本文摘要：概要：针对目前市场上盲用导航系统产品的严重不足，使用基于ARM11的S3C6410微处理器和基于WinCE软件，设计了智能导航系统盲杖系统。通过GPS模块，该系统可以获取盲用定位与导航系统功能。 利用超声波测障模块，系统需要构建一定范围内的障碍物监测，很大地解决问题了盲人独立国家上下班艰难的问题。

概要：针对目前市场上盲用导航系统产品的严重不足，使用基于ARM11的S3C6410微处理器和基于WinCE软件，设计了智能导航系统盲杖系统。通过GPS模块，该系统可以获取盲用定位与导航系统功能。

利用超声波测障模块，系统需要构建一定范围内的障碍物监测，很大地解决问题了盲人独立国家上下班艰难的问题。　　关键词：ARM11;WinCE；盲用导航系统；GPS；超声波　　目前市场上现有的GPS产品主要集中于在车载导航系统或面向正常人的手执导航系统，视障人士很难享用到与正常人一样的导航系统服务。迄今为止，国内还没一款专门为视障人士研发的GPS导航系统。

为提升视障人士的生活水平，为他们的上下班带给便捷，研发出有限于于类似群体的GPS导航系统势在必行。　　本文使用了基于ARM11-WinCE平台的嵌入式系统作为系统的掌控平台，以提升系统的性能、集成度以及可扩展性；运用GPS定位技术和TTS文语切换系统，构建了对视障人士的GPS定位及电子地图导航系统；利用超声波测距功能，系统可以获取一定距离内的障碍物观测与监测。为构建上述功能，使用Trimble公司的GPS接管模块LasseniQ构建了GPS定位功能，处理器使用三星公司的S3C6410（ARM1176JZF-S核心）芯片，操作系统为WindowsCE6.0。

　　1系统硬件设计　　1.1系统整体结构　　本智能导航系统盲杖系统是为了构建GPS定位、电子地图查找、路径自由选择以及超声波观测、语音输入等主要功能，系统设计图如图1右图。各个功能模块构建功能如下：　　　　（1）GPS信号接管模块：接管GPS信号，输入当前经纬度、移动方向与速度、时间等信息。已完成与中央处理器的通信，报告工作状态，并接管中央处理器的掌控［1］。　　（2）存储模块：存储系统程序、电子地图数据以及GPS提供的信息等，可以展开存储、加载、查找信息等操作者。

　　（3）超声波测障模块：发送到和接管超声波脉冲，对系统给中央处理器并接管其掌控信号。　　（4）人机接口模块：还包括表明和键盘输入、语音输入，使用中央处理器掌控和监测。　　（5）中央处理器：掌控并接管GPS模块、超声波测障模块产生的信号，监控键盘状态，并掌控LCD表明、语音输入等。　　1.2系统主要模块设计　　（1）GPS模块。

系统自由选择Trimble公司的LasseniQGPS接收器作为GPS信号接管模块，其模块电路如图2右图。为了有利于在户外手执用于，系统要考虑到体积、功耗以及精度的市场需求。

系统搭配的GPS模块面积仅有8cm2，功耗大于89mW，而其GPS定位精度平均10m，速度精度需要超过0.1km/h，GPS方向可准确到2，基本需要符合本系统的拒绝。　　　　（2）中央处理器。系统搭配Samsung公司的S3C6410A-XH66作为中央处理器。

　　S3C6410A-XH66是一款基于ARM1176JZF-S内核的32bitRSIC微处理器，其优化的外部存储器模块分成DRAM和Flash/ROM/DRAM两路端口，能符合本系统加载电子地图时对数据比特率的拒绝。另外，S3C6410A-XH66还有Camera模块、TFT24bit真彩色LCD控制器、4地下通道的UART、I2C总线等。处理器内部时钟为533MHz，可以符合较简单导航系统算法的必须。　　（3）存储模块。

系统搭配两片64M16bit的MobileDDR芯片K4X1G163PC，包含共256MB的内存模块，以及一片1G8bit的NANDFlash芯片K9G8G08U0M作为外部存储。内存模块设计如图3右图，两片K4X1G163PC的相连方式完全相同，用于1.8V工作电压，主频为166MHz，在处理器内部时钟为533MHz时，需要相似最低用于效率。

必须留意的是，在展开PCB布线工作时，两片内存芯片的地址线和数据线必需展开等宽设置。　　（4）超声波测障模块。

该模块用于两个超声波换能器，分别已完成超声波发送到和检测接管的任务。发送到模块在设计之初使用反相器74LS04，但在测试过程中找到由于脉冲时间过短，而导致反相器输入波形过于理想。经过多次调试较为，最后使用Philips公司的高速反相器74HC04，其在工作电压VCC为4.5V时，标准跳变时间平均6ns，极好地构建了系统功能。超声波检测接管模块用于CX20106展开信号缩放，如图4右图。

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