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光电智能定位导盲器 　　摘 要：随着科技的发展越来越多的导盲产品出现在市场上，例如盲杖、导盲犬等，但是因为种种原因这些产品并不能带给盲人更大的便利。针对如何更好的实现导盲问题本文以STC12C5A60S2为主控芯片，结合超声波模块，语音模块，GSM模块和GPS定位模块来解决以往导盲的一些问题。简约的硬件设计配合功能完善的软件程序完成自动导盲、定位和一键求助功能。该系统稳定、可靠，具有较好的实用性及可延展性。 　　关键词：导盲产品；光电智能定位；导盲器 　　0 引言 　　随着时代的发展，科技的进步，光电技术特别是光电探测技术的应用已经遍及现代生活的各个领域。尤其是光机电一体化系统，模块很小，工作性能很高。由此，我们设计出一个“新型光电智能定位导盲器”，使之能够有效作为盲人的导盲器材，克服传统导盲器件价格较高， 不易携带，使用范围有限等缺点，以便快速、准确、实时的帮助盲人检测周围的实际情况，更好的服务广大盲人群众。本文将分别从硬件组装和软件编程两个方面，结合外围电路，介绍一种以STC12C5A60S2为主控制器的智能定位导盲器系统。 　　1 系统整体构架及工作原理概述 　　本系统主要由STC12C5A60S2为核心的单片机最小系统、超声波发射接收电路、语音提示电路、GPRS通信系统、GPS定位系统、电源系统组成。该系统控制核心是STC12C5A60S2，工作时超声波发射一定频率的脉冲信号，探测前方以及左右方是否有障碍物，并通过超声波的探测距离对障碍物的位置进行判定，当遇到障碍物时反射回的信号由超声波接收电路接收，经单片机处理后，控制语音电路发出相应提示音。 　　本导盲系统将GPS定位功能与GPRS的信息发送功能相结合，将位置信息准确的通过GPRS发送给指定用户，在突发情况下通过一键求助功能按下按键，信息将自动发送到指定用户的手机上。 　　2 系统硬件部分 　　2.1 主控芯片 　　STC12C5A60S2单片机是STC生产的单时钟，机械周期（IT）的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，速度比传统51单片机快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM8路高速10位A/D转换（250K/S，即25万次/秒），针对电机控制，强干扰场合。STC12C5A60S2单片机中包含中央处理器、程序存储器、数据存储器、定时/计数、UART串口、串口2、I/O接口、高速A/D转换、SPI接口、PCA、看门狗及片内R/C振荡器和外部晶体震荡电路等模块。STC12C5A60S2系列单片机几乎包含了数据采集和控制中所需要的所有单元模块，可称得上一个片上系统。 　　2.2 传感器部分 　　HC-SR04超声波测距模块可2cm-400cm非接触式距离感测功能，测距精度可高达3mm；超声波模块谐振频率40Khz，传感器正常工作时的电压为4.5～9V，模组接口电压4.5V～5.5V。超声波的传递受空气密度影响，空气密度越高则超声波传播速度越快。当用户周围出现障碍物时超声波传感器对障碍物进行探测，将检测到的信息反馈给单片机，经过单片机处理后进行判断是否进行语音提示。 　　2.3 无线通讯与定位部分 　　无线通讯部分采用型号为SIM900A的GSM模块，定位部分采用的是u-blox模块； 　　SIM900A是一个两频的GSM模块，工作频段为：GSM900MHz和DCS1800MHz。SIM900A采用省电技术设计，所以在SLEEP模式下最低耗流只有1.0mA采用工作电压5V的直流电源。如图1为SIM900A的硬件工作电路。 　　u-blox6模块的工作电压5V有两个连续运行模式（最大性能模式和ECO模式）和一个间歇运行模式（节电模式）。最大性能模式自由使用捕获引擎，导致最好的可能的TTFF（Time To First Fix），然而Eco模式优化捕获引擎的使用以降低电流消耗。最大性能模式：在最大性能模式，u-blox6接收器以全部性能使用捕获引擎来有哪些信誉好的足球投注网站可能的卫星，直到星历完全下载下来。一个有效的GPS位置是固定的星历完全被下载下来可看到的所有卫星的星图是有效的。Eco模式：在Eco模式下，仅在需要导航的时候，u-blox6接收器使用捕获引擎有哪些信誉好的足球投注网站新的卫星。在Eco模式，u-blox6捕获引擎限制它的有哪些信誉好的足球投注网站资源的使用，以减少功耗，结果是发现最微弱信号的那些卫星的时间可能相对于最大性能模式稍微长一些u-blox6只要定位固定，就会撤销捕获引擎，足够数目（至少4个）的卫星正被跟踪，跟踪引擎联系有哪些信誉好的足球投注网站和跟踪新的没有任何轨道信息的卫星。如图2为u-blox6工作电路图。 　　通过串口助手接收的GPS反馈的位置信息代码，经过代码查询转换出经度纬度信息。 　　2.4 语音报警部分