前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的单片机盲文助读器系统设计论文，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
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LB1848M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PCB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x，y，z轴平动和绕x，y轴转动，使之只能绕z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（HybridStepping，HS）微型步进电机，此款电机属于二相四拍式步进电机。通过LB1848M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2mm的统一高度。
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9600b／s，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。主、从机通讯的电路节点设计见图4，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ProtelDXP2004，实现了SCH（原理图）设计、SCH仿真、PCB（印制电路板）设计、AutoRouter（自动布线器）和FPGA设计。在PCB的制作过程中，芯片LB1848M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24mil；最小线宽为6mil；走线与焊盘的最小距离为12mil；过孔最小内径为16mil。
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SM2、SM1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。
作者：李锦明 李文景 陈红梅 骈根 单位：哈尔滨理工大学荣成学院
