一种基于超声波测距的导盲系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子电路领域，特别涉及的是一种基于超声波测距的导盲系统。
【背景技术】
[0002]盲和视力损伤问题是世界上严重的社会和公共卫生问题之一，全球盲人数量为三千七百万，视力损伤的总人数为一亿六千一百万，其中一亿两千四百万人患低视力。据统计，全球每年新增盲人数量为100-200万，这意味着每五秒钟就有一个人失明，每一分钟就有一个儿童失明。由于盲人给全球带来的经济负担为每年250亿美元，预计到2020年全世界的盲人数量将增加至近一亿人。而中国是全世界盲人最多的国家之一，在1989年，中国残疾人联合会就发出通知，要求各地在每年的国际盲人节时，由省(市)盲人协会出面，业务部门协助，结合当地情况，举行适当的庆祝活动，以活跃盲人的生活，这些体现了国家和社会对盲的关怀。但是还是不能从根本上解决已盲人的生活不便问题，特别是在户外行走，因此，将现今科学技术用于盲人导航是十分必要的，而首先想到的就是超声波技术测距技术，超声波具有方向性强、能量易于集中、传播距离较远及对障碍物定位精确等特点，其产品具有体积相对较小、方便携带、价格低廉等优点。因此采用超声波测距及语音播报实现盲人导航，具有一定的实用价值。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种基于超声波测距的导盲系统。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于超声波测距的导盲系统，包括有电源电路、超声波发射模块、超声波接收模块、单片机最小系统、温度检测模块和语音导航模块，所述电源电路的输出信号传输到超声波发射模块，所述超声波发射模块与单片机最小系统双向数据通信，所述超声波接收模块和温度检测模块的输出信号传输到单片机最小系统，所述单片机最小系统的输出信号发送至语音导航模块。
[0005]优选的，所述超声波发射模块采用555定时器组成的多谐振荡器。
[0006]优选的，所述超声波接收模块由依次连接的放大电路、检波电路和整流电路构成。
[0007]优选的，所述温度检测模块采用DS18B20温度检测芯片。
[0008]优选的，所述单片机最小系统采用STC12C5A60S2芯片。
[0009]优选的，所述语音导航模块采用WTC020语音导航芯片。
[0010]通过采用上述的技术方案，本实用新型的有益效果是:本实用新型采用超声波测距及语音播报实现盲人导航，具有成本低、方便实用，人性化强等特点。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的方框结构图；
[0012]图2是本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图和具体实施例来进一步说明本实用新型。
[0014]如图1、图2所示，本实用新型的一种基于超声波测距的导盲系统，包括有电源电路、超声波发射模块、超声波接收模块、单片机最小系统、温度检测模块和语音导航模块，所述电源电路的输出信号传输到超声波发射模块，所述超声波发射模块与单片机最小系统双向数据通信，所述超声波接收模块和温度检测模块的输出信号传输到单片机最小系统，所述单片机最小系统的输出信号发送至语音导航模块。
[0015]由电源电路产生各个部件的工作电压，使得工作正常，再由超声波发射模块向行走方向发射超声波，同时单片机最小系统开始计时，超声波在传播途中遇到障碍物后立即发射回来，当超声波接收模块接收端接收到回波时，单片机最小系统停止计时，从而得到一个时间，单片机最小系统通过当前温度进行距离补偿，再经过其内部的计算，计算出障碍物据发射源的距离，再通过控制语音导航模块进行语音播放导航，从而实现导航目的。
[0016]所述超声波发射模块采用555定时器组成的多谐振荡器，通过单片机最小系统的控制来产生，当单片机最小系统输出高电平时，555定时器工作，对电容C2充电，当充至2/3VCC时，555定时器的3脚翻转，555定时器内部三极管导通，电容停止充电，对电阻R3和三极管放电，当降至1/3VCC时，555定时器的第3脚状态再次翻转，电容C2放电结束，继续充电，这样反复充放电，达到要求的输出波形频率，从而进行发射。
[0017]所述超声波接收模块由依次连接的放大电路、检波电路和整流电路构成。由于超声波信号是大于20KHz以上的声波，所以回波信号频率较高，当超声波接收模块接收到超声波时，将其转化成电压信号，通过三极管Q3放大后经过电容器C9耦合后被三极管Q4再次放大，通过电容ClO和二极管D2、D3组成的检波电路变为直流电压，由三极管Q5放大后送至单片机最小系统，进行后续处理。
[0018]本实用新型主要是由于超声波容易受温度的影响，所以对现场温度进行检测，并传给单片机最小系统进行距离补偿，从而达到精准的要求。所述温度检测模块采用DS18B20温度检测芯片，具有抗干扰能力强、转换精度高，使用时无需调试等优点，为硬件设计带来了方便。
[0019]所述单片机最小系统采用STC12C5A60S2芯片，具有抗干扰能力强、速度快、低功耗、无法解密等特点，在本系统中主要作为控制核心，来控制超声波发射端以及对数据进行处理，并将指令传给语音芯片。
[0020]所述语音导航模块采用WTC020语音导航芯片，该芯片具有一线串口控制模式，减少了外围复杂电路，语音长度长的特点，在本实用新型中主要作为语音导航播放元件，对盲人按照单片机最小系统给出的指令提出语音提示。
[0021]以上所述的仅为本实用新型的一较佳实施例而已，不能限定本实用新型实施的范围，凡是依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与装饰，皆应仍属于本实用新型涵盖的范围内。
【主权项】
1.一种基于超声波测距的导盲系统，其特征在于:包括有电源电路、超声波发射模块、超声波接收模块、单片机最小系统、温度检测模块和语音导航模块，所述电源电路的输出信号传输到超声波发射模块，所述超声波发射模块与单片机最小系统双向数据通信，所述超声波接收模块和温度检测模块的输出信号传输到单片机最小系统，所述单片机最小系统的输出信号发送至语音导航模块。2.根据权利要求1所述的一种基于超声波测距的导盲系统，其特征在:所述超声波发射模块采用555定时器组成的多谐振荡器。3.根据权利要求2所述的一种基于超声波测距的导盲系统，其特征在:所述超声波接收模块由依次连接的放大电路、检波电路和整流电路构成。4.根据权利要求1所述的一种基于超声波测距的导盲系统，其特征在:所述温度检测模块采用DS18B20温度检测芯片。5.根据权利要求1所述的一种基于超声波测距的导盲系统，其特征在:所述单片机最小系统采用STC12C5A60S2芯片。6.根据权利要求1所述的一种基于超声波测距的导盲系统，其特征在:所述语音导航模块采用WTC020语音导航芯片。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于超声波测距的导盲系统，包括有电源电路、超声波发射模块、超声波接收模块、单片机最小系统、温度检测模块和语音导航模块，所述电源电路的输出信号传输到超声波发射模块，所述超声波发射模块与单片机最小系统双向数据通信，所述超声波接收模块和温度检测模块的输出信号传输到单片机最小系统，所述单片机最小系统的输出信号发送至语音导航模块，本实用新型采用超声波测距及语音播报实现盲人导航，具有成本低、方便实用，人性化强等特点。
【IPC分类】G01S15/08, A61H3/06
【公开号】CN204744864
【申请号】CN201520344372
【发明人】何天生
【申请人】何天生
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年5月26日