一種電子點(diǎn)陣式智能盲人圖像觸覺傳感裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電子點(diǎn)陣式智能盲人圖像觸覺傳感裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]眼睛是人類接收外界信息的主要窗口，據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類所接收到的80%的外界信息來(lái)自于人的眼睛。人眼一旦發(fā)生視覺殘疾或者障礙，就會(huì)給病人的生活、學(xué)習(xí)和工作帶來(lái)極大的不便和痛苦。據(jù)世界衛(wèi)生組織2002年報(bào)告，全球視覺殘疾1.4億，其中4500萬(wàn)為盲人，低視力者9500萬(wàn)人。據(jù)2009年中國(guó)盲人協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)，我國(guó)已有盲人1691萬(wàn)，而我國(guó)每年還將新增盲人45萬(wàn)，低視力者135萬(wàn)，預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)視力殘疾人數(shù)將達(dá)到5000萬(wàn)人。如此龐大的弱勢(shì)群體已經(jīng)引起了社會(huì)的高度關(guān)注。因此，對(duì)于盲人生活輔助設(shè)備的研究已經(jīng)引起各國(guó)的重視。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的盲人圖像觸覺傳感裝置，如申請(qǐng)公布號(hào)為CN102657572A的專利文件公開了一種電子點(diǎn)陣式智能盲人圖像觸覺傳感裝置和傳感實(shí)現(xiàn)方法，:包括圖像采集模塊，用于采集周圍物體的形狀、色彩及亮度信息；數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收?qǐng)D像采集模塊采集到的周圍物體形狀、色彩及亮度信息，并根據(jù)圖像采集模塊采集到的信息輸出不同的控制信號(hào)，控制電流產(chǎn)生模塊和觸覺產(chǎn)生裝置對(duì)人體產(chǎn)生不同范圍、強(qiáng)度和頻率的電流刺激；電流產(chǎn)生模塊，用于在數(shù)據(jù)處理模塊的控制下產(chǎn)生不同強(qiáng)度的電流，電流通過(guò)觸覺產(chǎn)生裝置對(duì)人體產(chǎn)生刺激；觸覺產(chǎn)生裝置，用于接收數(shù)據(jù)處理模塊輸出的控制信號(hào)，利用電流產(chǎn)生模塊產(chǎn)生不同強(qiáng)度的電流對(duì)人體產(chǎn)生不同范圍、強(qiáng)度和頻率的電流刺激。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)中的盲人圖像觸覺傳感裝置只給出了整體思路，并沒有給出具體的實(shí)現(xiàn)方式，而且，現(xiàn)有技術(shù)中的盲人圖像觸覺傳感裝置采用三極管陣列作為觸覺產(chǎn)生裝置，隔離效果不好，容易產(chǎn)生干擾。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種電子點(diǎn)陣式智能盲人圖像觸覺傳感裝置，用以提供一種具體的電子點(diǎn)陣式智能盲人圖像觸覺傳感裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案包括:
[0007]—種電子點(diǎn)陣式智能盲人圖像觸覺傳感裝置，包括像素信號(hào)生成模塊，像素信號(hào)合成模塊和光耦隔離陣列；所述像素信號(hào)生成模塊包括微控制器、像素頻率PWM驅(qū)動(dòng)電路、像素亮度D/A轉(zhuǎn)換電路；微控制器分別連接像素頻率PWM驅(qū)動(dòng)電路和像素亮度D/A轉(zhuǎn)換電路；所述像素信號(hào)合成模塊包括直流電源、像素顏色PWM頻率控制電路和像素亮度電流控制電路；所述像素頻率PWM驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)光耦隔離器連接像素顏色PWM頻率控制電路；所述像素亮度D/A轉(zhuǎn)換電路通過(guò)線性光耦隔離器連接所述像素亮度電流控制電路；所述主流電源通過(guò)像素顏色PWM頻率控制電路和像素亮度電流控制電路輸出連接光耦隔離陣列；所述微控制器還控制連接光耦隔離陣列，所述光耦隔離陣列包括若干行、列的光耦器件，所述微控制器用于控制光耦隔離陣列的行/列接通像素信號(hào)合成模塊和控制光耦隔離陣列的列/行接地。
[0008]所述像素信號(hào)生成模塊還包括AD采樣調(diào)理電路，所述像素信號(hào)合成模塊還包括互感采樣電路；所述互感采樣電路采樣連接直流電源，并通過(guò)互感器隔離連接AD采樣調(diào)理電路，AD采樣調(diào)理電路輸出連接微控制器，所述AD采樣調(diào)理電路用于把互感器輸出的微弱信號(hào)放大轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒖刂破骺刹蓸有盘?hào)。
[0009]所述微控制器是STC15F2K60S單片機(jī)。
[0010]所述直流電源是300V/8mA直流電源。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:電子點(diǎn)陣式智能盲人圖像觸覺傳感裝置包括給微控制器供電的微控制器電源和給光耦隔離陣列供電的直流電源，實(shí)現(xiàn)了隔離供電。通過(guò)像素頻率PWM驅(qū)動(dòng)電路和像素亮度D/A轉(zhuǎn)換電路將微控制器像素陣列中的所有像素點(diǎn)按照一定的順序生成代表像素頻率的PWM信號(hào)和代表像素亮度的電流強(qiáng)度信號(hào)。并通過(guò)線性光耦器件、像素頻率PWM驅(qū)動(dòng)電路和像素亮度D/A轉(zhuǎn)換電路將PWM信號(hào)和電流強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)換成設(shè)定電壓的PWM信號(hào)和電流強(qiáng)度信號(hào)并通過(guò)光耦隔離陣列將直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槿梭w可以觸覺到的安全電流，微控制器對(duì)的光耦隔離陣列單個(gè)成對(duì)觸點(diǎn)逐行、列進(jìn)行開關(guān)控制，使得每對(duì)觸點(diǎn)按設(shè)定的參數(shù)導(dǎo)通或關(guān)斷，形成圖像觸覺識(shí)別。通過(guò)光耦隔離陣列進(jìn)行觸覺識(shí)別，實(shí)現(xiàn)了電流信號(hào)與陣列之間的隔離。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的像素亮度D/A轉(zhuǎn)換電路的電路圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的像素顏色PWM頻率控制電路的電路圖；
[0015]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的互感采樣電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的電子點(diǎn)陣式智能盲人圖像觸覺傳感裝置包括像素信號(hào)生成模塊，像素信號(hào)合成模塊和光耦隔離陣列。
[0018]像素信號(hào)生成模塊包括STC15F2K60S單片機(jī)、像素頻率PWM驅(qū)動(dòng)電路、像素亮度D/A轉(zhuǎn)換電路和+5V電源；+5V電源一端接地，一端連接單片機(jī)，單片機(jī)分別連接像素頻率PWM驅(qū)動(dòng)電路和像素亮度D/A轉(zhuǎn)換電路。該模塊把每個(gè)像素所包含的顏色轉(zhuǎn)換為PWM頻率信號(hào)，把每個(gè)像素的亮度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鲝?qiáng)度信號(hào)。
[0019]STC15F2K60S單片機(jī)接收上位主控系統(tǒng)的像素陣列，并將像素陣列中的所有像素點(diǎn)按照一定的順序生成代表像素頻率的PWM信號(hào)和代表像素亮度的電流強(qiáng)度信號(hào)。
[0020]像素頻率PWM驅(qū)動(dòng)電路將微控制器產(chǎn)生的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換成能夠驅(qū)動(dòng)光電耦合器的信號(hào)。
[0021]像素亮度D/A轉(zhuǎn)換電路將STC15F2K60S單片機(jī)產(chǎn)生的電流強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。如圖2所示，該電路主要由TLC5615(D/A)串行D/A轉(zhuǎn)換電路及2.5V參考穩(wěn)壓電路組成。單片機(jī)把電流強(qiáng)度信號(hào)的數(shù)字量輸入TLC5615的1管腳，從TLC5615的7管腳輸出模擬量，該模擬量通過(guò)運(yùn)算放大器LM308倒向后，進(jìn)入AQV259H線性光耦，從而控制300V直流信號(hào)的大小。
[0022]像素信號(hào)合成模塊包括直流電源、像素顏色PWM頻率控制電路和像素亮度電流控制電路。用于把直流電流合成為人體可以安全舒適感覺到的像素點(diǎn)觸覺信息。像素頻率PWM驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)光耦隔離器連接像素顏色PWM頻率控制電路；像素亮度D/A轉(zhuǎn)換電路通過(guò)線性光耦隔離器連接像