光电智能导盲器的设计

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1、竞赛园地CONTEST作者福建省首届大学生光电设计竞赛二等奖黄发宾郑智勇张金根指导老师：白炳良郭海燕漳州师院物电系光电智能导盲器的设计比赛要求：设计一套盲人导盲光电器械，固+4.2+4.2V定在每个参赛队员身上，引导队员依次通过一个10mH100mHC3放置平板障碍的直通道，每队参赛队员通过直通1k1k1K道的时间累计最短者胜出；导盲器械必须采用光R1RR2248RESETRESEETVVVCCCC红外发射红外发射+4.2+4.22V1kJ2电技术，并具有遇障提示音。1K1KDISCHGDISCHGR6R62.22.2KRR771RR33D17OUTOU

2、UTGNGNDND2R41N41481N4148555390139013OUOUTUT31k1k6THOLDTHHOLLDCVOLTCVVOLLTTRIGTRIG51001000RR5R51051005FF5345334一、系统工作原理2GNGNDND1031003out1ouut110310031C2C1C1接收模块1接收模块11.红外发射与接收设计发射模块1发射模块1本设计所使用的红外线一体化接收头F534的内部原理框图如图1所示，F534是将光敏二图2红外发射接收原理图极管和放大电路组合到一起的元件，集红外接38kHz的信号，则解调输出逻辑“0”,

3、否则输收、放大、滤波和比较器输出等模块为一体的红出逻辑“1”。外接收传感器，红外一体化接收头的工作频率为为了使NE555的第3脚输出波形的38kHz，当红外接收头接收到的信号频率和自身频率为38kHz且占空比尽量为1:1，取的工作频率基本相等时，则F534第三脚解调输C1=103，R1=R4，R3=R2；由振荡周期出逻辑“0”，否则解调输出逻辑“1”。具有性能T=，得(R1+R2+R3+R4)Cln2稳定可靠的特点。R1+，R2=1.9ΚΩ。R3+R4=1.9ΚΩ若取R2=R3=1kΩ则R1、R4应调到900Ω左右。若取红外发射管的工作电流为I=20mA

4、，由于9013工作在开关状态，令R=R7+R5，所以V−U−U5−2−0.3CCdCER===135ΩI0.02其中Ud为红外发射管的管压降，UCE为图1F534内部框架图本设计由NE555构成多谐振荡器，使第39013集电极射极间的电压。由于R=135Ω脚输出38kHz的方波来驱动9013三极管使红外则取R5=100Ω,电位器R7=1KΩ。实际应发射管发出红外线。电路图如图2所示，当红外用中，调节R7可改变红外发射管的功率，直接发射管发射的红外线遇到障碍物时，部分红外信影响红外接收管(F534)的响应距离。号经障碍物反射回来，此时红外一体化接收头将为了

5、滤除电源的高频谐波，故在电源处加上接收到38kHz左右的信号，再经内部电路放大，LC滤波，L=10mH,且为稳定电压接一个10μF带通滤波等电路处理，如果接收到的信号为的电容。462010VOL.11竞赛园地CONTEST+4.2v+4.22v10mH10mH+4.2v+4.2v+4.2v+4.2vJ2J2J2J2C3111k1K22GNDGNND3GNDGNND3OUTOUUT........................OUTOUUTR1R1R2481051005红外发射红外发射1051005F5F534534F534F5534RESETREESE

6、TVCVCCCC1kout5ouut51KR3D17R7out1ouut1DISDISCHCCHGG3R62.2K2.2K接收模块1接收模块1接收模块5接收模块5R45555555OUTOUUT90139013+4.2V+4.2V+4.2V+4.2V1N41481NN41486THTHOLOLDD1kCVOLTCVVOLLT52TRRIG1001000R5R51kR21kR210310031GNDGNND1031003C1C2R1R1R11k耳机耳机耳机1k2.2k2.2k2.22.2kkleftleft90139013rightrigghht90139

7、013R3R3RR331001000R41001000RR4R4发射模块1发射模块1.....+4.2V+4.22V左耳机驱动电路左耳机驱动电路右耳机驱动电路右耳机驱动电路...R2R2............10k10k22pf22pf+4.2V+4.22VCLKCLLK1kPICPIC16F63016F6630MCMCLRLRR1VddVdddVssVsss14R122pf22pf2osc1ossc1datadaata13J14MHz4MHz311221041004MCRLMCRLosc2ossc2clkcllkclkclkVVDDDD14mclrm

8、cclrRA2RAA21111clkout5ouut5C12leftlelftf