基于MSP430单片机的导盲机器人控制系统设计

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基于MSP430单片机的导盲机器人控制系统设计

作者：仲冬冬陈健窦修超陆丰麒郭语

来源：《无线互联科技》2014年第06期

摘要：针对一种自主智能导盲机器人，基于MSP430单片机设计了其控制系统。该机器人以MSP430单片机为控制核心，具有丰富的传感器系统，包括碰撞传感器、超声波传感器、光电传感器、视觉传感器和倾角传感器，并具有GPS导航功能和语音交互功能。首先通过GPS 导航功能进行路线规划，控制系统根据各传感器判断是否前进和转弯，最终实现将盲人安全准确的带到目的地。

关键词：MSP430单片机；传感器；导盲机器人；GPS目前，全球共有盲人3000万人左右，占总人数的千分之五，而中国有500万盲人.，占世界总盲人数的18%[1]。本来盲人的行动就不方便，而常规的导盲杖功能单一，不够智能。近年来，国内外学者对导盲机器人的研究也逐渐增多。为了帮助盲人能够更好的自主生活，本文基于MSP430单片机设计了一种自主智能导盲机器人的控制系统。

1导盲机器人的结构原理

导盲机器人的总体结构如图1所示，机器人是由导盲车和人机交互手杖组成。导盲车的行走机构采用三车轮结构，后部的两个车轮为驱动轮，分别由步进电机驱动，前部安装有一个万向轮；车体正前部装有碰撞传感器，斜前方两侧装有光电传感器，用于检测前方障碍物；在车体前底部装有超声波传感器，用于检测前方是否有悬空和水坑；导盲车的内部器件通过四个弹簧阻尼减振器支撑在底盘上，用于保护电子元器件和电源；倾角传感器可检测车身是否倾斜，以便发出相关提示音；导盲车和人机交互手杖通过一个万向节连接，人机交互手杖上有电源开关和语音开关的按钮，方便人机互动。

2导盲机器人的控制系统设计

2.1 控制系统组成

自主智能导盲机器人控制系统组成如图2所示，主要由传感检测部分、主控制器和执行机构三大部分构成。检测部分包括光电传感器、碰撞传感器、超声波传感器、倾角传感器、视觉传感器和GPS模块；主控制器即为MSP430单片机；执行机构为语音系统和步进电机。主控

制器接收传感器系统的检测信号，经过转换判断，输出控制信号，驱动电机工作或语音输出。下面介绍主要模块的电路设计。

2.2 超声波传感器