盲人自动避障装置毕业设计 精品
导盲机器人设计(一)2024
导盲机器人设计（一）引言概述：导盲机器人是一种能够辅助视力受损人群的智能机器人，通过感知环境、识别障碍物和提供导航功能来帮助盲人行动。
本文将介绍导盲机器人的设计，包括感知模块、识别模块、导航模块、交互模块和电源模块等五个方面的内容。
正文：1. 感知模块：1.1 摄像头感知：导盲机器人配备摄像头，通过图像分析算法实时感知周围环境。
1.2 超声波传感器：利用超声波传感器探测前方的障碍物，以确保安全路径。
1.3 惯性导航传感器：使用惯性导航传感器来检测机器人的姿态和方位。
2. 识别模块：2.1 视觉识别：通过图像识别算法，导盲机器人可以辨别人、物体和地标等，提供周围环境的详细描述。
2.2 声音识别：导盲机器人可以识别环境中的声音信号，如车辆的鸣笛声，以警示用户注意安全。
3. 导航模块：3.1 地图匹配：导盲机器人通过与预先设定的地图进行匹配，确定当前位置和目的地，并规划最优路径。
3.2 手势导航：用户可以通过手势控制导航方向，机器人及时响应并做出相应动作，提高用户的交互体验。
3.3 语音引导：导盲机器人配备语音合成功能，可以进行语音导航，向用户提供详细的行进指引。
4. 交互模块：4.1 肢体交互：导盲机器人利用机械臂和触摸屏等设备，与用户进行肢体交互，并提供相关信息和操作提示。
4.2 语音交互：用户可以通过语音控制机器人的功能，如发出指令或提问，机器人会进行语音回应。
5. 电源模块：5.1 充电模块：导盲机器人配备可充电电池，可以通过充电模块定期或按需充电，保证机器人的长时间服务能力。
5.2 低功耗设计：导盲机器人在硬件设计和软件运行中充分考虑低功耗要求，延长机器人的使用时间。
总结：导盲机器人的设计涵盖了感知模块、识别模块、导航模块、交互模块和电源模块等五个方面。
通过这些模块的合理设计，导盲机器人能够辅助盲人进行环境感知、障碍物识别、路径规划和导航引导等功能，提供更为安全和便利的行动方式，提升盲人的生活质量。
挑战杯论文(盲人避障)
uint distance_data;
ET1=0;
Tx=1;
delay_20us();
Tx=0; //产生一个20us的脉冲，在Tx引脚
while(Rx==0); //等待Rx回波引脚变高电平
succeed_flag=0; //清测量成功标志
EX0=1; //打开外部中断
TH1=0; //定时器1清零
超声波测距的方法有多种：如往返时间检测法、相位检测法、声波幅值检测法。本设计采用往返时间检测法测距。其原理是超声波传感器发射一定频率的超声波，借助空气媒质传播，到达测量目标或障碍物后反射回来，经反射后由超声波接收器接收脉冲，其所经历的时间即往返时间，往返时间与超声波传播的路程的远近有关。测试传输时间可以得出距离。
if(set_key==0)
{
if(flag3==0)//录音键和放音键互锁，录音好后，禁止再次录音。如果要再次录音，那就要复位单片机，重新开始录音
{
if(count==0)//判断是否为上电或复位以来第一次按录音键
{
st_add=170;
}
else
{
st_add=end_add+3;
}//每段语言间隔3个地址
3.4
图3.9硬件电路
由于Proteus中没有3位数码管器件，暂且用4位数码管代替。PWRIN1是5V电源接口，HY-SRF05是超声超声波模块接口。器件清单如表3.3。
表3.3器件清单
器件类型
器件标号
数量
值
电阻
R1，R2，R3，R5
4
10k
R4
1
220
电容
C1，C2
2
30pF
C3
1
盲人拐杖安全辅助装置
创新盲人拐杖安全辅助装置◎湖南省邵阳市滑石小学 宋泽皓 盲人的生活存在许多不便，特别是外出时还可能遭遇危险，让家人担心。
我们希望设计一种智能化的盲人拐杖安全辅助装置，让盲人的出行更方便、更安全，让家人更放心。
图1 杨文凯迪在固定装置湖南省邵阳市资江小学 杨文凯迪24发明与创新·2023 大擂台. All Rights Reserved.积水，水深××厘米，请注意”。
按下一键式按钮后，装置就会给家人发送位置短信，并拨通电话。
三、创新点1.当前方有障碍物，或是地面有水时，该装置就像朋友一样发出温馨提示，给盲人出行提供便利。
同时，耳机模式可以解决嘈杂环境中盲人听不清楚的问题。
2.当盲人需要求助时，该装置可以快速定位，并将位置信息发送给被求救者，解决了盲人不清楚自己所在位置而影响救助的问题。
四、改进方向给装置增加一个摄像头，每隔5秒拍摄一张照片，并上传至网络平台，让家人更清楚地了解盲人所处的环境。
GSM/GPRS模块等零件制作安全辅助装置。
使用杜邦线、扎带、热缩管、胶枪等基础材料和工具连接零件，并将它们固定在拐杖上。
2.程序的编写与调试主程序实现Arduino主控板、GSM/GPRS模块和蓝牙模块初始化，获得超声波传感器和水位传感器的数据。
在一个循环及判断程序中，根据传感器的数据来判断是否发出语音报警提示、发送求助信息。
3.功能的检测接通电源后，装置会通过语音播放“欢迎使用盲人拐杖安全辅助装置，盲人拐杖安全辅助装置陪您走天下”，并自动发送一条短信给家人，告知家人盲人准备出行。
使用过程中，当拐杖前方1.5米的范围内出现障碍物时，装置会提示“前方有障碍物，请注意”。
当拐杖检测到下方有水，且水位高于2厘米时，装置会提示“前方有指导老师湖南省邵阳市铁砂岭小学 陈瑶图2 宋泽皓在编写程序图3 盲人拐杖安全辅助装置实物Arduino主控板及GSM/GPRS模块等超声波传感器语音模块水位传感器252023年9月发明与创新·小学生创新大擂台Copyright©博看网. All Rights Reserved.。
杨家波 毕业设计论文《机器人避障模型》
2010届学生毕业论文(设计)贵州商业高等专科学校毕业论文设计机器人避障模型系别: 计科系专业: 信息管理班级: 10-1姓名: 杨家波学号: 10601101009指导教师: 袁华说明本系统正是针对人力资源部门的人员信息管理，通过对员工基本信息﹑人事管理等的系统界面设计，将会给管理者带来极大的方便，具有手工管理无法比拟的优点，例如检索速度快、查找方便、可靠性高、存储量大、使用时间长等。
用计算机管理取代传统的手工操作，大大减少了管理人员的工作量，提高了工作效率，为获取详细的人力资源信息提供了保证，方便各类人员的查询和信息保证，增强了管理工作的时效和人员主动性。
人力资源管理系统主要包括：系统登录、系统管理、信息设置、人事管理、工资管理等模块。
在本系统中侧重实现人力资源的基本信息管理。
目录摘要 (4)一、问题重述 (5)二、问题分析 (5)三、模型假设 (6)四、符号说明 (6)五、模型建立与求解 (6)六、模型检验 (25)七、模型评价 (26)八、模型推广 (26)参考文献 (27)附录 (28)机器人避障模型摘要本文针对机器人避障问题进行分析与研究，在800×800的平面场景摆放有12个不同形状的障碍物，以O（0，0）点为起点，对A、B、C、O为目标点，通过分析，我们假设在圆弧的半径为10个单位，且下建立模型，由出发点到达目标点可以有很多条路径行走，所以就有不同的几种方案可以到达目标点，据题意；我们把机器人行走的路径都看成是由直线和拐角圆弧线组成的，根据这个原理，我们对机器人可行走的路径分析直线与拐角圆弧的关系，将所有路径都转化为若干个线圆结构来进行求解，对于途中经过的拐角圆弧，我们都将只考虑半径最小的情况，然后建立解析几何图形模型对可行走的不同路径进行求解，从而得到最短路径。
对于问题一：我们根据几何图形模型很容易求解出可能行走的路径，然后列出二种明显的方案进行比较，得到最终的求出最短路径：O →A 最短路径为：471.2219O →B 最短路径为：607.5783O →C 最短路径为：1090.942O→A→B→C→O最短路径为：2843.1693对于问题二，我们采用Dijkstra算法（见附录三），解出最短时间路径为：462.4194。
安卓盲人避障系统设计理念
安卓盲人避障系统设计理念
随着科技的不断发展，越来越多的智能设备被应用到生活中，为人们的生活带
来了极大的便利。
然而，对于盲人来说，日常生活中的障碍却是一个不容忽视的问题。
为了解决盲人在行走过程中遇到的障碍物，安卓盲人避障系统应运而生。
安卓盲人避障系统的设计理念是以帮助盲人更加自主、安全地行走为目标。
首先，该系统利用安卓智能手机的摄像头和传感器技术，实时监测盲人周围的环境。
当系统检测到障碍物时，会通过语音提示或振动提醒盲人，帮助其及时避开障碍物。
其次，安卓盲人避障系统还可以通过语音识别技术与盲人进行交互，让盲人可
以通过语音指令来控制系统的功能，例如启动避障模式、调整提示音量等。
这种交互方式让盲人更加方便地使用系统，提高了系统的可操作性。
此外，安卓盲人避障系统还可以通过连接互联网，实时获取地图信息和路况，
为盲人提供更加准确的导航和路径规划。
通过与其他智能设备和城市基础设施的连接，系统可以为盲人提供更加全面的服务，帮助他们更好地融入社会生活。
在设计理念上，安卓盲人避障系统注重用户体验和智能化，致力于为盲人提供
更加便捷、安全的行走体验。
同时，系统还积极借助最新的科技手段，不断完善和更新功能，以满足盲人日益增长的需求。
总的来说，安卓盲人避障系统的设计理念是以智能化、便捷化和人性化为核心，旨在帮助盲人更好地融入社会生活，享受更加自主、安全的行走体验。
随着科技的不断进步和智能设备的不断普及，相信安卓盲人避障系统将会为盲人带来更多的便利和帮助。
基于STM 32的盲人避障仪设计
现 有的 盲人避 障仪 多是只能发 出 呜
叫提示 音，也 无指示 灯提醒 旁人有 盲 人 行走 ，功能方 面存 在诸 多不足 ，本文提
出 的 一 种 基 于 ｓｔｍ３２的 多功 能 超 声 波 测
距 的 导 盲 仪 ，可 以较 好 地 解 决 以 上 问 题 。 系统 结构 主要包 括超声 波模块 、电子 罗
盘 定 位 模 块 、光 敏 电 阻 模 块 、语 音 模 块 。
系统总体结构如图 ｌ。
ｌ超声波模块
图ｌ系统总体结构图
■ ｌ＿１测 距 原 理
３光敏 电阻模块
压 电式超声波 换能器 ，利 用压 电晶体 的谐振 来工作。它有 两
个压 电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉；中信号 ，其频率等于
接 收到超声波 时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为 电信号 ，
就成 为超声波接收器。在超声波电路中，发射端输 出一 系列脉；中方
采用低 功耗、价格低 廉、语音效 果好 ，播放 人性化 的语音芯
波，脉 ；中宽度越大 ，输出的个数越多，能量越大 ，所能测 的距离也 片实现。 美国 ＩＳＤ公 司出品的 ＩＳＤ１４２０，该芯 片音信 号不经过转
种固有 频率为 ４０ｋＨＺ，升放型 的传 感器。 电路采用 由双 非门组成
该避障仪 以 ＳＴＭ３２单 片机 为主要控 制芯 片加以多电源供 电，
的 ３个 ＲＣ振荡 电路 ，振 荡器的振荡信号经 ４０４９放大后直接推 动 充分利用片上资源开发出各模块功 能。帮助盲人在无需专人陪伴的
超声 波发射探 头。 电容 ｃｌ起 到隔离直流 的作用 ，二 极管 Ｄｌ、Ｄ２ 情况下 ，独立外出行走，有利于促 进盲人 的身心健康 ，也可以在一
残疾人无障碍电子小产品设计1毕业设计
图1.1 上海世博会生命阳光管内的各种无障碍设施如图 1.1 所示，2010 年上海世界博览会充分关注人本思想的发展，在残疾人和老年人的生活环境中充分体现出无障碍的各种设施和使用产品的各种操作界面的人性化，建立了世博会历史上的首个主题展馆——生命·阳光馆，体现出一种人文关怀和对生命的尊重，更好的诠释了残疾人士所追求的的平等和自由，更加体现出他们对生活的向往和对未来的期望，让我们了解到他们自强不息的生活状态。
在上海世博会生命·阳光馆馆中，正常的人们完全可以通过各种高科技展览和体验手段，在展区残疾人志愿者们的帮助下，让健全的参观者亲身体验残疾人的生存状态，让设计师们感悟生命美好，感知摆脱障碍的方法。
在馆区内，馆类的各种设施无不体现出“让生活更美好”的这一主题，从平等、参与、共享的角度，通过展示世界科技、文明进程中与残疾人息息相关的种种成就，对于世界残疾人事务进程有着里程碑式的非凡意义[8]。
然而展区内相关的智能语言阅读系统、掌上助视器、盲文打印机等各种专门为残疾人设计的高科技产品，以及自动浴室、爬楼轮椅、自动厨房等无障碍设施将为残障人士的日常生活提供种种便利，充分彰显无障碍设计的成效。
随着科技技术的发展和医疗水平的提高，人类的平均寿命不断增加，世界上大多数国家逐步步入老龄化时代，这就意味着无障碍设计越来越多备受设计师的关注，这也是全社会需要共同面对的一个难题，所以无障碍的设计理念将成为今后备受产品设计师对产品设计时必须考虑的要素之一。
但就单纯的设计观点和设计行为而言，无障碍设计面临着新的挑战则是，在进行无障碍设计的时候不仅仅需要考虑人们生理层次的无障碍设计，还需要研究人们心理层次上的无障碍的关怀设计。
因此对人本身的一种思考和探索更成为现今的趋势潮流。
潮，“为需要而设计”（Design for Need）。
其中最有影响的是美国理论家维克多·帕纳克的《为现实的世界而设计》（Design for the Real World）一书，推出其设计思想上的繁世恒言：设计不仅要为为少数富裕国家服务，也要为第三世界的贫穷国家服务；设计的服务对象不应仅是健康人，应当包括残疾人、老年人、孕妇等弱势群体[10]。
大学毕业设计---基于单片机的盲人蔽障器
基于单片机的盲人避障器摘要：由于盲人在走路的时候没有办法知道前方有没有危险，这个问题给他们的生活带来了很多的不方便。
针对这类问题本文设计了一个由单片机控制的盲人避障器，这个器件装置具有语音提醒和报警的功能。
该方案的原理是探测前方一定范围内没有任何障碍，根据发送和接收超声波如果有，那么语音提示模块可以发出声音，按钮可以播放的距离。
当距离达到10cm时，蜂鸣器会报警提醒，如果有障碍物快速靠近的时候语音会发出“危险请躲避”的声音。
关键词：AT89S52 HY-SRF05 语音芯片ISD1420Blind avoidance device based on micorocontroller Abstract: Since there is no way to know ahead the Blind whether there are obstacles in the process of walking,this issue has brought to their lives a lot of inconvenience.For this problem ,a obstacle-avoidance device was designed,which is based onprinciple of the program is based on transmitting and receiving ultrasonic probe to the front there exists a range of obstacles.If having,then the voice will sound to remind module, After pressing the button,it can broadcast the distance,when the distance is less than 10cm,Buzzer will alarm to remind,If there is an obstacle when approaching fast,then the voice will issue a “dangerous,please avoid”.This design uses A T89S52 microcontroller as the core of the low-power, high-performance, high-precision Ultrasonic Ranging display hardware and software design. The main chip ultrasonic ranging module HY-SRF05, voice chip ISD1420.Keywords：AT89S52 HY-SRF05 V oice remind ISD1420目录第1章绪论 (1)1.1设计的目的和意义 (1)1.2盲人避障器的研究前景 (2)第2章设计所用的主要技术 (3)2.1硬件技术 (3)2.2软件技术 (3)第3章硬件部分 (4)3.1总体框架 (4)3.3 系统的软件流程图 (4)3.4 系统各个模块的设计 (5)3.4.1 超声波测距模块 (5)3.4.2语音模块设计 (7)3.4.3单片机模块设计及应用 (10)3.4.4 液晶显示模块LCD1602 (14)3.4.5整个硬件电路的电路图和实物图 (15)第四章软件部分 (16)4.1主程序的流程图和过程 (16)4.2 子程序流程 (17)第五章总结 (21)第六章致谢 (22)参考文献 (23)第1章绪论1.1设计的目的和意义日常生活中，盲人在各个方面都有很多的不方便，在行走过程中也只能通过触觉来感知前方是否存在障碍物，这样就很容易遭遇危险，面对这种现实的问题，本次设计了一个由单片机控制的盲人用来躲避障碍物的器件。
安卓盲人避障系统设计理念
安卓盲人避障系统设计理念
随着科技的不断发展，人们对于智能设备的需求也越来越高。
在这其中，盲人
群体的生活质量也成为了人们关注的焦点。
为了帮助盲人更好地融入社会，安卓盲人避障系统应运而生。
这一系统的设计理念是为了让盲人能够更加自主地行走，避免碰撞和危险。
首先，安卓盲人避障系统的设计理念是基于智能化和便捷性的。
通过搭载各种
传感器和摄像头，系统能够实时感知周围环境，并通过声音提示或震动提醒盲人避开障碍物。
这种智能化的设计理念让盲人能够更加方便地行走，减少意外发生的可能性。
其次，安卓盲人避障系统的设计理念是为了提高盲人的生活质量和独立性。
通
过与智能手机连接，系统能够提供导航功能，帮助盲人更加方便地找到目的地。
同时，系统还可以记录盲人的日常行走路线和习惯，为他们提供更加个性化的导航和避障服务。
这种设计理念让盲人能够更加独立地生活，提高他们的生活质量。
最后，安卓盲人避障系统的设计理念是为了提升社会对盲人的关注和帮助。
通
过智能手机上的APP，系统可以实时上传盲人的行走路线和遇到的问题，让社会
更加关注盲人的生活状态。
同时，系统还可以提供盲人的实时位置信息，方便他人及时帮助盲人避免危险。
这种设计理念让盲人能够更加融入社会，得到更多的关爱和帮助。
总的来说，安卓盲人避障系统的设计理念是为了让盲人能够更加自主、独立地
生活，提高他们的生活质量。
同时，这种系统也能够提升社会对盲人的关注和帮助，让盲人能够更加融入社会。
希望未来能够有更多的科技产品能够为弱势群体带来更多的便利和关爱。
以智能盲杖为主体的盲人避障导航系统设计.doc
以智能盲杖为主体的盲人避障导航系统设计摘要：我国盲人及视觉障碍人口众多，城市交通路况复杂，对盲人出行带来了巨大的困难。
现以整个城市背景为前提，研究开发了一种新的盲人出行系统。
系统采用RFID射频识别技术进行导航，智能盲杖可以将分布于城市盲道下的电子标签中所录入的地理位置信息转化为语音信息，通过耳机反馈给盲人，实现导航功能。
盲杖利用超声波测距技术来感知盲杖前方、及前方高处的障碍物信息，并将信息以声音或者震动的形式，反馈给用户。
同时还具备定位、语音报时、阴暗处自动亮灯示警等功能。
关键词：城市无障碍；障碍物检测；RFID；盲杖1 引言根据世界卫生组织给的数据，2010年中国盲人数量824.8万，低视力人群6727.4万，视力残疾者的数量是两者的总和――7551.2万。
我国盲人数量众多，城市路况也比较复杂。
盲人的出行方式通常有盲杖出行，亲友陪同出行，导盲犬导向出行和公交出行等几种方式，其中以使用盲杖出行最为普遍，盲人出行的问题是一个不可忽视的社会问题。
以最普遍的盲人使用盲杖单独出行为例，盲人出行时使用的普通盲杖多为铝合金质地，盲人使用它的杖尖在地面上不断敲击，左右摆动探索，可盲人发现地面0.5米范围以内的障碍物，杖体贴有反光膜，夜间可警示车辆避让。
普通盲杖轻盈、便携、耐用、价格低廉，是视障患者出行的帮手。
但是普通盲杖具有的缺点是：对于稍远距离的障碍物及高空障碍物无法判断位置，不能及时做出反应。
本文通过介绍射频识别技术系统在当今社会中的应用，以及对当前我国的盲人道路指示系统的分析，结合当前社会盲人出行用具的分析，以及射频识别技术的优点，提出基于射频识别技术的盲人避障导航系统设计。
2 传统盲人出行系统分析城市中的视觉障碍人群的无障碍出行环境建设，在道路交通方面，主要涉及到城市广场、非机动车道、过街天桥及过街地道、过街音响信号及公交站台等。
在建筑物场所方面，主要涉及到办公及科研建筑、文化和商业建筑、观演及交通建筑、医疗及学校建筑、公寓及饭店建筑、居住和园林建筑等。
导盲机器人设计(二)2024
导盲机器人设计（二）引言概述：本文是关于导盲机器人设计的第二部分。
在本篇文章中，我们将继续深入探讨导盲机器人的设计原理和功能，并介绍其在导盲工作中的应用。
本文将围绕着五个主要方面展开：感知系统、导航系统、交互界面、移动机构和智能控制。
通过这些方面的探讨，我们希望能够加深对导盲机器人的理解，并为未来的导盲机器人设计提供一些参考。
正文：1. 感知系统1.1 视觉传感器：导盲机器人通过搭载高分辨率摄像头来获取周围环境的图像信息，以识别障碍物、人群及其他导航相关信息。
1.2 声纳传感器：采用声波技术检测物体的距离和方向，从而辅助机器人规避障碍物。
1.3 情感传感器：机器人通过情感传感器来感知用户的情绪变化和需求，以提供更人性化的导航服务。
2. 导航系统2.1 地图构建：利用激光雷达等传感器获取环境三维信息，并通过算法生成地图，为导航提供基础数据支持。
2.2 路径规划：机器人通过分析地图和实时感知数据，选择最佳路径来引导用户快速、安全地抵达目的地。
2.3 避障策略：当机器人检测到障碍物时，它将根据环境信息和预设的规则进行避障操作，保证导航过程的安全性。
3. 交互界面3.1 语音交互：导盲机器人能够理解用户的语音指令，并通过语音回复和导航指示来与用户进行交流。
3.2 触觉反馈：机器人通过触觉传感器给予用户触觉反馈，例如轻微震动或触摸提示，帮助用户更好地理解周围环境。
3.3 导航信息显示：机器人通过屏幕或发声等方式向用户展示导航信息，如地图、路线等，方便用户理解和确认进展。
4. 移动机构4.1 轮式移动机构：大部分导盲机器人采用轮式移动机构，具备较好的操控能力和适应性，可以应对不同地面情况。
4.2 腿式移动机构：少数导盲机器人采用腿式移动机构，具备跳跃和攀爬等特殊能力，可在复杂环境中自由移动。
5. 智能控制5.1 语音识别：机器人通过语音识别技术能够准确理解用户的指令，提供更智能化的导航体验。
5.2 机器学习：通过机器学习算法，机器人能够根据用户的喜好、习惯等个体差异，提供个性化的导航服务。
盲人语音导航避障系统的设计
2、基于运动规划的避障：根据当前位置、目标位置和障碍物信息，通过运 动规划算法，计算出最优避障路径。这种策略适用于不规则形状的障碍物。
3、混合避障：结合以上两种策略，根据实际情况选择最优避障路径。这种 策略具有较高的适应性和鲁棒性。
四、结论
基于双目视觉的盲人避障技术是计算机视觉领域的研究热点之一，具有重要 的实际应用价值。通过对环境图像的获取和处理，识别出障碍物并制定相应的避 障策略，能够帮助盲人感知环境、安全行走。然而，该技术仍存在一些挑战和问 题，如图像质量的提高、障碍物识别的准确性、实时性等。未来研究将进一步优 化图像处理算法和避障策略，提高系统的稳定性和适应性，为盲人的日常生活带 来更多的便利和安全。
参考内容三
引言
盲人避障技术是帮助盲人感知环境、安全行走的重要工具。近年来，基于双 目视觉的技术在计算机视觉领域取得了显著的进步，为盲人避障技术的发展提供 了新的可能性。本次演示将探讨基于双目视觉的盲人避障技术研究，包括系统的 构建、图像处理与识别、障碍物检测与避障策略等。
一、基于双目视觉的盲人避障系 统构建
实现方法
实现盲人语音导航避障系统的步骤包括： 1、收集声音样本数据，包括人体行走的声音和障碍物声音；
2、通过语音识别技术对声音样本进行分类和识别；
3、设计障碍物感知算法，利用人工智能技术分析收集到的声音信息，判断 前方是否存在障碍物以及障碍物的位置和类型；
4、通过语音合成技术向用户发出避障提示，指导用户避开障碍物； 5、集成硬件设备如麦克风、语音合成器和微型计算机等。
盲人语音导航避障系统的设计
01 引言
03 设计理念 05 参考内容
目录
02 背景 04 实现方法
引言
盲人面临着诸多困难，其中最突出的是出行问题。行走时遇到障碍物是他们 日常生活中的一个痛点，因此，设计一种可以帮助盲人避开障碍物的导航系统显 得至关重要。近年来，随着语音识别技术和障碍物感知算法的发展，盲人语音导 航避障系统应运而生。本次演示将详细阐述盲人语音导航避障系统的设计理念、 实现方法、应用展望及结论。
基于单片机的盲人避障系统设计
基于单片机的盲人避障系统设计
盲人避障系统是一种普遍应用于城市中的辅助设备，目的是为了帮助视障人士安全出行。
本系统使用单片机为核心控制芯片，具有快速、准确、节能等特点，可以检测路上的障碍物并及时报警，提醒盲人注意前方。
具体设计方案如下：
1. 硬件部分设计：
1.1 避障传感器
避障传感器采用超声波模块，发送出来的超声波信号会在墙壁等障碍物上反射回来，通过接收模块接收反射回来的信号，计算出障碍物与传感器的距离。
1.2 警报器
警报器采用蜂鸣器，当传感器检测到有障碍物时，通过控制单片机输出信号开启蜂鸣器，发出一定频率和时间的声音提醒盲人。
1.3 主控板
主控板采用单片机控制，使用AVR系列单片机，具有高速、低功耗、稳定性好等特点，可以实时对传感器的信号进行处理，控制警报器开关并输出相关信息。
2. 软件部分设计：
2.1 超声波测量程序
超声波测量程序主要完成超声波传感器的工作，读取传感器发送的信号并计算当前障碍物与传感器的距离，根据距离输出相应的警报信息。
2.2 警报程序
警报程序主要负责控制蜂鸣器的开关，当有障碍物时，发送指令开启蜂鸣器发出警报声音。
2.3 单片机控制程序
单片机控制程序是本系统的核心部分，主要完成数据的处理和控制输出各种信号。
当检测到有障碍物时，触发警报程序，输出相应信息，同时控制蜂鸣器进行报警。
此外，为方便用户使用，本系统还可设计语音提示系统，通过语音与用户进行交互，反馈更加直观、易理解。
多功能导盲仪设计-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要本文介绍的是一款基于STC89C52RC单片机芯片的超声波导盲系统。
该系统利用HC-SR04超声波模块，通过单片机的控制收发超声波，实现对障碍物进行检测，然后利用收发时间差以及超声波在空气中的传播速度，完成对距离的计算，最后通过单片机的一系列处理，将结果反馈给盲人用户。
本文将从该系统设计的理论基础超声波测距原理开始，详细地阐述超声波测距理论基础、HC-SR04超声波模块的使用、DS1302时钟模块的使用、YF017语音模块的使用。
本文还通过利用DS1302时钟模块及YF017语音模块配合单片机的I/O口，为导盲系统添加了诸如按键语音日历、语音报时及语音报距等对于盲人比较友好的功能。
关键词：单片机；超声波测距；导盲仪；DS1302；YF017；HC-SR04；STC89C52RCAbstractThis article describes an ultrasonic blinding system based on the STC89C52RC microcontroller chip. The system uses the HC-SR04 ultrasonic module to send and receive ultrasonic waves through the control of a single-chip microcomputer to detect obstacles, and then uses the time difference between sending and receiving and the propagation speed of ultrasonic waves in the air to complete the calculation of the distance. Finally, it is processed by a series of single-chip microcomputers. Feedback results to blind users.This article will begin with the theoretical basis of the design of the ultrasonic distance measurement principle, detailed description of ultrasonic ranging theoretical basis, the use of HC-SR04 ultrasonic module, the use of DS1302 clock module, the use of YF017 voice module.This article also uses the DS1302 clock module and YF017 voice module in conjunction with the I/O port of the microcontroller to add features such as keypad voice calendar, voice announcement, and voice pitch to the blinding system.Key words: MCU; Ultrasonic distance measurement; Guidance system; DS1302; YF017;HC-SR04; STC89C52RC第一章绪论1.1研究背景根据最新的数据分析：全世界已经拥有接近1亿的盲人群体，这是一个非常巨大的群体，并且盲人群体的数量每年的增长数量也十分惊人，据不完全统计这个数字大约在七八百万左右。
智能红外检测盲人避障系统
无锡职业技术学院毕业设计（论文）题目智能红外检测盲人避障系统英文并列题目Intelligent infrared detection blind obstacle avoidance system院系物联网技术学院班级学生姓名学号所在团队指导老师（1）职称指导老师（2）职称答辩委员会主任钱晓忠主答辩人高梁二零一八年四月智能红外检测盲人避障系统摘要：前方有障碍物一般盲人都是避免不了的，所以本文设计了一种新颖的智能红外检测盲人避障系统，本装置的优点是带有报警功能。
如何判断前方是否有障碍物是本设计的一大亮点，如果前方有障碍物，是否能够发出报警。
在基于单片机控制超声波原理的基础上，在基于单片机的超声波原理的基础上，在一定的距离内判断存在的障碍，硬件电路图和程序流程图也是最重要的。
本装置方便简单，盲人行走中的安全问题就不再是问题，非常有意义。
本设计的重点在于AT89C2051单片机，运用单片机中断系统、计数器、定时器等技术，根据遥控发射器来控制红外光发射频率来判断并完成操作。
经遥控接收器对红外光接收频率的辩别，认准控制运作，来完成全部红外遥控发射、回收。
其具有完善的功能，简单的电路，性价比较高软件，并且有一定的实用和参考意义。
关键词：单片机;避障装置;红外遥控;超声波Intelligent infrared detection blind obstacle avoidancesystemAbstract:blind people can not avoid obstacles in front of them, so this paper designed a novel intelligent infrared detection blind obstacle avoidance system, the advantage of this device is with alarm function. How to judge whether there is an obstacle in front is one of the highlights of this design. If there is an obstacle in front, can the alarm be sent? On the basis of single chip microcomputer control ultrasonic principle, on the basis of single chip microcomputer ultrasonic principle, in a certain distance to judge the existence of obstacles, hardware circuit diagram and program flow chart is also the most important. This device is convenient and simple, and the safety problem of blind people walking is no longer a problem, which is of great significance. This design focuses on AT89C2051 microcontroller, the use of microcontroller interrupt system, counter, timer and other technology, according to the remote control transmitter to control the infrared light transmission frequency to determine and complete the operation. Through the remote control receiver to infrared light receiving frequency discrimination, identify the control operation, to complete all infrared remote control emission, recovery.It has a perfect function, simple circuit, cost-effective software, and has a certain practical and reference significance.Key words:single chip microcomputer; Obstacle avoidance device; Infrared remote control; ultrasonic目录一、绪论 (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2 课题研究的意义 (1)1.3功能要求 (2)1.4系统原理框图 (2)1.5方案论证 (3)1.5.1单片机的选择 (3)1.5.2方案的确定 (4)二、系统硬件设计 (5)2.1 系统简介 (5)2.2 单片机芯片 (5)2.2.1引脚介绍 (5)2.2.2单片机的主要组成部分 (6)2.3蜂鸣器驱动 (6)2.3.1主要特性 (6)2.3.2蜂鸣器的结构原理 (7)2.2.3 有源和无源蜂鸣器 (7)2.4区分有源蜂鸣器和无源蜂鸣器 (7)2.5红外传感器 (8)2.5.1发展前景 (8)2.5.2红外传感器的类型 (8)2.5.3红外接收 (9)2.6 CPU时钟电路 (10)2.7 指示灯 (11)2.7.1发光二极管的特性 (11)2.8 红外发射电 (12)2.8.1红外发射器的特点 (12)2.8.2红外发射器的功能 (12)2.9 最小系统的设计 (13)2.9.1最小系统4部分 (13)三、系统软件设计 (15)3.1系统程序流程图 (15)3.1.1 伪指令 (15)3.1.2 指令 (16)3.1.3 指令与伪指令的区别 (16)3.1.4 中断服务程序 (17)3.2 遥控接收器程序设计 (17)3.2.1 程序总体结构 (18)3.2.2 初始化程序 (18)3.2.3 计数值比较程序 (19)3.2.4 定时器1中断服务程序 (19)四、调试 (20)4.1 软件调试 (20)4.2 硬件调试 (20)4.3 报警电路调试 (20)五、结论 (22)六、致谢 (23)参考文献 (24)附录A (25)附录B (26)附录C (30)一、绪论1.1课题研究的背景由于现在人类生活的水平越来越高以及对自然的控制与加工能力越来越强。
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摘要针对盲人行走过程中无法了解到前方是否存在障碍物的问题，本文设计了一种新型的基于单片机控制的盲人自动避障装置，且该装置带有语音提醒功能。
本方案通过超声波的发送和接收来检测前方一段距离内是否有障碍物存在，若有，则语音提醒模块发出提醒信息。
语音电路根据障碍物距离发出不同频率的报警声音，以提醒使用者。
此时使用者可按下按键，报警响声中断。
报警声响起时，电路板上的LED灯会亮起，以提醒路人让路。
本文所采用的主要芯片有超声波测距模块US-100,语音芯片ISD4004,音频功放TDA2822。
本装置的设计所采用的主要方法是：采用两个超声波模块进行测距，其中一个模块的超声波探头垂直向下，另一个模块的超声波探头斜向下。
二者夹角为60°。
由于超声波模块US-100的测距范围是：2㎝-450㎝。
因而采用这样的方式进行测距，水平测距范围是0.6㎝-389㎝。
采用这样的方法进行测距与只采用一个超声波模块平行进行测距相比较的优点是：（1）当前方的有坑时，也能检测出来并及时报警（2）能检测到高于地面的所有障碍物。
语音芯片ISD4004可存储8分钟的录音时间，本芯片录了四段录音：当离障碍物389㎝-200㎝时播放第一段录音，当离障碍物200㎝-100㎝时播放第二段录音，当离障碍物100㎝-0㎝时播放第三段录音，当前方有坑或沟时播放第四段录音。
通过多次实物验证，能实现预期目标。
本文是在基于单片机控制的超声波测距原理的基础上，配以其他的外围电路来实现避障功能的。
此装置简单实用且便携，设计在很大程度上解决了盲人行走中的安全问题。
关键字：单片机AT89S52；超声波测距US-100；语音提醒ISD4004；音频功放TDA2822AbstractIn view of the problem that the blind can’t understand whether there are obstacles in front during walking, a new obstacle-avoidance automatic device was designed, which is based on single-chip. In addition, it has the function of voice-reminding. The scheme is by means of ultrasonic’s sending and receiving to detect a distance ahead whether there exist within the obstacles. If any, voice reminder module is a reminder. Voice reminder module sends the frequency of alarm sound according to the different obstacle distance, to remind the user. At this time the user can press the set key, alarm sound interruption. When alarm sound up, the circuit boards will light up LED to warn the stranger for its way.This paper provides the chips have ultrasonic ranging module US-100, ISD4004 voice chip, TDA2822 audio power amplifier.The design of this device with main method is: the two ultrasonic module sequence, one of the modules of ultrasonic probe vertically down, the other a module of ultrasonic probe inclined down. Both an Angle of 60 °. Because of the ultrasonic module US-100 range is: 2㎝-450 ㎝. So it is this way sequence, level range is 0.6 ㎝range-389 ㎝. Using such methods and only use a range of ultrasonic module parallel sequence advantage is: the current party there pits, also can test out and even the police. ISD4004 voice chip can be stored 8 minutes recording time, the chip to record four recording: when the obstacles 389 ㎝-200 ㎝played the first recording, when the obstacles 200 ㎝-100 ㎝played the second recording, when the obstacles 100 ㎝-0 ㎝played the third recording, the current party a pit or groove fourth recording played.This paper is based on single chip microcomputer control on the basis of the principle of ultrasonic ranging, match with other peripheral circuit to achieve obstacle avoidance of the function. This device is simple and applicable portable, in the very great degree the blind man walk to solve the security issue.Keywords:Monolithic integrated circuit AT89S52; Ultrasonic ranging US-100; V oice remind ISD4004; TDA2822 audio power amplifier目录摘要 (I)Abstract (II)1 前言 (1)1.1设计的目的和意义 (1)1.2 盲人避障技术的研究现状 (2)2 设计所用的主要技术 (3)2.1 硬件技术 (3)2.2 软件技术 (3)3 系统设计 (5)3.1 总体框架 (5)3.2 各个模块的工作流程 (5)3.3 系统的软件流程图 (5)3.4 系统各个模块的设计 (6)3.4.1 超声波测距模块 (6)3.4.2 语音模块设计 (11)3.4.3 音频功放模块 (16)3.4.4 单片机最小系统及其简单应用 (19)4 测试部分 (24)4.1 实验方法 (24)4.1.1 超声波测距的方法 (24)4.1.2语音芯片的使用方法 (26)4.1.3 TDA2822的使用方法 (27)4.2 实验对象 (28)4.2.1超声波测距模块 (28)4.2.2 语音电路的使用情况 (28)4.3 软件设计思想 (28)5 实验结果分析与展望 (30)5.1实验结果分析 (30)5.2实验结果展望 (30)参考文献 (32)致谢 (33)附录A (34)附录B (41)1 前言1.1设计的目的和意义在我们日常生活中，盲人的生活有诸多不便，其中一个就是盲人在行走过程无法了解到前方是否有障碍物存在，难免出现撞到障碍物的情况。
针对这个问题，本次设计致力于设计一种新型的基于单片机控制的盲人自动避障装置。
该装置的功能是：通过超声波测距的原理来检测前方一段距离内是否有障碍物或者坑存在，若有，则语音提醒模块发出提醒信息。
语音电路会根据障碍物距离的不同发出不同频率的报警声音，以提醒使用者。
此时使用者可按下按键，报警响声中断。
报警声响起时，电路板上的LED灯会亮起，以提醒路人让路。
本设计检测障碍物所基于的基本原理就是超声波测距的原理。
超声波测距方法主要有相位检测法、声波幅值检测法和渡越时间法三种。
其中，相位检测法精度高，但检测范围有限; 声波幅值检测法易受反射介质的影响。
因此，当前超声波测距一般使用渡越时间法。
本设计所采用的就是渡越时间法。
超声波测距的工作原理: 发射换能器向外发射超声波，超声波在介质中传播，遇到障碍物后反射，产生回波，接收换能器接收回波。
渡越时间法就是通过检测发射超声波与接收回波之间的时间差，求出目标障碍物距信号发射源的距离。
本设计所采用的安全避障技术对于很多检测和识别技术的研究也有一定的参考价值。
障碍物与物体之间距离的获得是研究安全避障的前提。
超声波测距可以直接测量近距离目标，纵向分辨率高，适用范围广，方向性强，并具备不受光线、烟雾、电磁干扰等因素影响，且覆盖面较大等优点。
目前，超声波测距凭借其原理简单、易于实现以及成本低等优点，在液位测量、移动机器人定位和避障、汽车防撞和曲面仿形检测等领域得到了广泛的应用且前景广阔。
在本设计中对所要求测量范围0.6cm~389cm内的平面物体做了多次测量发现，其最大误差为0.5cm，可见基于单片机设计的超声波测距系统具有硬件结构简单、工作可靠、测量误差小等特点。
因此，它不仅可用于盲人自动避障，还可用在其它检测系统中。
由于盲人出行时必需手持盲杖不停地探测道路情况，并且使用及携带盲杖很不方便，使用盲杖经常会打到人造成不必要的麻烦，辅助盲人出行的盲道利用率很低，大多被非法占用导致不能正常使用。
此作品可以令盲人不必再依靠盲杖进行障碍的探测，从而避免了使用和携带盲杖所带来的不便。
此装置简单实用且便携，设计在很大程度上解、决了盲人行走中的安全问题，具有实用价值。
1.2 盲人避障技术的研究现状盲人避障技术的关键是非接触式检测技术，随着传感器和单片机控制技术的不断发展，非接触式检测技术已经在不断完善。
以往的盲人避障技术设计中常使用红外线探测障碍物的存在与否，但是在实际应用中，红外干扰源较多；而且在有反射光的情况下，由于光线的干扰，很容易判断失误，出现虚警。