SPCE061下智能盲人導航系統研究

張浩淼

摘要：本文以SPCE061下智能盲人導航系統為對象，首先簡要分析了其基本工作原理，指出了其硬件構成及各個模塊的主要功能，最后分別從軟硬件方面，對其展開設計，望能為此領域研究有所借鑒。

關鍵詞：SPCE061 單片機 盲人 智能導航系統

針對傳統類型的盲人導航裝置而言，其大多是普通的手杖，盲人通過對周圍物體或地面進行敲打，來對行走方向及可行與否進行判斷。此種手杖有著比較多的不足，典型不足即為難以發現遠處障礙物，或者是處于懸空狀態的物體。針對國內的導盲系統而言，同樣存在這些問題，如導航棍，設置有揚聲器，其主要優點為晚上能夠發光，更好的提醒司機與路人，不足是太敏感且容易損壞。而對于國外系統來講，則價格普遍家規，對普通大眾并不適用。因此，本文以SPCE061為基礎，設計了智能拐杖，較好的將上述問題克服掉。

1 系統原理分析

借助系統內置的超聲波模塊，能夠準確計算出用者與障礙物之間的距離，在特定范圍內，能夠給予聲音提醒;此外，借助可編程增益，利用先進的數字電位器，從中得到超聲回波具體的強度信息，開展音頻調制，將更加多元的信息提供給用者。借助紅外線感應裝置，對前方物體、人的當前溫度，將人被錯誤的當作障礙物的干擾給排除掉。軟件編程能夠將紅外線系統與超聲波系統相融合，二者交融，可以更好的實現導盲功能。另外，系統內置的GPS定位功能，還能實現與GPRS信息發送之間的深層融合，可以將盲人的當前位置信息實時的向其家人發送;如果遇到突發情況，那么可借助實現設定的按鈕，進行一鍵求職，僅需按動按鈕，求助信息便會向家人的手機進行發送，這樣可以較好的將盲人使用收集的不方便給克服掉。

2 系統硬件構成及各個模塊功能分析

（1）超聲波模塊功能。如果用戶前方有障礙物出現，此時，超聲波模組便會啟動，并對障礙物與盲人之間的距離進行測定，并把數據向單片機反饋，單片機對這些信息進行處理后，綜合判斷是否給予語音提示。（2）紅外模塊功能。如果用戶的前方有行走的人，那么當其經過時，BISSOO01紅外模組便會監測物體溫度，并且把數據向單片機反饋，如果通過處理之后所得到的數據判定為在人的體溫范圍內，那么不語音提醒。本系統所選用的是比較新型的BISSOO01紅外傳感信號處理器。（3） GPRS模塊功能。如果用戶遇到各種緊急情況，需求助自己的家人時，僅需按下按鈕，GPRS模組便能夠把信息向指定對象的移動終端直接發送。（4） GPS模塊功能。當開啟GPS模組后，其便會實時對用戶展開定位，并且還能給予語音導航，還可以在實現設定好的時間段內，借助GPRS模組，把用戶具體位置向指定對象發送。

3 系統設計

3.1 硬件的基本設計

針對該系統而言，其所選用的是SPCE061單片機來進行控制，借助各個I/O接口，實現與各個模塊之間的有效連接。其中，針對GPS模塊、GPRS模塊、超聲波測距模塊等來講，均選用的是由凌陽公司所研制的芯片，而對于紅外模塊來講，所選用的是BISSOOOI紅外傳感信號處理器。具體見圖1。

3.2 軟件設計

系統所選用的是SPCE061單片機C語言編程，借助主芯片，來全面控制各子程序，子程序主要有GPS定位子程序、GPRS子程序、紅外感知子程序及超聲波測距子程序。另外，主程序處理各子程序所傳送的數據，然后對下一步怎樣進行來判斷。比如GPS定位子程序所具有的定位功能。如果用戶想要把自己的位置實時告知自己的家人，此時，僅需按動指定按鈕，GPS定位系統程序便會處于執行狀態，通過開展系列算法運行之后，便能夠把用戶的具體位置信息，借助GPRS模塊，向用戶家人實時發送。針對主程序來講，其中的超聲波測距模塊的C程序文件：主程序為mam.c，有關測距的中斷服務程序為IRQ.c，有關測距的應用程序為ultrasonic App.c，語音整合程序為Speech.c;而針對匯編程序文件及其說明：iSr.asm所代表的是語音播放的中斷服務程序，Key.asm所代表的是鍵盤程序，DataOS A.asm所代表的是數據處理程序，hardware.asm所代表的是SACM語音庫的支持文件。

4 系統評價

智能拐杖的創新點為：其一，相比之前的拐杖，其增加了借助紅外線的熱效應，來對障礙物于人進行區分的功能;其二，在此系統當中，還額外增加了GPS定位功能，能夠避免在各種突發情況下，難以與親人進行及時連續的弊端，因而更加具有實用性。此外，當盲人迷路時，借助GPS定位系統，能夠為其提供實時導航，方便其家人知道其位置信息。

5 結語

綜上本文所設計的智能拐杖可以為盲人或者視力不佳的老年人，提供外出時的方便與保障，使其更加安全的外出。此外，系統能夠對路面上的水坑以及障礙物等進行識別，具有求助、報警等功能，而且還能實現GPS定位，因而可以更好的盲人活動。

參考文獻

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