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1、3砂知彳桃娼计算机学院单片机设计与开发技术报告题目：盲人智能导航路面系统设计与开发姓名：学号姓名：学号姓名：学号指导教师：起止时间：2016年9月至 2016年12月电子科技大学计算机工程系2012年5月制摘要此系统目的在于提供一种方便盲人单独平安出行的导航系统，旨在解决现有 的盲人导航系统不能够准确、平安的为盲人导航的问题。系统采用RFID射频识 别技术进展导航，将道路存储在电子标签，再转换成相应的语音提示信息，从而 实现为盲人提供准确、平安的导航，解决盲人的出行问题。现阶段已完成预定功 能，实现RFID盲人导航、语音提示、盲人输入法、GPS导航、语音读取短信、 GSM相关功能等。系统能准确
2、的帮助盲人到达目的地，让盲人实现自由地出行。关键词：盲人出行；盲人导航；RFID第一章绪论当今社会科技开展迅速，带给人们生活的便利也越来越多，从物联网到大数 据，从互联网到人工智能，所有的一切都是为了让人们体会到更加便捷。然而这 些技术中却很少有为盲人效劳的。中国是世界盲人最多的国家之一，目前约有 500万盲人占世界盲人总数的10%以上，低视力者600多万，盲人的出行成了一 个不可无视的社会问题。目前盲人出行主要依靠盲道、手杖。已经面世的盲人导航系统大多基于超声 波识别系统，现有的超声波盲产品往往只能够区分出前方是否有障碍物以及障碍 物的距离，无法知道障碍物到底是什么。而这些在实际使用过程中，
3、都存在一些 缺乏之处，存在平安隐患和导盲的准确性问题。利用RFID新兴技术进展盲人导 航有着可靠性高、定位准确的特点，通过语音的方式对盲人出行进展引导，为成 千上万的盲人出行带来方便。第二章系统需求分析近年来随着科技的飞速开展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控 制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往 作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构 软硬件结合，加以完善。当今世界盲人众多，且他们的出行问题成了影响他们正常生活最主要的因素之一。 目前盲人出行主要依靠盲道、手杖。已经面世的盲人导航系统大多基于超声波识 别系统，现有的超声
4、波盲产品往往只能够区分出前方是否有障碍物以及障碍物的 距离，无法知道障碍物到底是什么。而这些在实际使用过程中，都存在一些缺乏 之处，存在平安隐患和导盲的准确性问题。本系统是一个基于RFID的盲人导航系统，旨在解决盲人独立出行不方便的 问题。系统主要由RFID感应读取IC卡容和RFID重写IC卡容两局部构成。现目 前的成果根本能够实现这两个功能：1、读取IC卡容：主要实现的现实意义是能够感应IC卡并语音播报出当前IC 卡的信息，以到达能够让盲人知道目前的位置信息。在试验阶段我们还参加了电 子屏幕显示卡信息的功能，以方便在改变卡信息以后能够确定卡信息是否被正确 地改变了。2、改写IC卡容：该功能主
5、要是为IC卡安放以及设计人员提供，其主要的功能 是利用上位机实现IC卡和PC端的连接，并利用上位机改写IC卡固定扇区的容， 以此来实现不同的位置安放的IC卡的信息也有所不同。3、重置功能：该功能主要是为了清空单片机读入的耻卡的数据，以到达更换 卡片时，重新读入的数据是当前IC卡的数据而不是上一次缓存的数据。第三章系统软硬件设计与实现3.1系统结构如图3-1图3-1系统结构3.2系统所使用的的硬件(1)、STC89C52作为主控芯片1) STC89C52单片机的主要特性如下Stc89c52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器FPEROMFalsh Programmable and Eras
6、able Read Only Memory 的低电压，高性能 CMOS8 位微 处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与 工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存 储器组合在单个芯片中，stc的stc89c52是一种高效微控制器，为很多嵌入式 控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案，stc89c52芯片引脚图如图3-2所 示。OT2/PL 0J40vcc7 2EVP1. 1239P0. O/ADOPI. 2338FO. I/ADIPL. 3437PO. 2/AD2P1. 436P0. 3/AD3FL 563SFU.l/A 明
7、J4. 6734PU.5/AD5PL 7833P0. 6/AD6RST9己 31!P0. 7/A97RXD.T3.DL0 W 31EA1Il A 30Uli/IROC1NW/P3.212=四咄1IKT1/P3. 3L323P2. 7/AL5T0/P3.414幻P2.6/A11Wpi 5ISP2, wainVR/P3.61625P2. VA12RD/P% 73724P2, VA11XTAL21023P2.2/A1OMALI1922PA 1/A9VSS2021P2. O/AR图3-2 stc89c52芯片引脚图主要特性:与MCS-51兼容8K字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保存时间
8、：10年全静态工作：0Hz-24Hz三级程序存储器锁定 128*8 位部 RAM 32可编程I/O线两个16位定时器/计数器 6个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片振荡器和时钟电路2) STC89C52RC引脚功能说明：1、主电源引脚VSS和VSSSTC89C52芯片引脚图Vss40脚接+5V电压;VSS20脚接地。2、外接晶体引脚XTAL1和XTAL2XTAL119脚接外部晶体的一个引脚。在单片机部，它是一个反相放大 器的输入端，这个放大器构成了片振荡器。当采用外部振荡器时，对HMOS单片 机，此引脚应接地；对SHMOS单片机，此引脚作为驱动端。XTAL218脚接外晶体的另一端。在
9、单片机部，接至上述振荡器的反相放大器 的输出端。采用外部振荡器时，对HMOS单片机，该引脚接外部振荡器的信号， 即把外部振荡器的信号直接接到部时钟发生器的输入端；对XHMOS，此引脚应悬 浮。3、控制或与其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP RST/VPD9脚当振荡器运行时，在此脚上出现两个机器周期的高电平 将使单片机复位。推荐在此引脚与VSS引脚之间连接一个约8.2k的下拉电阻， 与Vss引脚之间连接一个约10F的电容，以保证可靠地复位。Vss掉电期间，此引脚可接上备用电源，以保证部RAM的数据不丧失。当Vss 主电源下掉到低于规定的电平，而VPD在其规定
10、的电压围50.5V，VPD就向 部RAM提供备用电源。 ALE/PROG30脚：当访问外部存贮器时，ALE允许地址锁存的输出 用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率周期 性地出现正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此，它可用作对外输出的 时钟，或用于定时目的。然而要注意的是，每当访问外部数据存储器时，将跳过 一个ALE脉冲。ALE端可以驱动吸收或输出电流8个LS型的直1输入电路。 对于EPROM单片机如8751，在EPROM编程期间，此引脚用于输入编程脉冲PROG。 PSEN29脚：此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号。在从外部程 序存储器取指令或常数期间
11、，每个机器周期两次PSEN有效。但在此期间， 每当访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。PSEN同样可以 驱动吸收或输出8个LS型的TTL输入。 EA/V#引脚：当EA端保持高电平时，访问部程序存储器，但在PS程 序计数器值超过0FFFH对851/8751/80S51或1 FFFH对8052时，将自动 转向执行外部程序存储器的程序。当EA保持低电平时，那么只访问外部程序存 储器，不管是否有部程序存储器。对于常用的8031来说，无部程序存储器，所 以EA脚须常接地，这样才能只选择外部程序存储器。对于EPROM型的单片机如8751，在EPROM编程期间，此引脚也用于施加21V 的
12、编程电源vpJ。4. 控制或与其它电源复用引脚RST/Vpd，ALE/PROG，PSEN和EA/Vpp。RST/Vpd当振荡器运行时。在此引脚上出现两个机器同期的高电平由低 到高跳变，将使单片机复位。在VSS掉电期间，此引脚可接上备用电源，由Vpd向部RAM提供备用电源， 以保持部RAM中的数据。ALE/PROG正常操作时为ALE功能允许地址钱存，提供把地址的低字节锁 存到外部锁存器。ALE引脚以不变的频率振荡周期的1/6周期性地发出正脉 冲信号。因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。但要注意，每当访 问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。ALE端可以驱动吸收或输出电 流八个LST
13、TL电路。对于EPROM型单片机，在EPROM编程期间，此引脚接收编程脉冲（PROG功 能。PSEN外部程序存储器读选通信号输出端。在从外部程序存储器取指令（或 数据期间；PSEN在每个机器周期两次有效。PSEN同样可以驱动八个LSTTL 输入。EA / Vpp EA为部程序存储器和外部程序存储器选择端。当EA为高电平时， 访问部程序存储器（PS值小于4K。当EA为低电平时，那么访问外部程序存储 器。对于EPROM型单片机，在EPROM编程期间，此引脚上加21VEPROM编程电源 （Vpp。5、输入/输出（I/O引脚P0、P1、P2、P3 （共32根 P0 口（39脚至32脚：是双向8位三态I
14、/O 口，在外接存储器时，与地 址总线的低8位及数据总线复用，能以吸收电流的方式驱动8个LS型的TTL负 载。 P1 口（1脚至8脚：是准双向8位I/O 口。由于这种接口输出没有高阻 状态，输入也不能锁存，故不是真正的双向I/O 口。P1 口能驱动（吸收或输出 电流4个LS型的TTL负载。对8052、8032, P1. 0引脚的第二功能为T2定时/ 计数器的外部输入，P1. 1引脚的第二功能为T2EX捕捉、重装触发，即T2外部 控制端。对EPROM编程和程序验证时，它接收低8位地址。 P2 口21脚至28脚：是准双向8位I/O 口。在访问外部存储器时，它 可以作为扩展电路高8位地址总线送出高8位地址。在对EPROM编程和程序验证 期间，它接收高8位地址。P2可以驱动吸收或输出电流4个LS型的TTL负 载。 P3 口10脚至17脚：是准双向8位I/O 口，在MSS-51中，这8个引脚 还用于专门功能，是复用双功能口。P3能驱动吸收或输出电流4个LS型的 TTL负载。作为第一功能使用时，就作为普通I/O 口用，功能和操作方法与P1 口一样。 作为第二功能使用时，各引脚的定义如表所示。值得强调的是，P3 口的每一条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或 第二功能。如表3-1。表3-1 P3 口管脚备选功能P3.0RXD串行输入口P3.1TXD串行输出口P3.2/INT
