前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的單片機盲文助讀器系統設計論文，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1新型盲文助讀器的總體架構設計
目前廣泛應用的盲文有現行盲文和雙拼盲文兩種，現行盲文以三行兩列的6個凸點為一個基本單位，6個凸點之間通過不同的排列組合形成不同的文字，本文基于流行最廣的現行盲文設計了一種8方的盲文助讀器。因微型步進電機具有體積小、利于控制、價格低廉等優點，機械部分采用步進電機來實現凸點的起落，控制部分則采用STC89C51單片機，通過6個LB1848M步進電機驅動芯片來控制6個步進電機，每個步進電機控制1個凸點的起降，每6個步進電機控制的凸點表示1個盲文單元（即盲文的1方），每個盲文單元可以顯示1個阿拉伯數字或英文字母，2個或3個單元可以顯示1個漢字。電路連接部分采用自行設計的PCB板，將電機驅動芯片、步進電機、單片機有序地連接。單片機通過內部程序控制來實現盲文單元內6個步進電機間以及每個盲文單元間的協調組合，從而實現盲文的表達輸出。
2機械整體架構
采用微型步進電機作為原動機（即控制終端），通過單片機發送的信號控制電機的旋轉，帶動螺旋機構控制螺母和凸點的升降運動。將微型步進電機鑲嵌在底盤內，焊接在PCB板上，利用導軌板壁和與之配合的電機限制螺母沿x，y，z軸平動和繞x，y軸轉動，使之只能繞z軸轉動從而實現沿導軌板壁的上下移動，每6個凸點為1個單元，通過不同凸點的起降變化，顯示不同的文字。步進電機是四線二項混合式（HybridStepping，HS）微型步進電機，此款電機屬于二相四拍式步進電機。通過LB1848M芯片產生的驅動信號驅動步進電機，帶動絲軸上的螺母上下運動，距離控制在2mm的統一高度。
3控制部分設計
3．1多機通訊的硬件設計
PC機作為上位機，主機和從機都為51單片機。PC機與主機通過串口通訊。由于通訊距離較短，所以本項目采用RS232進行串口通訊，波特率為9600b／s，數據位為8位。主機利用緩沖寄存器SBUF接收PC機發來的字符數據后經過內部轉碼處理，將字符數據翻譯為對應的電機控制碼，通過串行通訊發送給從機。從機接收完主機發來的數據后，實時控制相應步進電機的轉動狀態。主、從機通訊的電路節點設計見圖4，其中從機部分只顯示出了一個單片機和1個電機。PCB板的設計是本項目硬件系統的重要部分，使用ProtelDXP2004，實現了SCH（原理圖）設計、SCH仿真、PCB（印制電路板）設計、AutoRouter（自動布線器）和FPGA設計。在PCB的制作過程中，芯片LB1848M的封裝根據技術手冊完成。為了減小盲人助讀器的整體尺寸并且配合微型步進電機的焊接，實際制作時，采用兩層PCB板作為信號層，其主要的工藝指標如下：PCB板寬為24mil；最小線寬為6mil；走線與焊盤的最小距離為12mil；過孔最小內徑為16mil。
3．2多機通訊的軟件設計
通過對51單片機內部的多機通訊控制位SM2、SM1的控制實現多機通訊。。利用串行通訊來實現主機與從機間的通訊，主機先利用串口向所有從機發送地址，在從機接收到地址時進行判斷。若地址不符則不作為，地址相符則繼續接收主機發來的電機控制信息，進而對電機進行控制以實現盲文的顯示。在進行多機通訊時，主機依次對從機進行控制，實現8組步進電機的依次控制，先控制第1個從機，令電機顯示第1個盲文，再控制第2個從機，令電機顯示第2個盲文，……在8組從機依次控制完畢后將所有從機的控制位SM2、SM1恢復為初始狀態，準備進行下一次通訊命令的接收。
4結論
本文從我國盲文使用現狀入手，指出了現有語音合成發聲軟件和紙質書籍的弊端，并詳細介紹了新型盲文助讀器的具體設計原理。利用微型步進電機控制凸點，用單片機控制電機，通過PCB進行電路搭建，實現了新型盲文助讀器的設計。它能很方便地將電子版文字轉化為盲文凸起形式，價格低廉，對盲人的學習、生活有很大的幫助。
作者：李錦明 李文景 陳紅梅 駢根 單位：哈爾濱理工大學榮成學院
