Msp430F149单片机语音导盲机器人硬件系统设计(3)

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5.5 单片机对红外传感器的控制 32

5.5.1 红外传感器的引线 32

5.5.2 单片机对红外传感器的控制电路 33

5.5.3 单片机引脚分配 33

5.6单片机对语音模块的控制 33

5.6.1语音识别开发板99USBLD3320V1 33

5.6.2单片机对语音模块的控制电路 34

5.7单片机对射频模块的控制 34

5.8 本章小结 35

结论 36

致谢 37

参考文献 38

第一章绪论

1.1 研究意义和应用前景

据统计中国约有500万盲人，世界卫生组织(WHO)设在日内瓦的防盲及防聋规划主任Thylefors博士指出，中国是世界上盲人最多的国家，占世界盲人总数的18％。Thylefors又强调，每年在中国约有45万人失明，这意着在我国几乎每天每分钟会出现一例新的盲人。Thylefors也曾指出，如果目前的趋势继续保持不变，到2020年中国的盲人将会增加4倍。据相关专家分析，人类经验的获取约40％是来自视觉，约25％是来自于听觉，约17％是来自于触觉，其他感觉各自占15％。由于视觉能力的丧失，视觉障碍者只能用60％的感觉来获取经验[1]。目前能够辅助盲人实现自主行动的指引工具包括两种，一种是导盲犬（Seeing Eyes Dog）,另一种就是导盲机器人（Seeing Eyes Robot），导盲机器人是一种自动机器设备，盲人在不需要其他视力健全者的帮助下，借助它可以避障和自主行走。然而，首先导盲犬要能实现导盲工作需要严格的训练，且完整的训练费用高达12000-20000美元；再者是导盲犬的使用寿命有限；最后就是导盲犬是一个动物，需要人的精心照料，而盲人本身生活就不方便，再去照料导盲犬就会有些力不从心。中国在2006年4月将第一批导盲犬交于第一人使用。但是，导盲犬的日常费用是相当昂贵的，对一般普通盲人来说是相当大的开销，发明一款适合于中国盲人的导盲机器或者行动辅具是十分必要和可行的。

随着近几年计算机技术以及传感器技术的迅速发展，导盲机器人逐渐成为了国内外机器人领域研究的一个热点。当前中国的盲人数量随着人口老龄化日益增长，而现有的导盲犬价格昂贵，培养时间长，不适合普通家庭使用。所以，本项目的立意在于设计出一款廉价实用的导盲机器人。机器人的行走机构采用1个从动轮和2个主动轮的轮式结构，主动轮由电机驱动，控制车体前行和转向。机器人采用MSP430单片机控制，配备超声波、红外传感器等检测环境信息，达到导盲的目的。

1.2 国内外的发展情况

在20多年前，国外就有不少的学者和研究人员投入到导盲设备的设计与研究工作中，一直持续到今日。其中以导盲机器人的研究最为显著。导盲机器的类型大致上可分为以下四类。

1.2.1 电子式行进辅具

早期对导盲机器人的研究多半是设计一些装有感测器的电子装置，并且以盲人能够接受的形式将传感器的检测结果传达给盲人，例如：利用声音的高低频变化、振动。其目的是让盲人在生活环境中具有比较安全、快速的行动能力。因此早期的研究只需注重局部性的躲避障碍物功能而不考虑全面性导航，这些装置或元件统称为电子式行进辅具( Electronic travel aids : ETAs )。例如: 1973年Benjamin 发表的C-5 Laser Cane、1977年 Pressy发表的Mowat Sensor、1980年Bissit和 Heyes共同发表的Notiingham Obstacle Detector(NOD) 以及1974年Kay发表的Binaural Sonic Aid(Sonicguide)。