测到的信息语音播报给盲人，帮助他们了解周围环境的状况，引导他们安全出行。并且有天气预报、MP3、收音机、验钞机功能。这样的导盲装置可以帮助盲人在不借助别人帮助的情况下，能够感知周围环境并且自己独立行走，帮助盲人安全出行，并且让盲人远离枯燥乏味的生活，蔚藉盲人心灵，有助于盲人回归社会。

二、课题拟采取的研究方法和技术路线

通过查阅资料了解国内外现有的一些导盲仪，通过比较他们各自的优缺点，结合盲人的真正需求，得出本文的设计理念。DSP的选型也相当重要，需要查阅大量资料，选择出最适合的芯片，以此作为整个导盲仪的核心部分。并且需要认真了解和仔细观察盲人的日常生活，只有真正认识到盲人生活中的切实所需才能研究出符合他们要求，能够帮助他们的优秀导盲产品。

初步设想本文所设计的导盲仪系统由控制电路、超声波测距模块、温湿度测量电路、键盘电路、验钞机模块、MP3和收音机模块以及语音报警电路组成。最主要的是超首先超声波避障功能，首先DSP通过超声波模块识别目标性质以后，通过对目标性质的快速运算处理，得到目标属性，然后将目标属性通过语音报警系统播报出来，盲人即可通过对周围环境状况的了解安全出行。例如，当盲人在行走过程中遇到障碍物的之前，超声波模块检测到障碍物以后，通过语音报警电路会提醒盲人前方路障情况，这样盲人就可以掌握周围的状况。

三、主要参考文献

[1] 韩雪峰.导盲机器人[D] .哈尔滨工程大学，2009. 

[2] 张臻，于海勋，刘芳. 基于人机交互的红外线探测式知能导盲装置设计[J] .现代生物医学进展，2007,15（10）：1588-1590.

[3] Texas Instruments，“Code Composer Studio User’s Guide”，2000.

[4] 黄大志，申屠留芳，郭燕.导盲机器人中超声波测距系统的研究[J].淮海工学院学报，2009，18（1）：19-22.

[5] 李方慧，王  飞等.TMS320C62000系列DSP的原理与应用（第2版）[M]

[6] TMS320C6205 Fixed-Point Digital Signal Processor(Rev.D)[J].德州仪器公司，2003.

[7] Texas Instruments Co.“TMS320C6000 Peripherals Reference Guide”，1999.

[8] 任丽香，马淑芬等. TMS320C6000系列DSP的原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2000.

[9] Texas Instruments Co.“TMS320 DSP Product Family”，1998.

[10] 张兰.基于AMR的超声波导盲系统[D].山东师范大学，2010.

[11] 《国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材》编审委员会. 超声检测[M].北京：机械工业出版社，2011.北京：电子工业出版社，2003. 

[12] 王兆安、刘建军.电力电子技术.5版. 北京. 机械工程出版社.2009

[13] 张洪润.传感技术大全（上册）[M].北京：北京航天航空大学出版社，2007.

[14] 童诗白，华成英.模拟电子技术基础[J].北京：北京高等教育出版社，2006.

[15] 杨素行.模拟电子电路.北京:中央广播电视大学出版社，1994.

[16] 阮一晖.基于超声波定位技术的障碍探测系统[D]，苏州大学硕士学位论文，2007.

[17] 童刚.“DPS的双电源解决方案”，电子应用技术，2002.

 

二、毕业设计（论文）工作实施计划 wwW.EEElw.com

（一）毕业设计（论文）的理论分析与软硬件要求及其应达到的水平与结果

理论分析：

本文所设计的导盲仪系统由DSP芯片作为核心处理器。整个系统由DSP控制超声波测距模块、温湿度测量电路、键盘电路、验钞机模块、MP3和收音机模块以及语音报警电路组成。DSP 作为控制器，一定会加快导盲仪系统的运行，使导盲仪达到理想的状态。超声波避障电路能够通过发射超声波探测障碍物，帮助盲人躲避障碍物。温湿度电路通过温湿度检测芯片自己检测温度，其他各模块也都可以通过相应的芯片及电路实现相应的功能。

软硬件要求：

软件方面需要有软件设计流程图，硬件需要有硬件芯片的选择与布置，各种功能的设置，相关硬件结构框图、原理图。本设计中的硬件电路主要包括超声波避障电路、MP3电路、收音机电路、DSP控制电路、报警电路等组成。各硬件电路均有其对应的软件设计流程图。