“一级保护废物”通过精心收集，向本站投稿了3篇基于51单片机的盲文助读器系统设计研究论文，以下是小编为大家准备了基于51单片机的盲文助读器系统设计研究论文，欢迎参阅。
篇1：基于51单片机的盲文助读器系统设计研究论文
基于51单片机的盲文助读器系统设计研究论文
引言
中国是全世界盲人最多的国家之一，据统计约有900万盲人。盲人接受文字信息的途径主要有利用语音合成发声软件阅读和触摸盲文凸字两种形式。语音合成发声感情生硬，缺乏阅读快感，较晦涩的文字和公式更是难以理解记忆。同时，供盲人阅读的新版图书只有104种，盲文期刊仅8种，品种数量可谓奇缺叫。另一方面，现有的盲文助读器由于采用压电陶瓷，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。
1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，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、价格低廉等优点，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1,B1848M步进电机驱动芯片来控制6个步进电机，每个步进电机控制1个凸点的起降，每6个步进电机控制的凸点表示1个盲文单元(即盲文的1方)，每个盲文单元可以显示1个阿拉伯数字或英文字母，2个或3个单元可以显示1个汉字。电路连接部分采用自行设计的PC'B板，将电机驱动芯片、步进电机、单片机有序地连接。单片机通过内部程序控制来实现盲文单元内6个步进电机间以及每个盲文单元间的协调组合，从而实现盲文的表达输出。
2机械整体架构
采用微型步进电机作为原动机(即控制终端)，通过单片机发送的信号控制电机的旋转，带动螺旋机构控制螺母和凸点的升降运动。将微型步进电机镶嵌在底盘内，焊接在PCB板上，利用导轨板壁和与之配合的电机限制螺母沿二，二轴平动和绕二，y轴转动，使之只能绕二轴转动从而实现沿导轨板壁的上下移动，每6个凸点为1个单元，通过不同凸点的起降变化，显示不同的文字。
步进电机是四线二项混合式微型步进电机，此款电机属于二相四拍式步进电机。通过1,B1848M芯片产生的驱动信号驱动步进电机，带动丝轴上的螺母上下运动，距离控制在2 mm的统一高度。步进电机结构示意图如图3所示。
3控制部分设计
3. 1多机通讯的硬件设计
PC机作为上位机，主机和从机都为51单片机。PC'机与主机通过串口通讯。由于通讯距离较短，所以本项目采用RS232进行串口通讯，波特率为9 600，数据位为8位。
主机利用缓冲寄存器SBUF接收PC'机发来的字符数据后经过内部转码处理，将字符数据翻译为对应的电机控制码，通过串行通讯发送给从机。从机接收完主机发来的数据后，实时控制相应步进电机的转动状态。其中从机部分只显示出了一个单片机和1个电机。
PCB板的设计是本项目硬件系统的重要部分，使用Propel DXP2004，实现了SCH(原理图)设计、SCH仿真、PCB(印制电路板)设计、Auto Router(自动布线器)和FPUA设计。
在PC'B的制作过程中，芯片IB1848M的封装根据技术手册完成。为了减小盲人助读器的.整体尺寸并且配合微型步进电机的焊接，实际制作时，采用两层PCB板作为信号层，其主要的工艺指标如下:PCB板宽为24 mil;最小线宽为6 mil;走线与焊盘的最小距离为12 mil;过孔最小内径为16 mil。
3.2多机通讯的软件设计
通过对51单片机内部的多机通讯控制位SM2SM1的控制实现多机通讯。利用串行通讯来实现主机与从机间的通讯，主机先利用串口向所有从机发送地址，在从机接收到地址时进行判断。若地址不符则不作为，地址相符则继续接收主机发来的电机控制信息，进而对电机进行控制以实现盲文的显示。
在进行多机通讯时，主机依次对从机进行控制，实现8组步进电机的依次控制，先控制第1个从机，令电机显示第1个盲文，再控制第2个从机，令电机显示第2个盲文。
在8组从机依次控制完毕后将所有从机的控制位SM2-SM1恢复为初始状态，准备进行下一次通讯命令的接收。
4结论
本文从我国盲文使用现状入手，指出了现有语音合成发声软件和纸质书籍的弊端，并详细介绍了新型盲文助读器的具体设计原理。利用微型步进电机控制凸点，用单片机控制电机，通过PCB进行电路搭建，实现了新型盲文助读器的设计。它能很方便地将电子版文字转化为盲文凸起形式，价格低廉，对盲人的学习、生活有很大的帮助。
篇2：铁路列车止轮器管理系统设计研究论文
摘要：介绍了铁路列车止轮器管理系统的硬件功能设计和软件功能设计，采用人脸识别技术、数据库技术、RS485通信控制技术，实现了对止轮器管理状态的卡控，保证了列车启动的安全，减少了列车安全隐患。
关键词：铁路列车；止轮器；管理系统；人脸识别
目前，铁路列车止轮器管理中常常出现不能及时按规定存放的不良现象，为避免因此而造成的列车安全隐患[1]，设计了一套铁路列车止轮器管理系统。该系统采用人脸识别技术、数据库技术、RS485通信控制技术，通过软件管理系统对止轮器的应用状况进行卡控，确保存放规范、使用得当，进而保证列车的启动安全。
1铁路列车止轮器管理系统的组成及工作原理
铁路列车止轮器管理系统包括计算机管理系统、人脸识别系统、储物柜存放系统、继电器控制系统4部分。1)计算机管理系统。计算机管理系统通过数据库对止轮器存放/领取、人员信息查询、人员权限设置、止轮器状态查询等进行管理。止轮器存放/领取模块对库房内止轮器状态进行显示，便于使用人员通过计算机了解当前止轮器的使用状态，对止轮器进行选择和确认。人员权限设置部分将使用者分为使用人员和管理人员两类，使用人员可对止轮器进行存放/领取操作；管理人员可查询止轮器的使用状态和使用人员信息。人员信息查询包括人员名称、所在班组、领取时间、归还时间、领取止轮器的编号等基础信息。管理者可通过止轮器状态查询系统查询某止轮器当前的状态信息，领取人员状况、是否存在于所在轨道等信息。2)人脸识别系统。人脸识别系统主要对止轮器的使用者和管理者的人脸细部特征进行存储和辨识，便于对储物柜进行开启权限的设置。3)储物柜存放系统。储物柜主要用于存放止轮器，通过外部计算机管理软件和人脸识别系统限制存取止轮器的人员，从而达到科学规范管理的目的。外部人员要领取或存放止轮器时，首先要通过查询软件确定止轮器是否被领走，然后对某一轨道止轮器的领取进行确认，若使用者具备权限，则可通过人脸识别系统开启开锁动作从而领到所需的止轮器。4)继电器控制系统。继电器控制系统主要用于实现人脸识别系统权限判定后的开锁动作，主要由RS232/RS485控制板、继电器板组成。
篇3：铁路列车止轮器管理系统设计研究论文
第75页图2为铁路列车止轮器管理系统的软件功能结构图。进行止轮器大普查时，具有相应权限的管理人员可进入本系统查看止轮器的使用情况，并获得相应信息，如某止轮器处于使用状态还是存放状态、数量是否匹配、使用频度、使用人员等[3]。二是日常使用查询。当段上工人进行人工作业时，可进入本系统查询可用的止轮器，然后放置在相应轨道上。2)后台管理功能。一是人员权限管理。对可登录本系统的操作人员和管理人员的基本信息录入、权限分配、权限修改等进行管理。二是止轮器使用人员认证信息管理。对使用人员人脸信息的录入、修改、删除等进行管理。三是设备管理。对止轮器的编号修改、存放数量修改等进行管理。3)数据存储功能。将止轮器的使用状态转换为数据流的存储控制。不同时间段内止轮器的使用数量、剩余数量、使用人员信息均存储在数据库中；主机、人脸识别、储物柜之间通信时的0，1交互信号也存储在相应字段内。4)识别功能。止轮器的.管理权限确定。将人员信息录入人脸识别系统，使用时进行刷脸认证，无权限则无法使用止轮器。将人脸特征作为身份识别依据，无法篡改伪装，无需担心因卡丢失造成的不安全因素，安全系数更高，储物柜门禁权限管理更高效。人脸识别功能界面见图3．5)门禁功能。具有止轮器使用权限的人员在允许范围内，正脸面对识别设备即可完成识别与论证，并给出相应的提示信号，储物柜电子锁打开。6)追踪判定功能。当止轮器取走1)设备查询功能。一是普查查询。当车辆段进行止轮器大普查时，具有相应权限的管理人员可进入本系统查看止轮器的使用情况，并获得相应信息，如某止轮器处于使用状态还是存放状态、数量是否匹配、使用频度、使用人员等[3]。二是日常使用查询。当段上工人进行人工作业时，可进入本系统查询可用的止轮器，然后放置在相应轨道上。2)后台管理功能。一是人员权限管理。对可登录本系统的操作人员和管理人员的基本信息录入、权限分配、权限修改等进行管理。二是止轮器使用人员认证信息管理。对使用人员人脸信息的录入、修改、删除等进行管理。三是设备管理。对止轮器的编号修改、存放数量修改等进行管理。3)数据存储功能。将止轮器的使用状态转换为数据流的存储控制。不同时间段内止轮器的使用数量、剩余数量、使用人员信息均存储在数据库中；主机、人脸识别、储物柜之间通信时的0，1交互信号也存储在相应字段内。4)识别功能。止轮器的管理权限确定。将人员信息录入人脸识别系统，使用时进行刷脸认证，无权限则无法使用止轮器。将人脸特征作为身份识别依据，无法篡改伪装，无需担心因卡丢失造成的不安全因素，安全系数更高，储物柜门禁权限管理更高效。人脸识别功能界面见图3。图1铁路列车止轮器管理系统硬件组成RS485/RS232控制器图2铁路列车止轮器管理系统软件功能结构图后，反馈追踪作业人员将其放置在哪个轨道，判定是否按要求操作。7)人机交互功能。显示触摸屏操作图文提示菜单，方便管理人员和使用人员灵活操作本系统。8)低功耗节能控制功能。如果一段时间内无触摸操作，系统将进入低功耗节能工作状态，自动关闭显示面板，设备在低功耗工作状态运行。
4结束语
本文对铁路列车止轮器管理系统进行了设计，包括系统的硬件功能和软件功能。实际应用表明，该系统能对止轮器进行科学有效的管理，提高了铁路管理效率，减少了列车安全隐患。
参考文献：
[1]潘峥嵘,强浩.基于铁轨识别的列车滑动在线监测系统[J].微计算机信息,2012,28(3):39-41.
[2]齐俊岩.北京地铁车辆的停放制动[J].现代城市轨道交通,2007(1):22-23.
[3]沈晓晖,强浩.列车智能止轮器在线监测系统的设计与实现[J].自动化与仪器仪表,2011(2):53-55.
★ 教学系统设计
基于51单片机的盲文助读器系统设计研究论文（精选3篇）
