基于DSP的导盲仪的设计

当前栏目:免费论文 更新时间:2018-09-12 责任编辑:秩名

 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。