盲人智能語音震動(dòng)拐杖

張啟莉 馮欣 王榮

摘 要：本產(chǎn)品旨在為盲人設(shè)計(jì)一款遇到障礙物既能語音提示，又會(huì)有手柄震動(dòng)來共同提示盲人前方有障礙物。主要通過超聲波模塊時(shí)刻測(cè)量障礙物和盲人的距離，能夠讓盲人辨別障礙物的存在；通過語音提示能夠當(dāng)盲人遇到障礙物時(shí)提示盲人前方有危險(xiǎn)；通過光敏模塊，在光線較暗的地方能夠自動(dòng)打開LED燈，雖然盲人自身不需要，但能夠在光線較暗的環(huán)境中讓周圍的人注意到盲人的存在，從而減小危險(xiǎn)的發(fā)生，保障盲人出行的安全。

關(guān)鍵詞：語音提示；超聲波；蜂鳴器；光敏模塊

0 引言

據(jù)調(diào)查顯示，全國盲人總數(shù)約為500萬，占全國人口的0.36%，占全國殘障人士總數(shù)的6.02%。在這樣的背景下，全國每天盲人出行事故率也隨之升高，其主要原因除了盲道鋪設(shè)不完全、設(shè)計(jì)不合理等原因外，主要原因在于盲人隨身帶的拐杖或其他助行設(shè)備的不完善以及其他人對(duì)盲人出行的不注意所導(dǎo)致，所以為了保證盲人的出行安全以及降低盲人出行事故率，本產(chǎn)品將設(shè)計(jì)出一款符合盲人出行的智能語音震動(dòng)拐杖，從而保證盲人出行的安全。

1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

主要通過超聲波模塊時(shí)刻測(cè)量障礙物和盲人的距離。當(dāng)距離小于3米的時(shí)候蜂鳴器會(huì)發(fā)出響聲，如果距離越來越近蜂鳴器的響聲頻率更加急促，這樣能夠讓盲人辨別障礙物的存在；語音提示的功能當(dāng)距離小于50cm時(shí)進(jìn)行提示：距離前方障礙物50cm，請(qǐng)注意安全；通過光敏模塊，在光線較暗的地方能夠自動(dòng)打開LED燈，雖然盲人自身不需要，但能夠在光線較暗的地方讓周圍的人注意到盲人的存在，從而減小危險(xiǎn)的發(fā)生。

2 擬解決的關(guān)鍵問題

（1）超聲波模塊時(shí)刻測(cè)量障礙物和盲人的距離。當(dāng)距離小于3米的時(shí)候蜂鳴器會(huì)發(fā)出響聲，如果距離越來越近蜂鳴器的響聲頻率更加急促，這樣能夠讓盲人辨別障礙物的存在，

（2）語音提示。當(dāng)距離小于50cm時(shí)進(jìn)行提示：距離前方障礙物50cm，請(qǐng)注意安全。

（3）光敏模塊。其作用是當(dāng)晚上的時(shí)候能夠自動(dòng)打開LED燈模塊，雖然盲人自身不需要，但能夠在光線較暗的地方讓周圍的人注意到盲人的存在，減小危險(xiǎn)的產(chǎn)生。

（4）震動(dòng)功能，在嘈雜的地方當(dāng)盲人聽不見語音提示和蜂鳴器的響聲的時(shí)候，可以借助手柄震動(dòng)來提示盲人前方有障礙物。

（5）該設(shè)計(jì)主要的難度在于檢測(cè)設(shè)備距離檢測(cè)物的精度。

（6）所供電方式為電池供電和充電供電方式。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

本項(xiàng)目為“盲人智能語音震動(dòng)拐杖”，具體研究?jī)?nèi)容如下：

（1）當(dāng)盲人在出行的過程中遇到障礙物時(shí)，在不同的的距離時(shí)會(huì)有不同程度的預(yù)警聲進(jìn)行提示。

（2）盲人在遇到危險(xiǎn)物時(shí)除了預(yù)警聲外還有語音提示，如：距離前方多少距離有障礙物，請(qǐng)注意安全等。

（3）在語音提示的同時(shí)，在拐杖的手柄處會(huì)有震動(dòng)來提示盲人注意安全，所用到的技術(shù)為基于89C51單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

（4）在拐杖的手柄處我們?cè)O(shè)有光敏模塊，當(dāng)在晚上的時(shí)候能夠自動(dòng)打開LED燈模塊，雖然盲人自身不需要，但能夠在光線較暗的地方讓周圍的人注意到盲人的存在，減小危險(xiǎn)的產(chǎn)生等。

（5）檢測(cè)設(shè)備在距離2cm--4.5m時(shí)，精度在0.3cm+1%左右。

4 設(shè)計(jì)模型

設(shè)計(jì)的模型中包括LED燈、單片機(jī)、震動(dòng)模塊、語音提示模塊、蜂鳴器等，具體模型如下圖所示：

5 結(jié)束語

本產(chǎn)品主要基于89C51單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過超聲波測(cè)距、蜂鳴器預(yù)警、語音模塊提示以及光敏模塊自動(dòng)打開LED燈等功能，從而讓盲人在出行的時(shí)候避免障礙物的阻礙及周圍的人注意到盲人的存在，從而減小危險(xiǎn)的發(fā)生。

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