一個比無人駕駛更有意義的設(shè)計(jì)：多功能導(dǎo)盲車的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

　　一、項(xiàng)目概述

　　1.1 引言

　　隨著社會的發(fā)展，盲人對獨(dú)立生活和事業(yè)追求越來越強(qiáng)烈，但是要保證在車水馬龍的城市生活中安全自如的活動就需要一個專門的導(dǎo)盲設(shè)備來進(jìn)行輔助。因此我們就要設(shè)計(jì)一款多功能的導(dǎo)盲車來完成這份重任。

　　1.2 項(xiàng)目背景/選題動機(jī)

　　在實(shí)際生活中，我們遇到過一些獨(dú)立生活的盲人，他們在出行方面面臨著很大的問題，比如說他們在按盲道走的過程中，總會遇到各種障礙。因此，我們就想是否能夠做出一款基于AVR MCU的導(dǎo)盲車來幫助他們解決這個問題，更好的獨(dú)立生活。同時，在做這款車的過程中，我們也能學(xué)到關(guān)于AVR MCU的一些知識。AVR MCU是一個應(yīng)用性比較廣泛的產(chǎn)品，我們想如果能了解比較多的關(guān)于AVR MCU 的知識，應(yīng)該會對我們以后的工作帶來很大的益處。綜上所述，我們想做一個基于AVR MCU的導(dǎo)盲車。

　　二、需求分析

　　2.1 功能要求

　　通過CMOS攝像頭采集路況信息，經(jīng)CPU處理判斷前方是否有障礙物。若無，則車?yán)^續(xù)引導(dǎo)人前行;若有障礙物，則車發(fā)聲報(bào)警。通過超聲波傳感器檢測，如果可以越過則繼續(xù)前進(jìn)，如果無法越過，就停止。如果需要轉(zhuǎn)彎，則減速轉(zhuǎn)彎。同時導(dǎo)盲車上還有GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，可以確切知道盲人所處位置。

　　圖1 系統(tǒng)架構(gòu)

　　2.2 性能要求

　　1、精確度：在車尋線的過程中，不能偏離盲道，應(yīng)準(zhǔn)確的按盲道走。

　　2、穩(wěn)定性：在導(dǎo)盲的過程中，不能輕易的發(fā)生死機(jī)。

　　3、安全性：在遇到危險的時候，能及時報(bào)警。

　　4、低功耗：AVR單片機(jī)在低功耗的方面是做的非常優(yōu)秀的。選擇AVR MCU可以實(shí)現(xiàn)低功耗的性能要求。

　　三、方案設(shè)計(jì)

　　3.1 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)原理

　　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

　　說明：上電之后，CPU開始工作。首先，CPU開始控制攝像頭和傳感器同時工作，同時采集信息，把采集回來的信息進(jìn)行分析，在CPU內(nèi)部進(jìn)行A/D或D/A轉(zhuǎn)換，然后將轉(zhuǎn)換后的信息傳遞給舵機(jī)，使舵機(jī)在CPU的控制下進(jìn)行工作。

　　3.2 硬件平臺選用及資源配置

　　運(yùn)用EVK1100開發(fā)板進(jìn)行前期開發(fā)

　　3.3 系統(tǒng)軟件流程

　　程序運(yùn)行流程圖

　　說明：A1無彎道，A2有彎道

　　B1無障礙物，B2有障礙物

　　C1拐彎，C2有障礙物

　　3.4 系統(tǒng)預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)結(jié)果

　　本設(shè)計(jì)最終產(chǎn)品能夠安全地指引盲人在盲道行走。它能夠安全精確地尋找盲道并按照盲道行走以指引盲人行走。當(dāng)遇到障礙物的時候，能夠發(fā)出警報(bào)提醒盲人前方有障礙物，及時躲避。當(dāng)盲人向其發(fā)出定位指令時，能夠運(yùn)用GPS模塊，快速告知盲人具體位置。