基于单片机的电子导盲杖设计.doc资源-CSDN文库

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智能仪表设计基础

课题名称电子导盲杖

二〇一二年九月

目录

1.功能要求及性能指标

1.1 课程设计的目的和设计任务………………………………………………（1）

1.2 课程设计的要求和技术指标………………………………………………（1）

2.方案设计

2.1 硬件方案……………………………………………………………………（2）

2.1.1 测距模块方案选择…………………………………………………（2）

2.1.2 语音模块方案选择 ………………………………………………（3）

2.1.3 显示模块方案选择 ………………………………………………（4）

2.1.4 震动模块方案选择…………………………………………………（4）

2.2 软件方案 …………………………………………………………………（4）

2

方案一： ZLG1730 语音芯片

ZLG1730 语音芯片，内部采用多层次存储技术，在单个芯片上提供了自然

的，高质量的录放决方案。输入语音信号直接存储在环形 Flash 存储器中，且能

重现自然的音质。芯片带有两种操作模式：独立按键模式，微控制器（SPI）模

式。在独立按键模式下，无需知道消息存储在存储器里的准确位置就可以对消息

进行录制、播放、擦除和快进操作。在 SPI 模式下可以通过 4 条串行接线口来实

现分段录制和播放等操作，但需要另外购买编程器。

方案二： ISD1820 语音芯片

ISD1820 语音芯片是单片 8-20 秒的单段语音录放电路，基本结构与 ISD1420

完全相同，采用 CMOS 技术，内含振荡器，话筒前置放大，自动增益控制，防混

淆滤波器，扬声器驱动及 FLASH 阵列。放音模式有三种可选择，其音质比通常的

话筒放大器要好很多，而且不会出现喇叭过载的情况。整个电路耗电极低，几乎

为 0。录入的时间越短音质越好，录入的时间越长，音质越差。

方案三： ISD1420 语音芯片

ISD1420 录放音质极佳，没有常见的的背景噪音，且电路断电后语音内容

仍不丢失。通过 A0-A7 地址端选择不同地址进行录音，每位地址代表 125 毫秒的

寻址，160 个地址覆盖 20 秒的语音范围，只需要将录制的时间大致计算出来，

除以 125，就可以准确知道每段录音的播放首地址。在接入单片机控制后，只需

要将对应地址赋值，就可以播放不同段的语音信息。录音及放音功能均从设定的起

始地址开始，录音结束由停止键操作决定，芯片内部自动在该段的结束位置插入结束标志

（EOM）；而放音时芯片遇到 EOM 标志即自动停止放音。

选择方案三原因：

方案一的 ZLG1730 模块，虽然可以通过软件分段录放音，但是需另外购买

下载编程器，价格和其他两种方案比，较昂贵。方案二的 ISD1820 模块只能进行

单段语音的录放，不能实现要求的分段播放功能，因此不宜选择。方案三的

ISD1420 模块就在同等条件下较合适，能直接用单片机控制分段播放，价格便宜

实惠。综合考虑，选择方案三。

2.1.3 显示模块方案选择

方案一：ZLG7290 数码管显示

ZLG7290 数码管，内部有显示 RAM，能自动将显示 RAM 中的内容动态显示

在相应的数码管上。内部有 I2C 串行接口，方便与处理器相接。可驱动 8 位共阴

数码管或 64 只独立 LED 和 64 个按键。它的扫描位数可控，任一数码管闪烁可控，

无需外接元件即可直接驱动 LED。

方案二：1602 液晶屏显示

1602 液晶模块采用标准的 16 脚接口。它是一种专门用来显示字母、数

字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个 5X7 或者 5X11 等点阵字符位组

成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，

每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。微功耗、体积小、

显示内容丰富、超薄轻巧，常用在袖珍式仪表和低功耗应用系统中。

选择方案一原因：

电子导盲杖中不需要用到专门的显示部分，而加入显示只是为了在测

距的时候能够知道测量的距离是否准确，或者校正时使用。因此，若选择

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