超声波导盲杖的设计

2．3．2 超声波接收电路的设计
接收电路如图2所示，R1，R3为基极偏置电阻，提供一个基极电流，保证其不失真的放大。R2，R4为集电极负载电阻，将集电极电流转换成信号电压放大输出。C1，C2，C3为耦合电容。发射传感器发出的经反射后的超声波脉冲转变为微弱的交流信号，经过运算放大器LM358的两级放大后，送至音频译码集成模块LM567的3脚。LM567是带锁相环的音频译码器，具有选频功能，当输出端8脚由高电平跳变为低电平，将其作为单片机的中断请求信号，送至单片机INT0端，以启动数据处理子程序。
2．3．3 语音报警电路的设计
语音报警模块采用美国ISD公司的2560芯片，录放时间可达60 s。ISD2500系列具有抗断电、音质好、使用方便等优点。它的最大特点在于片内E2PROM容量为480 kB，录放时间长；有10个地址输入端，寻址能力可达1024位；最多能分600段；设有OVF(溢出)端。当遇到障碍物的时候语音芯片发出蜂鸣声提醒避障，语音芯片供电为5 V，使用时必须采用相应的音频输出电路。ISD2560通过串口接收主控电路发送的命令和数据，命令和数据以帧的方式进行封装和发送，生成需要的语音输出。如图2所示。

3 超声波导盲杖的软件设计
软件设计主要由主程序、超声波发送子程序和数据处理子程序等组成。通电后主程序无限循环，初始化后系统设置一系列初始值，包括超声波发射间隔数、定时器定时初值、报警门限值等，然后再根据需要对初始设定值进行修改，初始值报警距离设定为3 m，即3 m内有障碍物时即驱动蜂鸣器发出声音，程序控制发送0．2ms宽度的超声波，同时启动定时器计时；为避免接收传感器直接接收到发射的超声波，在发射超声波之后插入一段延时，由于设置超声波频率为40 kHz，超声波常温下在空气中的传播速度是340 m／s，计算可知延时6个脉冲就可以了。