專利名稱：一種超聲波電子導盲儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種導盲儀，尤其涉及一種超聲波電子導盲儀。
背景技術(shù)：
我國盲人約900萬，是世界上盲人最多的國家。盲人生活在黑暗的世 界里，在生活、工作和社交活動中都存在著諸多的困難，因而就需要我們給予更多的關(guān)心與 幫助。然而如何能安全的行走，就是盲人在生活中遇到的一個最基本也最重要的問題。目前，市場上出現(xiàn)了傳統(tǒng)的且普及率較高的盲杖，還有導盲犬。但是這些也存在著 不足1、傳統(tǒng)的盲杖雖然普及率較高，但在訓練上需要花費一定的時間才能使盲人正常 安全的外出行走。2、導盲犬價格昂貴，并且訓練周期長，在普及方面有一定的困難。發(fā)明內(nèi)容本實用 新型的目的在于提供一種能夠應(yīng)用超聲波系統(tǒng)獲得障礙物的方位信息以及移動狀態(tài)的一 種超聲波電子導盲儀。本實用新型主要是將獲得的信息通過聲音的形式傳達給使用者，比如障礙物的位 置、移動速度、移動方向等。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種超聲波電子導盲儀。由電源、穩(wěn)壓器、超聲波發(fā)射傳感器、超聲波接收傳感器、 選擇電路模塊、微處理器和語音提示器組成；電源連接穩(wěn)壓器、穩(wěn)壓器與其他模塊連接供 電，超聲波發(fā)射傳感器、超聲波接收傳感器、選擇電路模塊、語音提示器經(jīng)過簡單的接口電 路與微處理器對應(yīng)的I/O接口連接。穩(wěn)壓器為HT7150三段穩(wěn)壓器，將9V電壓降到3V。選 擇電路模塊采用8選1芯片74HC151。使用時，各個模塊電路工作于9V與3V的電壓下，電源通過HT7150三端穩(wěn)壓器把 9V降到3V ；微處理器工作于5V電壓下。超聲波發(fā)射傳感器送出超聲波，通過氣體傳到被測 物體界面，形成反射波；反射波再通過氣體返回到超聲波接收傳感器，傳感器把電信號送至 微處理器。微處理器計算出超聲波從發(fā)射到接收所傳播的時間，再根據(jù)超聲波在氣體介質(zhì) 中傳播的速度，利用公式S = VT/2就可以確定障礙物的距離。如果微處理器在系統(tǒng)設(shè)定的 有效時間內(nèi)沒有接收到反射波信號，通過語音提示器向使用者提示前方一定范圍內(nèi)安全； 如果微處理器在系統(tǒng)設(shè)定的有效時間內(nèi)接收到反射波信號，通過語音電路向使用者提示前 方一定范圍內(nèi)物體的距離。由于考慮到傳感器的穩(wěn)定性和對正前方有一定角度的扇形區(qū)進 行檢測，采用四個超聲波傳感器一個用來接收，三個用來發(fā)射。選擇電路模塊將反射回的 三路超聲波選擇最先到達的超聲波進行處理。與已有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為1、根據(jù)外界環(huán)境的變化，實現(xiàn)自動檢測前方的物體的動態(tài)特征，并把檢測的結(jié)果 經(jīng)過微處理器處理通過語音提示器告知使用者。從而實現(xiàn)了根據(jù)外界環(huán)境的變化通過超聲 波完全自動檢測前方的物體的動態(tài)特征。達到讓使用者感到方便、可靠的效果。2、采用四個超聲波傳感器一個用來接收，三個用來發(fā)射。同時向周圍發(fā)射三道超 聲波，接收電路自動檢測出最先反射回來的超聲波(離使用者最近的障礙物)。對通過測量 超聲波從發(fā)射至接收整個過程所使用的時間，通過電路計算得出大概距離，并反饋給使用者，這樣大大增加了使用的可靠性。


圖1硬件系統(tǒng)框圖。圖2電源電路原理圖。圖3超聲波發(fā)射傳感器電路圖。圖4超聲波接收傳感器電路圖。圖5選擇電路模塊電路圖。圖6語音提示器電路圖。圖7整體流程圖。圖8定時中斷流程圖。圖9外部中斷流程圖。
具體實施方式
在圖1所示硬件系統(tǒng)框圖中，由電源、穩(wěn)壓器、超聲波發(fā)射傳感 器、超聲波接收傳感器、選擇電路模塊、微處理器和語音提示器組成；電源連接穩(wěn)壓器、穩(wěn)壓 器與其他模塊連接供電，超聲波發(fā)射傳感器、超聲波接收傳感器、選擇電路模塊、語音提示 器經(jīng)過簡單的接口電路與微處理器對應(yīng)的I/O接口連接。穩(wěn)壓器為HT7150三段穩(wěn)壓器，將 9V電壓降到3V。選擇電路模塊采用8選1芯片74HC151。在圖2所示電源電路原理圖中，使用HT7150三端穩(wěn)壓器把9V電壓降到3V。兩個 電壓給各個模塊供電。在圖3所示超聲波發(fā)射傳感器電路圖中，采用了達林頓管結(jié)構(gòu)，通過中周變壓器 耦合送出超聲波。在圖4所示超聲波接收傳感器電路圖，反射信號先通過一個中心頻率為40k的選 頻電路，然后再通過一個低通濾波器輸出反射后的超聲波。在圖5所示選擇電路模塊電路圖，采用8選1芯片74HC151，把反射回的三路超聲 波選擇最先反射回的一路超聲波進行處理。在圖6所示語音提示器電路圖，把輸出的聲音信號經(jīng)過三極管8050失真的放大， 通過小麥克告訴使用者前方的信息。在圖7所示整體流程圖、圖所示8定時中斷流程圖、圖9所示外部中斷流程圖中， 首先，系統(tǒng)初始化控制發(fā)射電路發(fā)射超聲波，微處理器檢測接收電路是否在50ms內(nèi)接收到 超聲波，如果接收到超聲波，進入外部中斷，讀取時間值，計算出與前方反射回超聲波物體 的距離，通過微處理器處理，把電信號轉(zhuǎn)為語音信號，有小麥克告知使用者前方物體的距 離；如果沒有接收到超聲波，進入定時中斷，通過微處理器處理，把此時的電信號轉(zhuǎn)為語音 信號，由語音提示器告知使用者在當前的環(huán)境下是安全的。
權(quán)利要求1.一種超聲波電子導盲儀，其特征在于由電源、穩(wěn)壓器、超聲波發(fā)射傳感器、超聲波 接收傳感器、選擇電路模塊、微處理器和語音提示器組成；電源連接穩(wěn)壓器、穩(wěn)壓器與其他 模塊連接供電，超聲波發(fā)射傳感器、超聲波接收傳感器、選擇電路模塊、語音提示器經(jīng)過簡 單的接口電路與微處理器對應(yīng)的I/O接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波電子導盲儀，其特征在于穩(wěn)壓器為HT7150三段 穩(wěn)壓器，將9V電壓降到3V。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波電子導盲儀，其特征在于選擇電路模塊采用8 選1芯片74HC151。
專利摘要一種超聲波電子導盲儀。由電源、穩(wěn)壓器、超聲波發(fā)射傳感器、超聲波接收傳感器、選擇電路模塊、微處理器和語音提示器組成；電源連接穩(wěn)壓器、穩(wěn)壓器與其他模塊連接供電，超聲波發(fā)射傳感器、超聲波接收傳感器、選擇電路模塊、語音提示器經(jīng)過簡單的接口電路與微處理器對應(yīng)的I/O接口連接。穩(wěn)壓器為HT7150三段穩(wěn)壓器，將9V電壓降到3V。選擇電路模塊采用8選1芯片74HC151。本實用新型具有根據(jù)外界環(huán)境的變化，實現(xiàn)自動檢測前方的物體的動態(tài)特征，并把檢測的結(jié)果經(jīng)過微處理器處理通過語音提示器告知使用者，具有實用穩(wěn)定性好，可靠性高等優(yōu)點。
文檔編號A61H3/06GK201899669SQ20102063315
公開日2011年7月20日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者楊龍飛 申請人:楊龍飛