盲人智能语音震动拐杖

张启莉 冯欣 王荣

摘 要：本产品旨在为盲人设计一款遇到障碍物既能语音提示，又会有手柄震动来共同提示盲人前方有障碍物。主要通过超声波模块时刻测量障碍物和盲人的距离，能够让盲人辨别障碍物的存在；通过语音提示能够当盲人遇到障碍物时提示盲人前方有危险；通过光敏模块，在光线较暗的地方能够自动打开LED灯，虽然盲人自身不需要，但能够在光线较暗的环境中让周围的人注意到盲人的存在，从而减小危险的发生，保障盲人出行的安全。

关键词：语音提示；超声波；蜂鸣器；光敏模块

0 引言

据调查显示，全国盲人总数约为500万，占全国人口的0.36%，占全国残障人士总数的6.02%。在这样的背景下，全国每天盲人出行事故率也随之升高，其主要原因除了盲道铺设不完全、设计不合理等原因外，主要原因在于盲人随身带的拐杖或其他助行设备的不完善以及其他人对盲人出行的不注意所导致，所以为了保证盲人的出行安全以及降低盲人出行事故率，本产品将设计出一款符合盲人出行的智能语音震动拐杖，从而保证盲人出行的安全。

1 系统的总体设计

主要通过超声波模块时刻测量障碍物和盲人的距离。当距离小于3米的时候蜂鸣器会发出响声，如果距离越来越近蜂鸣器的响声频率更加急促，这样能够让盲人辨别障碍物的存在；语音提示的功能当距离小于50cm时进行提示：距离前方障碍物50cm，请注意安全；通过光敏模块，在光线较暗的地方能够自动打开LED灯，虽然盲人自身不需要，但能够在光线较暗的地方让周围的人注意到盲人的存在，从而减小危险的发生。

2 拟解决的关键问题

（1）超声波模块时刻测量障碍物和盲人的距离。当距离小于3米的时候蜂鸣器会发出响声，如果距离越来越近蜂鸣器的响声频率更加急促，这样能够让盲人辨别障碍物的存在，

（2）语音提示。当距离小于50cm时进行提示：距离前方障碍物50cm，请注意安全。

（3）光敏模块。其作用是当晚上的时候能够自動打开LED灯模块，虽然盲人自身不需要，但能够在光线较暗的地方让周围的人注意到盲人的存在，减小危险的产生。

（4）震动功能，在嘈杂的地方当盲人听不见语音提示和蜂鸣器的响声的时候，可以借助手柄震动来提示盲人前方有障碍物。

（5）该设计主要的难度在于检测设备距离检测物的精度。

（6）所供电方式为电池供电和充电供电方式。

3 系统设计主要内容

本项目为“盲人智能语音震动拐杖”，具体研究内容如下：

（1）当盲人在出行的过程中遇到障碍物时，在不同的的距离时会有不同程度的预警声进行提示。

（2）盲人在遇到危险物时除了预警声外还有语音提示，如：距离前方多少距离有障碍物，请注意安全等。

（3）在语音提示的同时，在拐杖的手柄处会有震动来提示盲人注意安全，所用到的技术为基于89C51单片机的系统设计。

（4）在拐杖的手柄处我们设有光敏模块，当在晚上的时候能够自动打开LED灯模块，虽然盲人自身不需要，但能够在光线较暗的地方让周围的人注意到盲人的存在，减小危险的产生等。

（5）检测设备在距离2cm--4.5m时，精度在0.3cm+1%左右。

4 设计模型

设计的模型中包括LED灯、单片机、震动模块、语音提示模块、蜂鸣器等，具体模型如下图所示：

5 结束语

本产品主要基于89C51单片机的系统设计，通过超声波测距、蜂鸣器预警、语音模块提示以及光敏模块自动打开LED灯等功能，从而让盲人在出行的时候避免障碍物的阻碍及周围的人注意到盲人的存在，从而减小危险的发生。

参考文献：

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