發(fā)布時間：2017-07-14 05:20

  本文關鍵詞：電磁式盲文點顯示裝置的控制系統(tǒng)設計研究

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【摘要】：在全球范圍內,大約有2.85億人有不同程度的視力損傷,其中視力損傷較嚴重的盲人數(shù)量將近3900萬,約占視力損傷總人數(shù)的13.68%。人口大國中國是全世界盲人數(shù)量最多的國家,大約有825萬,占全球盲人總人數(shù)的21%[1]。電磁式盲文點顯示裝置作為盲人利用觸覺感知獲取外部信息的一種有效途徑,對其需求是越來越強烈,因此對它的研究也越來越熱門。本文以自主研發(fā)的電磁式盲文點顯示裝置的機械本體為主體,綜合分析國內外對電磁式盲文點顯示裝置的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,設計并實現(xiàn)電磁式盲文點顯示裝置的整個盲文點驅動和盲文字顯示系統(tǒng),最后對電磁式盲文點顯示裝置進行整體性能的測試和試驗。首先,在電磁式盲文點顯示裝置的機械結構基礎之上,開展了基于51單片機的盲文點顯示裝置的盲文點驅動控制系統(tǒng)的研發(fā)。整個控制系統(tǒng)包括電源模塊、主控制模塊、控制電路模塊、放大電路模塊和顯示模塊。包括使用Protues軟件進行電路的仿真工作和Altium Designer軟件電路板的設計工作。利用Keil軟件編寫控制程序,驅動電磁線圈,控制盲文點顯示裝置,實現(xiàn)盲文字符的顯示。其次,在原先功能的基礎之上,將程序進行整理和完善,移植到以Cortex-M3為內核更高一級的單片機上,增加了盲文點顯示裝置的盲文字液晶顯示模塊、SD文件管理模塊,進一步完善整個盲文點顯示裝置的盲文點驅動控制系統(tǒng)的功能。其中還對盲文點顯示裝置的盲文點驅動控制系統(tǒng)的電路板進行了優(yōu)化設計,將原來的2層PCB板改成了4層PCB板,同時將原來的直插型元器件換成了貼片式元器件,大大減小了電路板的尺寸。為了驗證電磁式盲文點顯示裝置的盲文點驅動和盲文字顯示系統(tǒng)的有效性,隨之開展了一些電壓值和觸點力大小感知實驗、盲文點顯示裝置的盲文字符感知實驗。實驗的結果表明,當給電磁式盲文點顯示裝置的盲文點驅動的電磁線圈提供6V的電源電壓時,電磁線圈能夠輸出足夠大的力來驅動盲文觸點,人的手指在感知盲文點的過程中具有良好的觸摸感受。最后,對整篇論文內容進行了總結和展望。
【關鍵詞】：盲文點顯示裝置 盲文點驅動 控制系統(tǒng) 觸點感知
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH789
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 課題研究背景和意義9-10
• 1.2 盲文的由來及組成10-14
• 1.3 國內外盲文點顯示裝置的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.4 盲文點顯示裝置的研究難點及生存發(fā)展條件18-19
• 1.5 論文的主要內容19-21
• 第二章 基于51單片機盲文點顯示裝置的盲文點驅動控制21-36
• 2.1 引言21
• 2.2 盲文點顯示裝置的機械本體結構21-23
• 2.3 盲文點顯示裝置驅動元件23-24
• 2.4 單片機對盲文點顯示裝置盲文點控制的硬件結構框架24-25
• 2.5 盲文點驅動控制電路的系統(tǒng)方案設計25-29
• 2.5.1 電源模塊25-26
• 2.5.2 主控制模塊26-28
• 2.5.3 控制電路模塊28-29
• 2.5.4 放大電路模塊和顯示模塊29
• 2.6 盲文點驅動控制電路的仿真29-30
• 2.7 Altium Designer軟件電路板的設計30-31
• 2.8 控制系統(tǒng)軟件設計31-33
• 2.9 控制電路的性能測試33-35
• 2.10 本章小結35-36
• 第三章 基于ARM盲文點顯示裝置的文件讀取及LCD顯示驅動36-51
• 3.1 引言36
• 3.2 基于ARM盲文點顯示裝置控制系統(tǒng)總體方案設計36-37
• 3.3 STM32開發(fā)平臺對盲文點顯示裝置盲文點控制的硬件結構框架37
• 3.4 ARM主控制模塊37-40
• 3.4.1 STM32開發(fā)平臺38-39
• 3.4.2 Cortex-M3內核處理器STM32F103ZET639-40
• 3.5 LCD液晶顯示模塊40-41
• 3.6 SD卡模塊41-42
• 3.7 Altium Designer軟件電路板的優(yōu)化設計42-43
• 3.8 ARM控制系統(tǒng)軟件設計43-50
• 3.8.1 按鍵掃描程序設計43-44
• 3.8.2 LCD驅動程序設計44-46
• 3.8.3 SD卡驅動讀寫程序設計46-47
• 3.8.4 FATFS文件系統(tǒng)移植47-50
• 3.8.4.1 文件系統(tǒng)的介紹47-48
• 3.8.4.2 文件系統(tǒng)的配置和移植48-50
• 3.9 本章小結50-51
• 第四章 盲文點顯示裝置的盲文字顯示仿真實驗及數(shù)據(jù)分析51-60
• 4.1 引言51
• 4.2 盲文點顯示裝置的顯示系統(tǒng)的實驗環(huán)境的搭建和方法51-52
• 4.2.1 盲文點顯示裝置的實驗環(huán)境的搭建51
• 4.2.2 盲文點顯示裝置的實驗內容51-52
• 4.3 電磁線圈運動實時性分析52-54
• 4.4 電壓值和觸點力大小感知實驗54
• 4.5 LED模擬盲文點顯示裝置觸點仿真實驗54-56
• 4.6 盲文點顯示裝置的盲文字符感知實驗56-59
• 4.7 本章小結59-60
• 第五章 總結與展望60-61
• 5.1 論文總結60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻61-65
• 附圖65-67
• 攻讀碩士學位期間的研究成果和參與項目情況67-68
• 致謝68

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本文編號：539823