張啟莉 馮欣 王榮

摘 要：本產(chǎn)品旨在為盲人設計一款遇到障礙物既能語音提示，又會有手柄震動來共同提示盲人前方有障礙物。主要通過超聲波模塊時刻測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盲人遇到障礙物時提示盲人前方有危險；通過光敏模塊，在光線較暗的地方能夠自動打開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，從而減小危險的發(fā)生，保障盲人出行的安全。

關鍵詞：語音提示；超聲波；蜂鳴器；光敏模塊

0 引言

據(jù)調查顯示，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不完全、設計不合理等原因外，主要原因在于盲人隨身帶的拐杖或其他助行設備的不完善以及其他人對盲人出行的不注意所導致，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)品將設計出一款符合盲人出行的智能語音震動拐杖，從而保證盲人出行的安全。

1 系統(tǒng)的總體設計

主要通過超聲波模塊時刻測量障礙物和盲人的距離。當距離小于3米的時候蜂鳴器會發(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；語音提示的功能當距離小于50cm時進行提示：距離前方障礙物50cm，請注意安全；通過光敏模塊，在光線較暗的地方能夠自動打開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，從而減小危險的發(fā)生。

2 擬解決的關鍵問題

（1）超聲波模塊時刻測量障礙物和盲人的距離。當距離小于3米的時候蜂鳴器會發(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。當距離小于50cm時進行提示：距離前方障礙物50cm，請注意安全。

（3）光敏模塊。其作用是當晚上的時候能夠自動打開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，減小危險的產(chǎn)生。

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

（5）該設計主要的難度在于檢測設備距離檢測物的精度。

（6）所供電方式為電池供電和充電供電方式。

3 系統(tǒng)設計主要內容

本項目為“盲人智能語音震動拐杖”，具體研究內容如下：

（1）當盲人在出行的過程中遇到障礙物時，在不同的的距離時會有不同程度的預警聲進行提示。

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

（3）在語音提示的同時，在拐杖的手柄處會有震動來提示盲人注意安全，所用到的技術為基于89C51單片機的系統(tǒng)設計。

（4）在拐杖的手柄處我們設有光敏模塊，當在晚上的時候能夠自動打開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，減小危險的產(chǎn)生等。

（5）檢測設備在距離2cm--4.5m時，精度在0.3cm+1%左右。

4 設計模型

設計的模型中包括LED燈、單片機、震動模塊、語音提示模塊、蜂鳴器等，具體模型如下圖所示：

5 結束語

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

參考文獻：

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