基于51单片机的盲文助读器系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com第1期(总第188期)机械工程与自动化No．12015年O2月MECHANICALENGINEERING&AUT0MATIONFeb．文章编号：1672—6413(2O15)O1—0157—02基于51单片机的盲文助读器系统设计米李锦明，李文詈，陈红梅，骈根(哈尔滨理工大学荣成学院，山东威海264300)摘要：因盲文书籍价格高，盲文出版物的品种和数量有限，难以满足我国900万盲人的阅读需求。设计了一种以微型步进电机为主体、PC机作上位机、单片机作主机和从机的盲文助读器，能将电子版的文字转化为盲文凸起形式。关键词：单片机；盲文助读

2、器；步进电机；系统设计中图分类号：TP273：TP368．2文献标识码：A0引言个单元可以显示1个汉字。电路连接部分采用自行设中国是全世界盲人最多的国家之一，据统计约有计的PCB板，将电机驱动芯片、步进电机、单片机有序900万盲人L1]。盲人接受文字信息的途径主要有利用地连接。单片机通过内部程序控制来实现盲文单元内语音合成发声软件阅读和触摸盲文凸字两种形式。语6个步进电机间以及每个盲文单元间的协调组合，从音合成发声感情生硬，缺乏阅读快感，较晦涩的文字和而实现盲文的表达输出。新型盲文助读器的总体框架公式更是难以理解记忆。同时，供盲人阅读的新版图如图1所示。书只有10

3、4种，盲文期刊仅8种，品种数量可谓奇缺[2]。另一方面，现有的盲文助读器由于采用压电陶惠

4、≤蛳瓷，其价格也颇为昂贵。本文基于51单片机设计了一种新型的盲文助读器。ls，单片机主机ll新型盲文助读器的总体架构设计目前广泛应用的盲文有现行盲文和双拼盲文两⋯种，现行盲文以三行两列的6个凸点为一个基本单位，6个凸点之间通过不同的排列组合形成不同的文字，__。：：嘲电⋯E⋯3"---础LB豁萄MLB1848M本文基于流行最广的现行盲文设计了一种8方的盲文—助读器。因微型步进电机具有体积小、利于控制、价格叫电机电硼LB1848MJ_]一pIF：：L厂]一r1．F向J]一一低廉

5、等优点，机械部分采用步进电机来实现凸点的起落，控制部分则采用STC89C51单片机，通过6个图1新型盲文助读器的总体框架LB1848M步进电机驱动芯片来控制6个步进电机，每2机械整体架构个步进电机控制1个凸点的起降，每6个步进电机控采用微型步进电机作为原动机(即控制终端)，通制的凸点表示1个盲文单元(即盲文的1方)，每个盲过单片机发送的信号控制电机的旋转，带动螺旋机构文单元可以显示1个阿拉伯数字或英文字母，2个或3控制螺母和凸点的升降运动。将微型步进电机镶嵌在{Ie2013年黑龙江省大学生创新创业训练指导项目(20130214036)收稿日期：2014—04—23

6、；修订日期：2014—10—28作者简介：李锦明(1992一)，男，山东鱼台人，本科在读，专业为机械电子工程。学兔兔www.xuetutu.com·158·机械工程与自动化2015年第l期底盘内，焊接在PCB板上，利用导轨板壁和与之配合在PCB的制作过程中，芯片LB1848M的封装根的电机限制螺母沿，Y，轴平动和绕．27，Y轴转动，使据技术手册完成。为了减小盲人助读器的整体尺寸并之只能绕轴转动从而实现沿导轨板壁的上下移动，且配合微型步进电机的焊接，实际制作时，采用两层每6个凸点为1个单元，通过不同凸点的起降变化，显PCB板作为信号层，其主要的工艺指标如下：PCB板

7、示不同的文字。盲文助读器的机械整体构架如图2所宽为24mil；最小线宽为6mil；走线与焊盘的最小距不。离为12rail；过孔最小内径为16rail。步进电机是四线二项混合式(HybridStepping，3．2多机通讯的软件设计HS)微型步进电机，此款电机属于二相四拍式步进电通过对51单片机内部的多机通讯控制位SM2、机。通过LB1848M芯片产生的驱动信号驱动步进电SM1的控制实现多机通讯。多机通讯流程图如图5机，带动丝轴上的螺母上下运动，距离控制在2mm的所示。统一高度。步进电机结构示意图如图3所示。利用串行通讯来实现主机与从机间的通讯，主机3控制部分设计先

8、利用串口向所有从机发送地址，在从机接收到地址3．1多机通讯的硬件设计时进行判断。若地址不符则不作为，地址相符则继续PC机作为上位机，主机和从机都为5l单片机。接收主机发来的电机控制信息，进而对电机进行控制PC机与主机通过串口通讯。由于通讯距离较短，所以以实现盲文的显示。本项目采用RS232进行串口通讯，波特率为9600b／II1S，数据位为8位。XTAL1XTAL2士xIl2oP2OpF：芒鼷T铺E札札r——1—一1kCa．．．．．．P3．．．LP1l22．．．．．．P3．12345671一凸点；2一六角螺母；3一微型步进电机；4一PcB板；5一底盘；6一导轨板P

9、3．仰加加