我国听力言语残疾居视力残疾、肢残、智残等五大残疾之首，为2 057万人，占我国人口总数的1.67%。在发达国家，大多数瞎子都有装备导盲犬，然而在我国，导盲犬数量严重不足，怎么改进瞎子的出行条件是一件很重要的作业。
为了便利瞎子的安全出行，世界各国一向进行着导盲体系的研发。运用超声波检测间隔，规划比较便利，核算处理也较简略，其丈量精度也能到达运用要求。现在国内生产的带语音功用的超声波导盲拐杖存在相似的问题：一方面是语音芯片运用前需预先录制，运用不方便。另一方面，因为录制者的不同而发生语音音质的不同简略导致误听，需求有一致的语音音质。本文选用STC89C52R单片机，结合超声波测距技能规划导盲杖，并经过语音组成芯片SYN6288完成文本到语音的直接转化，无需预先录制，经过外置扬声器提示瞎子前方路途状况，完成语音导盲功用。
1 作业原理
1.1 超声波测距原理
超声波作为一种新式的、十分有用的东西在各方面都有很大的开展空间，其原理是发射器宣布的超声波在空气中以速度v传达，在接触到被测物体时被反射回来，由接纳器接纳，其往复时刻为t，由s=wt/2即可算出被测物体的间隔。
1.2 TTS语音组成原理
TTS(Text To Speech)文本转化语音技能是人机智能对话开展的趋势，运用此技能，经过MCU或许PC机操控语音芯片发音，能够完成多种场合下的文字即时播报功用。
TTS转化进程是先将文字序列转化成音韵序列，再由体系依据音韵序列生成语音波形。这个进程触及言语学处理和韵律处理，现在完成这个进程较好的途径是，把根据规矩的波形拼接技能和参数语音组成办法结合起来。
2 体系规划
2.1 硬件规划
硬件电路主要由数据收集电路、数据处理电路、语音组成输出电路以及体系电源四部分组成，其硬件结构如图1所示。
数据收集电路主要由高性能KS103超声波测距模块组成。KS103含温度补偿功用，丈量精度高，运用温度批改的测距指令，近间隔内最高精度达1mm;丈量盲区最小至1 cm，最大量程可达8 m，基本无盲区;运用ⅡC接口与主机通讯，主动呼应主机的ⅡC操控指令;省电办法：具有主动休眠功用，模块5 s内未收到主机指令主动进入休眠状况，随时被主机ⅡC操控指令唤醒。
数据处理电路由单片机最小体系构成，MCU选用51系列单片机STC89C52RC。该芯片选用40引脚双列直插封装(DIP)办法，内部由CPU，8 kB的Flash，512 B的RAM，4个8b的I/O端口：P0、P1、P2、P3，一个全双功串行通讯口等组成。该最小体系担任整个体系的数据处理功用。
语音组成传输电路主要由SYN6288模块和扬声器组成。其间SYN6288担任完成文本到语音的转化(TTS)，扬声器担任宣布声音提示。SYN6288是北京宇音全国科技有限公司于2010年头推出的选用PSOLA拼接组成技能的一款语音组成芯片。SYN6288经过异步串口(UART)通讯办法，接纳待组成的文本数据，完成文本到语音(或TTS语音)的转化，可直接经过PWM输出办法驱动扬声器或外接功率放大电路驱动扬声器，进行语音输出，并能够经过读取BUSY管脚的电平获取芯片当时的状况。该芯片支撑GB2312等格局的文本，支撑标点符号、汉字、数字、英文字母及特别字符处理，可正确辨认数值、号码、时刻日期及常用的度量衡符号，具有很强的多音字处理和中文姓氏处理才能。SYN6288模块引脚示意图如图2所示。
体系电源选用的是5 V可充电锂电池，能够屡次重复运用，节能环保。根据SYN6288的超声波测距拐杖体系的硬件电路图如图3所示。
2.2 软件规划
单片机首要初始化有关的参数和相应的模块以及传感器，包含单片机串口的设置、超声波模块和SYN6288语音组成模块。接着单片机经过I%&&&&&%总线读取：KS103超声波模块的值取得前方障碍物的信息，然后单片机经过读取SYN6288的BUSY管脚判别SYN6288是否正在转化语音，假如是的话则等候，假如不是的话则将前方障碍物信息转化成语音信息，并经过扬声器发声，进行语音提示。详细程序流程图如图4所示。
3 测验剖析
经过试验，运用规划的根据SYN6288的超声波语音测距拐杖进行了试验，在0 m～2 m范围内能够有用丈量，测验精度1 cm。存在必定的测验差错主要是因为被测路面不光滑存在超声波吸收衰减和散射丢失以及发射的超声波随方针间隔的增大而衰减等形成。
4 结束语
运用SYN6288语音组成芯片规划的超声波语音测距拐杖运用简略，便于操作。因为选用+5 V锂电池供电，故移动性好，具有语音提示功用，愈加人性化。运用高性能KS103超声波测距模块，经过温度补偿的办法对传递速度予以校对，因而具有较高的丈量准确度。
