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基于嵌入式系统的导盲辅具研究与设计

更新时间：2020-04-01 06:42:39 大小：8M 上传用户：六3无线电查看TA发布的资源 标签：嵌入式系统语音处理音频压缩 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

导盲辅具是为盲人及视觉障碍者提供在室外环境中躲避障碍、安全行走的辅助工具。人的各项活动中有70％以上依赖视觉，一旦视觉发生障碍，不仅给生活、学业与工作带来种种问题，甚至寸步难行，因此导盲辅具成为视障者一个重要的生活必需品。目前使用最普遍的导盲辅具为盲杖，盲杖的实质是将盲人的手臂触觉延长，使盲人能了解自己身体周围地面的情况，但有前进速度慢，探测障碍物有漏洞等缺点。设计一种新型实用的行走导盲辅具是很有意义的。

    本文的主要工作和研究内容如下：

    (1)首先介绍了导盲辅具系统研究的背景及国内外发展现状、研究动态。近十几年来，国内外有人开始运用现有科技开发“电子导盲辅具”(electric travel aids，ETA)，但多半仍有价格昂贵、信息处理速度缓慢、人机界面不友好等许多缺点有待改进。

    (2)导盲辅具总体设计。本文在研究国内外导盲辅具的基础上，讨论了盲人定向行走训练原理，分析了导盲辅具的功能需求，确定了设计目标，即设计一种障碍检测范围大、能提供局部定位、具有良好人机界面、成本又低的导盲辅具。描绘了系统结构框图，整个系统由机械结构、传感器模块、人机交互模块、控制器模块四部分组成。

    (3)研究了超声波测距原理、里程计实现相对定位的原理，研究了语音处理技术及适用于盲人的人机交互技术。对嵌入式系统设计准则及方法进行了研究。嵌入式系统的核心部件是处理器。处理器采用凌阳16位单片机SPCE061A，它具有DSP功能，提供凌阳音频压缩算法处理应用程序。

    (4)嵌入式系统硬件设计。主要功能模块包括：CPU控制模块、嵌入式语音识别应答模块、串行通信模块、传感器发射与接收模块、时钟模块等。

    (5)系统软件设计。设计适合本系统的软件框架，主要应用程序模块设计。实现了超声波测距对障碍物探测、语音录放及识别功能。包括里程计、按键、时钟显示、测量数据语音播报等功能已经成功用于多个研究项目。

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