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基于ARM11的智能导航盲杖系统设计_pg电子娱乐官方网站

编辑:pg电子游戏 来源:pg电子游戏 创发布时间:2020-11-22阅读78370次
  

概要:针对目前市场上盲用导航系统产品的严重不足,使用基于ARM11的S3C6410微处理器和基于WinCE软件,设计了智能导航系统盲杖系统。通过GPS模块,该系统可以获取盲用定位与导航系统功能。

利用超声波测障模块,系统需要构建一定范围内的障碍物监测,很大地解决问题了盲人独立国家上下班艰难的问题。  关键词:ARM11;WinCE;盲用导航系统;GPS;超声波  目前市场上现有的GPS产品主要集中于在车载导航系统或面向正常人的手执导航系统,视障人士很难享用到与正常人一样的导航系统服务。迄今为止,国内还没一款专门为视障人士研发的GPS导航系统。为提升视障人士的生活水平,为他们的上下班带给便捷,研发出有限于于类似群体的GPS导航系统势在必行。

  本文使用了基于ARM11-WinCE平台的嵌入式系统作为系统的掌控平台,以提升系统的性能、集成度以及可扩展性;运用GPS定位技术和TTS文语切换系统,构建了对视障人士的GPS定位及电子地图导航系统;利用超声波测距功能,系统可以获取一定距离内的障碍物观测与监测。为构建上述功能,使用Trimble公司的GPS接管模块LasseniQ构建了GPS定位功能,处理器使用三星公司的S3C6410(ARM1176JZF-S核心)芯片,操作系统为WindowsCE6.0。  1系统硬件设计  1.1系统整体结构  本智能导航系统盲杖系统是为了构建GPS定位、电子地图查找、路径自由选择以及超声波观测、语音输入等主要功能,系统设计图如图1右图。各个功能模块构建功能如下:    (1)GPS信号接管模块:接管GPS信号,输入当前经纬度、移动方向与速度、时间等信息。

已完成与中央处理器的通信,报告工作状态,并接管中央处理器的掌控[1]。  (2)存储模块:存储系统程序、电子地图数据以及GPS提供的信息等,可以展开存储、加载、查找信息等操作者。  (3)超声波测障模块:发送到和接管超声波脉冲,对系统给中央处理器并接管其掌控信号。

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  (4)人机接口模块:还包括表明和键盘输入、语音输入,使用中央处理器掌控和监测。  (5)中央处理器:掌控并接管GPS模块、超声波测障模块产生的信号,监控键盘状态,并掌控LCD表明、语音输入等。  1.2系统主要模块设计  (1)GPS模块。

系统自由选择Trimble公司的LasseniQGPS接收器作为GPS信号接管模块,其模块电路如图2右图。为了有利于在户外手执用于,系统要考虑到体积、功耗以及精度的市场需求。系统搭配的GPS模块面积仅有8cm2,功耗大于89mW,而其GPS定位精度平均10m,速度精度需要超过0.1km/h,GPS方向可准确到2,基本需要符合本系统的拒绝。    (2)中央处理器。

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系统搭配Samsung公司的S3C6410A-XH66作为中央处理器。  S3C6410A-XH66是一款基于ARM1176JZF-S内核的32bitRSIC微处理器,其优化的外部存储器模块分成DRAM和Flash/ROM/DRAM两路端口,能符合本系统加载电子地图时对数据比特率的拒绝。另外,S3C6410A-XH66还有Camera模块、TFT24bit真彩色LCD控制器、4地下通道的UART、I2C总线等。

处理器内部时钟为533MHz,可以符合较简单导航系统算法的必须。  (3)存储模块。系统搭配两片64M16bit的MobileDDR芯片K4X1G163PC,包含共256MB的内存模块,以及一片1G8bit的NANDFlash芯片K9G8G08U0M作为外部存储。

内存模块设计如图3右图,两片K4X1G163PC的相连方式完全相同,用于1.8V工作电压,主频为166MHz,在处理器内部时钟为533MHz时,需要相似最低用于效率。必须留意的是,在展开PCB布线工作时,两片内存芯片的地址线和数据线必需展开等宽设置。  (4)超声波测障模块。

该模块用于两个超声波换能器,分别已完成超声波发送到和检测接管的任务。发送到模块在设计之初使用反相器74LS04,但在测试过程中找到由于脉冲时间过短,而导致反相器输入波形过于理想。经过多次调试较为,最后使用Philips公司的高速反相器74HC04,其在工作电压VCC为4.5V时,标准跳变时间平均6ns,极好地构建了系统功能。

超声波检测接管模块用于CX20106展开信号缩放,如图4右图。|pg电子娱乐官方网站。

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