基于单片机的光电定位导盲系统的设计
基于STM32F103X单片机与GPS定位的智能导盲系统设计
基于STM32F103X单片机与GPS定位的智能导盲系统设计摘要：在我国虽然盲道设立较为普遍，可是由于很多因素导致盲道设置不合理、被路边摊贩挤占，使得盲道形同虚设。
“盲杖+盲道”的出行方式已经不能够保证盲人的出行安全。
本项目是应用C 语言编程进行模块化设计,对盲人实时定位跟踪，引导行进与扫描物体，通过GPRS通信模块与上位机和手机APP进行通信,实时监控盲人的地理位置、行进路线和报警信息,并储存和在地图上显示。
1.前言盲人由于先天或后天的生理缺陷丧失了视觉,因此,在日常生活和安全行进方面受到很大的制约。
在我国,盲人目前的导盲辅具普遍是普通盲杖,这种导盲辅具不仅功能单一,而且很大程度上不能保证盲人的安全,意外事件屡屡发生。
另外导盲犬的成本高且使用不方便。
导盲机器人只能在平坦路面使用。
虽然智能盲杖的研发已成大势所趋，现有智能盲杖主要是依靠语音提示帮助盲人判别危险，盲人在获得信息后自己处理危险，因此在处理速度、实用性上优胜于传统的盲杖。
但是目前国内外针对智能盲杖的研发一直停留在理论阶段。
本项目主要为了让盲人能够和正常人一样，除了不能享受视觉上的冲击外，可以正常的出行去聆听外面的世界，感知周围的环境。
与传统的导盲手段相比，盲人可以还通过扫描系统在购物时去选择自己喜欢的东西，去获取更多的信息，让自己的生活多一分快乐。
同时依靠GPS和手机APP的使用使该智能导盲系统精度高，可靠性高，保障了使用者的生命安全。
安全，可靠性高的导盲系统使导盲人的生活充满乐趣，改变了人们心中盲人外出不安全的老旧观念，也使盲人的生活更加自由。
所以一种实用的多功能智能导盲系统，它能够帮助盲人在无需专人陪伴的情况下,独立外出行走,并且在出现紧急情况时,可以实现远程求助。
外出购物时，可以通过扫描识别来进行货物的兑换。
2.硬件设计系统主要由主控制器、超声波测距模块、红外线测距模块、GPS模块、GPRS模块、语音合成模块、报警模块，条码扫码模块构成。
基于STM32的盲人导航系统设计
基于STM32的盲人导航系统设计随着科技的不断进步，盲人生活中的很多问题也得到了一定的解决和改善。
盲人导航系统便是其中之一。
该系统可以帮助盲人更加自由地进行出行，提高他们的生活质量。
在这篇文章中，我们将介绍基于STM32的盲人导航系统的设计原理和实现过程。
一、系统概述盲人导航系统是一种通过语音提示或者震动提示，帮助盲人进行导航的设备。
该系统可以利用声纳或者激光传感器进行环境感知，并通过定位算法确定盲人的位置和方向，从而给出相关的导航信息。
基于STM32的盲人导航系统将通过该芯片的强大功能和灵活性，实现高效、稳定和低功耗的盲人导航解决方案。
二、系统设计1. 硬件设计基于STM32的盲人导航系统的硬件设计主要包括STM32芯片、超声波传感器、震动提示模块、语音提示模块、电池管理模块等部分。
STM32芯片作为主控制芯片，负责接收传感器采集的数据，并进行数据处理和导航算法的实现。
超声波传感器用于环境感知，震动提示模块可以通过震动方式向盲人传达导航信息，语音提示模块则可以通过语音方式进行导航信息的传达。
电池管理模块用于管理系统的电源供给，保证系统的稳定运行。
三、系统实现基于STM32的盲人导航系统的实现主要通过以下步骤：1. 硬件连接：将各个模块按照设计要求连接到STM32芯片上，并进行相应的电源供给和信号连接设置。
2. 软件开发：针对系统设计的软件部分进行开发，包括系统初始化、环境感知、定位算法、导航信息处理等模块的编写。
3. 调试和测试：将软件部分烧录到STM32芯片上，并进行系统的调试和测试，检测系统的功能和性能是否符合设计要求。
四、系统优化在系统实现的过程中，还可以对系统进行一定的优化，以提高系统的性能和稳定性。
例如可以通过优化定位算法，提高盲人的定位精度；优化语音提示模块的语音库，提高语音提示的清晰度和准确度；优化电池管理模块，延长系统的使用时间等。
五、系统应用基于STM32的盲人导航系统可以应用于盲人的日常生活中，帮助他们更加方便、快捷地进行出行。
基于STM32的盲人导航系统设计
基于STM32的盲人导航系统设计
盲人导航系统是一种通过声音或触觉等方式向盲人提供导航指引的设备。
本文将介绍
一种基于STM32的盲人导航系统设计。
该系统主要由STM32 微控制器、声音输出模块、触觉反馈模块以及外部传感器组成。
系统使用外部传感器（如超声波传感器或红外传感器）来检测盲人周围的障碍物。
传
感器将检测到的距离信息传输到STM32微控制器。
接下来，STM32微控制器会根据传感器的数据判断盲人行进的方向和当前位置，并计
算出最佳的路线。
STM32微控制器通过声音输出模块将导航指令以声音的形式传达给盲人。
左转时会发出左转的声音提示，右转时会发出右转的声音提示。
系统还配备了触觉反馈模块，可以通过振动或触觉来提供导航指引。
当盲人需要转弯
或有其他特殊情况时，触觉模块会向盲人发送相应的反馈信号，帮助盲人正确地行走。
整个系统的设计目标是简单、可靠且易于操作。
STM32 微控制器作为系统的核心控制
单元，具有良好的性能和稳定性。
声音输出模块和触觉反馈模块提供了多种导航指引方式，适应不同盲人的需求。
外部传感器用于检测盲人周围的环境，以确保盲人的安全。
通过合
理的设计和优化，可以提高盲人的行走能力和生活质量。
基于STM32的盲人导航系统设计能够有效地帮助盲人进行导航，并提供声音和触觉等
多种导航指引方式。
这种设计具有简单、可靠和易于操作的特点，为盲人提供更好的生活
体验。
基于STM32的盲人导航系统设计
基于STM32的盲人导航系统设计随着科技的不断发展，智能设备在我们的生活中扮演着越来越重要的角色，尤其是对于一些特殊人群来说，智能设备更是带来了很多便利和帮助。
盲人是一个特殊的群体，由于无法看到周围的环境，盲人在出行时面临许多困难和挑战。
为了帮助盲人更好地行走和出行，人们设计了许多盲人导航系统。
在本文中，将介绍一种基于STM32的盲人导航系统的设计方案，并探讨其在实际应用中的意义和作用。
一、系统设计方案1. 系统概述盲人导航系统是一种帮助盲人出行的辅助设备，通过声音、振动或者语音提示的方式，为盲人提供导航和定位的功能。
本设计将采用STM32单片机作为系统的主控芯片，利用其强大的计算和控制能力，结合GPS模块、声音模块和振动模块，实现对盲人的导航和辅助功能。
2. 系统组成本系统主要由STM32单片机、GPS定位模块、声音提示模块和振动传感器模块组成。
STM32单片机用于控制系统的整体运行和逻辑控制，GPS模块用于获取盲人当前的位置信息，声音提示模块用于向盲人播放导航信息，振动传感器模块用于向盲人发送震动信号，以提醒盲人注意。
3. 系统原理整个系统的工作原理是通过GPS模块获取盲人当前的位置信息，然后将这些信息通过STM32单片机进行处理和计算，最终得出盲人需要行走的路线和方向。
系统会根据盲人的当前位置和目的地，提供声音提示或者振动信号，引导盲人前进，最终到达目的地。
二、系统实现1. 硬件设计在硬件设计方面，本系统将采用STM32F103C8T6单片机作为主控芯片，该单片机具有较强的计算和控制能力，以及丰富的外设接口，非常适合本系统的应用。
GPS模块采用常见的SIM808模块，该模块具有较高的定位精度和稳定性，能够满足盲人导航系统的需求。
声音提示模块采用常见的语音模块，能够实现对盲人的声音导航。
振动传感器模块采用常见的震动马达，能够向盲人发送震动信号。
在软件设计方面，本系统将采用C语言作为主要的编程语言，利用STM32的开发工具进行程序的编写和调试。
基于51单片机的导盲护腕设计与实现
关键词：智能避障；红外线测距；STC12C5A60S2 单片机；GPS+GSM 远程定位；导盲
中图分类号：TP368 文献标识码：A
文章编号：1009-3044(2021)16-0220-03
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
1 引言
我国迄今共进行过两次全国残疾人的抽样调查，其中，根 据第二次（2006 年）的数据显示，我国盲人数量约为 406 万人， 而日常生活中受影响的不仅仅只有盲人，高达 827 万的低视力 患者和 1223 万的单纯视力残疾患者也饱受目不能视的困扰。 这么多年过去了，随着我国人口的不断增长，我国的患有视力 障碍的人群只会有增无减，我国将成为世界上视力残疾患者最 多的国家之一。随着人民生活水平的不断提高，接纳社会的边 缘群体成为我国社会进步的重要一环。盲人既是社会公民的 一员，同时又是一个特殊的边缘群体，他们因为先天或者后天 的种种原因，在日常生活中本就有诸多不便，如不能准确判断 障碍物的方位并进行回避，尤其是盲人在感知腰部以上的障碍 物时经常无法依赖于传统的导盲杖，而且目前市面上所售的新 型导盲产品重量较重，无法很好地方便盲人的出行。一款轻 便，造价低，识别精度高，功能齐全的导盲产品，能为盲人的生 活带来更多的可能性。由于光速远比超声波传播速度快，所以 红外线测距在对比超声波测距中有明显的优势，其传播和反射 时间更短，能更快地提供预警功能[1]。
Tel：+86-551-65690963 65690964
基于 51 单片机的导盲护腕设计与实现
陈文甫，陈雪
（广州工商学院，广东 广州 510850）
摘要：随着社会的发展，在社会生活中供盲人使用的避障产品已经有很多，但市面上所售的导盲产品普遍未能在便携性上 为盲人带去便利，因此开发一款便携性较高的导盲产品具有实际意义。装置设计上以 STC12C5A60S2 单片机为核心处理 器，将单片机的实时控制、数据处理与红外线的发射接收功能，传感器技术相结合，在为盲人提供基础的避障功能的同时， 还提供了由 GPS 与 GSM 构成的远程定位功能，以及简单的夜间自动亮灯功能。
基于STM32的盲人导航系统设计
基于STM32的盲人导航系统设计盲人导航系统是一种为视力受损人群设计的辅助设备，能够帮助盲人更便捷地进行室内和室外导航。
近年来，随着物联网和人工智能技术的发展，基于STM32的盲人导航系统得到了越来越多的关注和应用。
本文将重点介绍基于STM32的盲人导航系统设计及其原理。
我们需要了解盲人导航系统的主要功能和需求。
盲人导航系统的核心功能是实时定位和导航，帮助盲人识别周围环境、规划路线和避开障碍物。
基于此，盲人导航系统需要具备以下功能：定位导航、语音提示、障碍物检测和避障、地图更新和路线规划等。
基于STM32的盲人导航系统设计的关键技术包括传感器技术、通信技术、定位算法、声音模块、电源管理等。
传感器技术是盲人导航系统的核心，主要包括距离传感器、气压传感器、红外传感器、触摸传感器等，用于检测盲人周围的环境和障碍物。
通信技术包括蓝牙、WiFi、GPS等，用于与外部设备和系统进行数据交互。
定位算法是盲人导航系统的关键，要能够在不同环境下实现准确的定位和导航。
声音模块是盲人导航系统的输出设备，用于向盲人提供实时的语音提示和导航信息。
电源管理模块是盲人导航系统的基础，要能够满足系统各个模块的能耗需求。
在基于STM32的盲人导航系统设计中，我们首先需要进行系统设计和需求分析。
根据盲人的实际需求和使用场景，确定系统功能和性能需求，包括系统的尺寸和重量、工作时间、定位精度和导航准确性等。
同时需要考虑盲人导航系统的易用性和便携性，设计人性化的用户界面和操作方式，确保盲人能够轻松地使用导航系统。
还需要考虑盲人导航系统的多样化和个性化，满足不同盲人的特殊需求和偏好。
在硬件设计方面，基于STM32的盲人导航系统需要选择合适的传感器和模块，并设计合理的电路和布局。
同时需要考虑系统的能耗管理和供电方式，设计高效的电源管理模块和充电电路，确保系统能够长时间稳定地工作。
在软件设计方面，需要编写嵌入式软件和算法，实现系统的实时定位和导航功能。
基于STM32的盲人导航系统设计
基于STM32的盲人导航系统设计随着科技的进步，越来越多的智能设备和系统被应用到日常生活中，为残障人士提供更多便利和帮助。
盲人导航系统作为其中之一，受到了越来越多的关注。
本文将介绍一种基于STM32的盲人导航系统的设计方案。
一、系统功能需求1. 定位功能：通过GPS和地图信息定位盲人当前的位置。
2. 路线规划：根据盲人目的地和当前位置，规划最优的行进路线。
3. 实时导航：根据行进路线提供实时的导航指引，包括语音提示和震动提示。
4. 障碍物检测：通过传感器检测周围的障碍物，提供警告和避障提示。
二、系统硬件设计1. 主控芯片：采用STM32系列微控制器作为主控芯片，具有较高的性能和稳定性。
2. 定位模块：使用GPS模块获取盲人当前的位置信息。
3. 传感器：选用超声波传感器、红外传感器等用于障碍物检测。
4. 语音提示模块：用于提供实时的语音导航指引。
5. 震动提示模块：通过震动装置进行导航提示，使盲人能够在不影响安全的情况下获取导航信息。
四、系统实现与测试1. 硬件组装：将主控芯片、定位模块、传感器、语音提示模块和震动提示模块进行硬件连接和固定。
2. 软件编程：采用STM32开发环境进行软件的开发与调试，实现系统功能需求。
3. 测试验证：对系统进行功能验证和实际使用测试，通过模拟盲人使用场景进行系统性能测试。
五、系统优化与改进1. 节能优化：针对电源管理，通过软件优化和硬件设计优化，降低系统功耗，延长电池寿命。
2. 导航算法优化：对路线规划算法和障碍物检测算法进行优化，提高系统导航的准确性和灵活性。
3. 用户体验优化：在使用测试的基础上，收集用户反馈意见，进行界面优化和功能改进，提高系统的易用性和用户体验。
六、总结基于STM32的盲人导航系统设计，通过对硬件和软件进行整合和优化，实现了对盲人的定位、路线规划、实时导航和障碍物检测等功能需求。
在未来的发展中，可以继续改进和优化，使盲人导航系统更加智能化、便捷化和普及化，为盲人提供更多的帮助和支持。
基于STM32的盲人导航系统设计
基于STM32的盲人导航系统设计随着科技的不断发展，越来越多的科技产品逐渐融入到我们的生活中，为人们的生活带来了便利和改善。
对于一些身体残障的人群来说，生活中的许多事情并不那么容易。
比如对于盲人来说，行走在陌生的环境中常常会遇到困难，需要有人的帮助才能进行导航。
设计一款盲人导航系统能够帮助盲人更加方便、安全地行走，提高他们的生活质量。
本文将探讨基于STM32的盲人导航系统设计。
我们将介绍盲人导航系统的基本原理和功能，然后对系统的整体架构和硬件设计进行详细的介绍，最后讨论系统的软件设计和性能优化。
一、盲人导航系统的基本原理和功能盲人导航系统主要通过一定的传感器和设备，来实时检测盲人周围的环境信息，包括道路、障碍物等，并将这些信息进行处理和分析，最终通过语音提示或震动提醒盲人前方的路况和障碍物信息，帮助盲人安全地行走。
盲人导航系统的主要功能包括：1. 实时环境检测：通过传感器实时检测盲人周围的环境信息，包括道路状况、障碍物等。
2. 环境信息处理：对检测到的环境信息进行处理和分析，确定盲人前方的路况和障碍物信息。
3. 提醒和导航：通过语音提示或震动提醒盲人前方的道路情况和障碍物信息，帮助盲人安全地行走。
二、系统的整体架构和硬件设计基于STM32的盲人导航系统的整体架构主要包括传感器模块、STM32单片机、语音提示模块和震动提示模块。
传感器模块主要用于实时检测盲人周围的环境信息，包括超声波传感器、红外线传感器等；STM32单片机主要用于对检测到的环境信息进行处理和分析，确定盲人前方的路况和障碍物信息；语音提示模块用于通过语音提示告知盲人前方的道路情况和障碍物信息；震动提示模块则通过震动提醒盲人前方的路况和障碍物信息。
在硬件设计方面，需要设计一个小巧、轻便的盲人导航设备，方便携带。
设备的外观设计应该符合盲人使用的习惯，操作简单方便。
设备需要考虑耐用性和防水性能，适应不同的环境使用。
三、系统的软件设计和性能优化在软件设计方面，需要编写一套完整的系统软件，包括传感器数据的采集和处理、路况和障碍物信息的分析、语音提示和震动提示的实现等。
基于单片机的导盲杖智能控制系统设计
154理论前沿Theory Frontier一、引言导盲杖能够帮助视障人群对周边出现的人或物作出判断，对提高视障人群的分辨能力具有着重要作用[1]。
为了改善导盲杖在实际应用过程中存在的不足，本文通过引入单片机，设计基于单片机的导盲杖智能控制系统。
并通过智能控制系统，提高了导盲杖应用的实用性、实时性与智能性，能够在较短时间内精确地反映出障碍物的具体位置信息。
二、硬件设计导盲杖智能控制系统的微处理器采用型号为STM26L102的单片机，其含有低功耗的处理器内核，对障碍物位置信息检测的速度较快[2]。
系统电源采用锂离子电池，具有电压高效转换功能，能够根据导盲杖的运行状况，调整其内部电压，能够保证在使用过程中具有充足的电量[3]。
GPS 模块采用集成度较高的芯片，由匹配元件、带通滤波器、基带处理器以及其他附加器件共同组成，能提高智能控制系统的灵活性。
三、软件设计（一）图像采集模块设计基于单片机的导盲杖智能控制系统设计田野 左晨曦基金项目：2022年陕西省大学生创新创业训练计划项目《智能避障导盲拐杖》阶段性成果（XJY2022DC39）摘要：传统导盲杖控制系统采用超声波发射设计避障模块，但无法在短时间内准确检测出障碍物的具体位置，并作出告警提示，缺乏智能性与实用性。
基于此，引入单片机，设计了一种全新的导盲杖智能控制系统。
系统硬件的微处理器采用型号为STM26L102的单片机，检测速度优势显著。
设备采用周期性连续抓拍方法，设计系统图像采集模块，将系统单片机与超声波发射相结合，设计智能避障模块，探测行进过程中的障碍物，并通过导盲杖发出语音或振动告警。
通过测试，本文设计的控制系统识别障碍物的准确率较高，能够更加精确地控制导盲杖。
关键词：单片机；导盲杖；控制系统；智能图像采集模块对系统的实时控制具有重要作用。
本文在设计系统图像采集模块时，采用周期性连续抓拍的方法，在无需系统预览拍照功能的基础上，使导盲杖摄像头自动取景，并将其显示在系统图像采集模块的预览界面。
基于ATmega8单片机的红外导盲系统设计
基于ATmega8单片机的红外导盲系统设计致芯科技芯片解密研究所是国内权威的反向技术研究机构，也是由解密行业鼻祖的芯片解密研发小组分化发展起来的权威技术研究部门，是国内最早的以研究所形式存在的专业芯片解密技术研发机构。
为帮助盲人群体更方便地导盲，设计了用单片机控制的红外导盲系统。
以ATmega8单片机为控制核心，选用基于PSD原理的红外测距传感器GP2Y0A02YK0F。
单片机利用ADC端口实时采集测距传感器的模拟输出信号，并对采集到的数据进行滑动平均滤波，以消除噪声干扰。
单片机将得到的距离值与门限值进行比较，并控制语音播报电路发出距离提示信息。
该系统能检测前、左、右3个方向1. 5 m内的障碍物信息，抗干扰性强，稳定可靠。
盲人在行走引导方面有很大的困难，目前盲人的导盲主要是依靠手杖敲击路面来判断前方是否有可行的路线，这种方法效率不高，且有一定的局限性，无法告知盲人周围障碍物的分布情况和距离。
本文对采用光电式的导盲方式进行了探索研究，提出了一种单片机红外避障导盲系统的简便方案，通过单片机采集红外测距传感器的信号，判断出使用者周围障碍物的方位和距离，通过语音芯片发出报警提示信息。
该系统具有设计简便小巧，稳定可靠等特点。
红外距离传感器的选择常见的红外距离传感器是运用红外发射管发射出一束红外光，经前方的物体反射后在发射管同一侧用红外接收管检测反射光的强度，从而大致判断出传感器和障碍物的距离。
但这种方法对距离的判断误差比较大，因为各种物体表面的反射率因材料的不同而各不相同，对反射接收到的光信号很难同一定标，且该方法容易受到环境光的影响。
Sharp公司的光电距离传感器GP2Y0A02YK0F可以克服上述缺点。
该传感器的内部结构如图1所示。
它内部集成了红外调制光发射器、信号处理电路、位置敏感探测元件、输出接口电路等模块。
输出与测量距离成比例的模拟电平信号。
该传感器的距离测量是基于PSD原理。
一个红外发射LED先将一束调制光照射到目标物体表面，形成一个光点，从光点反射回来的光经探测器的透镜聚焦后投射到一个特殊的线性位置敏感探测元件上。
基于STM32的盲人导航系统设计
基于STM32的盲人导航系统设计盲人导航系统是一种帮助视障人士进行室内和室外定位、导航并提供周边环境信息的系统。
本文将基于STM32单片机设计一种盲人导航系统，并介绍其设计原理和功能。
盲人导航系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件包括STM32单片机、传感器、显示器、蜂鸣器等；软件主要包括定位算法、导航算法和用户界面。
我们需要将系统所处环境的地图信息输入到系统中。
可以通过地图采集仪获取室内地图信息，并通过计算机将地图信息转换为系统可识别的格式。
然后，通过传感器获取盲人当前的位置信息。
在室内环境中，可以利用无线定位技术，如蓝牙或超声波定位。
在室外环境中，可以利用GPS定位。
接下来，根据盲人的目的地输入导航信息。
可以通过语音输入或者用户界面输入目的地信息。
系统通过定位算法计算盲人当前位置和目的地之间的最短路径，并通过显示器和语音提示导航信息。
定位算法可以采用Dijkstra算法或A*算法等。
在导航过程中，如果盲人偏离了正确路径，系统会根据实际情况进行重新规划路径，并通过语音提示和振动提示盲人调整方向。
除了提供导航功能外，盲人导航系统还可以提供一些额外的功能。
通过地图数据，系统可以提供周边环境信息，如附近的餐馆、医院等。
系统还可以通过传感器检测盲人周围的障碍物，并通过声音或振动进行警告，以帮助盲人避开障碍物。
基于STM32的盲人导航系统是一种利用硬件和软件协同工作的系统，可以帮助盲人实现室内和室外的定位和导航，并提供周边环境信息。
该系统的设计可以大大提高盲人的生活质量和独立性。
基于单片机与GPRS的定位导盲系统设计
基于单片机与GPRS的定位导盲系统设计摘要：在日常生活中，盲人因为生理缺陷失去了视觉效果功能，所以盲人朋友在日常生活中，有很多不方便的地方。
因此，经过社会的调研，设计出一种基于单片机和GPRS的定位导盲系统能够为盲人带来很多的便利，例如:可以定位等功能，同时还可以组合超声波避障功能，NFC功能等，能够大幅度的帮助盲人朋友出行。
NfC处理芯片，它可以使盲人朋友出行更加便捷，当手机触到芯片，就会弹出来防疫健康码，还可以根据对使用人开展测量人体体温，假如人体体温发生正常的，就可以通过GPS模块和GPRS控制模块开展精准定位，及其向指定手机上发送体温情况和求救信息。
关键词：单片机；GPRS；导盲系统0引言随着社会的快速发展，盲人朋友的出行会遇到很多的未知的风险，例如：在路上进行移动的时候前方出现了行人，或者其他影响出行的障碍物，由于不能及时注意到障碍物而发生安全事故的可能性比较大，在过道时，人潮汹涌，难以被非常好的兼顾到，进而非常容易和人产生磨擦或产生矛盾，如在光源昏暗街道社区走动及其在夜间时出行，可能难以被大家立即注意到，就很容易造成安全事故。
该产品目的是为了协助盲人进行社会活动，搭配机器能大幅处理所存在问题，同时在疫情防控期间，配备NFC芯片能协助盲人弹出自己的信息，帮如进出公共场合，若配戴者不幸感染病毒，能过通过轨迹记录得知当天所经过的所有地点，能够及时得发现展开流动调查，进行精准防控，降低病毒性感的危害性。
1 系统硬件设计1.1 系统结构设计系统软件关键硬件配置包含STM32单片机设计外场电路，GPS联接电路，开关电源电路，功能键电路、超音波避障模块, GPRS模块、温度测量模块、NFC为独立载入的模块。
多个模块模块的连动，为配戴该产品的盲人给予最大的一个便捷。
系统软件结构框图如下图1-1所显示。
图1-1导盲系统结构图系统开始运行后，超声波避障模块就会开始检验前方的障碍物，若前方有障碍物，就会通过蜂鸣器报警，同时搭配定位轨迹模块，后台设置app，当盲人朋友在路上出现意外时，可以随时通过仪器上的呼救按钮进行呼救，系统则会通过GPRS模块进行发送短信，当家人收到呼救短信时，可以马上打开app，随时查看盲人朋友所在得具体位置。
基于STM32的盲人导航系统设计
基于STM32的盲人导航系统设计随着城市化进程的不断加速，城市交通变得越来越复杂，其中盲人在行进过程中可能会遇到各种困难，所以盲人导航系统的研究变得越来越重要。
本文将介绍一种基于STM32的盲人导航系统设计，该系统可以帮助盲人更加安全、便捷地行动。
一、系统分析1.1 系统技术方案基于STM32的盲人导航系统是基于GPS卫星进行定位的系统，它利用地球上的卫星信号来确定位置、速度和时间信息。
此外，该系统还具有地理信息、路径规划、语音提示等功能，能够帮助盲人更有效地寻找目的地。
1.2 系统预期效果盲人导航系统的预期效果是帮助盲人更加安全、便捷地行动，减少他们的错误步骤，减少意外事故的发生，提高他们的生活质量。
二、系统模块设计2.1 硬件设计硬件方案包括主控板、输入输出模块、显示模块和GPS模块。
其中，主控板采用STM32系列，输入输出模块使用开关和按键，显示模块采用OLED屏幕，GPS模块采用GPS 接收器和位于天线下方的GPS接收天线。
2.2.1 系统框架设计系统框架设计包括系统初始化、GPS定位、路径规划、语音提示和UI界面等模块。
2.2.2 GPS定位模块GPS定位模块包括卫星信号接收、卫星信号处理、位置计算等步骤，能够准确计算出当前位置的经纬度坐标。
2.2.3 路径规划模块路径规划模块包括地图加载、地图操作、路径选择等步骤，能够根据目的地选择最佳路径和导航方向。
2.2.4 语音提示模块语音提示模块可以根据当前位置和导航方向发出提示语音，比如“目的地在左前方”。
2.2.5 UI界面模块UI界面模块包括显示当前位置、目的地、导航路径、语音提示等信息，并提供操作按钮，如开始导航、停止导航等。
三、系统实现3.1 系统测试经过多次测试，这个系统可以正常工作，并能够实现预期效果。
在实际使用中，它为盲人提供了便捷而又准确的导航服务，这对盲人的生活、工作等方面都产生了积极的影响。
由于硬件和软件的限制，该系统还存在一些不足之处，如GPS信号不稳定、路径规划复杂等问题，这些问题需要在后续的研究中进行优化。
基于STM32的盲人导航系统设计
基于STM32的盲人导航系统设计一、引言盲人是一个特殊的群体，由于视力受限，他们在日常生活中经常面临着诸多困难和挑战。
随着科技的不断发展，盲人导航系统的出现为他们的生活带来了极大的便利。
盲人导航系统是一种通过技术手段帮助盲人在室内和室外环境中准确定位和找到目标地点的设备，它能够帮助盲人更加自主地进行出行和日常活动。
STM32是一种嵌入式微处理器，具有高性能和低功耗的特点，由意法半导体公司推出。
基于STM32的盲人导航系统通过搭载传感器和实时定位技术，可以实现对盲人的具体定位和导航，为盲人提供准确的导航信息，帮助他们更加方便地行走和活动。
本文将基于STM32的盲人导航系统进行设计和开发，首先分析盲人导航系统的需求和功能，然后在STM32平台上完成硬件设计和软件开发，最终搭建一个功能完善的盲人导航系统原型。
二、盲人导航系统需求分析1. 定位功能：盲人导航系统需要能够实时定位盲人的精确位置，包括室内和室外环境的定位。
2. 导航功能：盲人导航系统需要能够根据盲人的目的地，规划最佳的行走路径，并提供语音提示或振动提示，帮助盲人顺利到达目的地。
3. 避障功能：盲人导航系统需要能够检测盲人前方的障碍物并及时提醒盲人避开障碍物。
4. 界面友好：盲人导航系统需要具有简洁易懂的用户界面，并且可以通过语音操作或者振动提示等方式进行交互。
5. 低功耗：盲人导航系统需要具有低功耗的特点，以便延长电池使用时间，为盲人提供更持久的使用效果。
三、盲人导航系统设计与实现1. 硬件设计：基于STM32的盲人导航系统需要搭载相关传感器，如GPS定位模块、超声波传感器等，以实现定位和避障功能。
还需要配备嵌入式语音合成模块和振动模块，以实现语音提示和振动提示功能。
2. 软件开发：盲人导航系统的软件需要完成对定位信息的实时获取和处理，路径规划和导航功能的实现，障碍物检测和避障功能的实现，以及用户交互界面的设计和开发。
3. 系统集成：将硬件设计和软件开发相互集成，搭建完整的盲人导航系统原型，并对其进行测试和优化，以确保系统的功能完善和性能稳定。
导盲器
否
警报器不工作
图10 信号阈值比较
多方位信号分析及避障
在探测的区域内单个障碍物时，反射回来的信号 与阈值比较，这种情况为上述分析的。但有时候会在 探测的区域内，几个方向反射回来的信号都大于阈值U， 如图11：
红外探测器
图11 多方位信号
当C、D都大于U时，我们采取先进行C、 D的比较，选出较大值再与U比较，从而减 少工作量，加快判断障碍物方位的进程。
2米的放大信号
设为阈值 存储在单片机中
图9 阈值设置
信号与阈值的比较
根据上面设置的阈值U。把行走时的经处 理的放大的电压信号值B与阈值U比较，如果 U>B，则无障碍物，不发出警报。当U<B时， 则开始进行避障。这时由单片机控制警报器发 出警报说明避障的方位，安全行走。
电压信号 B>阈值U
是 发出警报和方位
二、光学镜头的使用
采用光学镜头分光束并扩大了探测的角度，减轻了 导盲器的重量却提高了导盲器的质量并取得了廉价的 效果。
三、利用阈值控制
利用阈值控制，大大减少单片机的运算时间，从而 提高效率。
敬请各位专家给 予指导!
A/D转化
图7所示：
信号置为高电平
发出提示音
退出
图7 总体流程图
中间控制枢纽主要是由单片机来实现的， 从图7（控制流程图）可以看出来导盲器探路 和警报都是由单片机进行控制的。
探路
高电平
单片机
报警
图8 控制系统
阈值的设定
本方案采用光强分析障碍物的距离，所以为了更快更方 便我们事先把2米（根据实验所得数据可适当更改）定为基 础比较值，并由实验得出其放大电压值U。导盲器工作时把 接收并处理的信号U与之比较，从而判断是否有障碍物。最 后传给单片机处理。
光电智能导盲器方案设计
光电智能导盲器方案设计作者：刘仲禹张欣婷来源：《电子技术与软件工程》2015年第14期本文设计一种采用ATMEGA16L单片机作为控制器，利用红外测距的原理，设计了一种手持式红外导盲装置。
该装置可以对盲人前面道路上的障碍物进行距离探测并把障碍物距离信息转换成电脉冲信号，识别前方障碍物的方向及距离。
【关键词】ATMEGA16L单片机红外测距电脉冲信号1 引言眼睛是我们身体不可缺少的器官，是人类了解世界感知外界的窗口，然而对于盲人来说简单的散步都是一件奢侈的事情。
本文设计一种光电智能导盲器帮助盲人能够在不借助他人或当盲犬的情况下，盲人经过简单的训练可以利用触觉感知脉冲信号并根据的频率变化来判断有无障碍物及离障碍物的距离和大致方位，达到导盲作用。
2 研究方案利用红外测距原理障碍物进行多点测量并将障碍物信息通过电脉冲信号传递给手指，使使用者通过触觉大概感知到障碍物及其方位。
当打开声音开关时会有声音提示障碍物方位。
（如图1）由于探测距离和高度的影响，本系统测量范围可设定在六米以内。
近距工作模式工作距离设定为两米工作高度为两米，这样可以保证使用者在复杂的工作环境中能不晃动仪器就能感知障碍物的存在。
光学部分采用850nm红外LED光源，出射角为20度，功率1W 出射距离可达20米，满足测量距离的覆盖要求。
接受器件选用850nm红外接受管，经过光学系统使其接收角度控制在1度。
电子部分可控制光源发出一个脉冲的同时开始计时，当接受器接收到这个脉冲时计时结束，单片机根据时间得出距离，测距方程： D=CT/2（D 为被测距离，C 为光速，T 为光脉冲信号来回于测距仪和待测目标反射脉冲的时间）。
采集系统会对每个接受器所对应角度进行扫描，然后把数据传递给单片机进行分析，从而对计算出障碍物的距离和方位，最后通过脉冲发生器和扬声器把信息传递给使用者。
3 技术路线及可行性分析3.1 光学部分利用多枚850nm大功率LED作为光源。
基于STM32单片机的盲区预警系统设计与研究
基于STM32单片机的盲区预警系统设计与研究摘要：为解决在车辆转弯方向上因障碍物格挡转向视线，可能导致的行人与机动车在道路上的时间冲突转为空间冲突，造成道路安全事故的问题，因此针对行人过街及机动车转向时的道路盲区，提出以STM32单片机及RFID射频识别技术为核心的道路盲区智能预警系统设计。
预警系统以STM32单片机为核心处理模块，RFID、LED等为输入输出模块，完成系统的完整运行。
由RFID射频识别模块读取可识别范围内的标签信号，作为系统输入信号并开始执行，通过单片机进行数据信号转换，经接口输出处理数据，传输控制信号值后，继电器开始工作，改变电路状态使LED灯电路通电并亮起，最终通过所显示的光信号信息提醒行人及驾驶员盲区内车辆行驶状况。
通过交叉口架设的预警系统，实现预警信号灯设计，对行人及驾驶员产生视觉上的警示，以实现道路盲区安全预警设计，从而降低道路安全事故的发生概率。
关键词：盲区预警系统；RFID射频识别；STM32单片机；信号设计1、引言1.1研究背景随着新时期智能信息的快速发展,在以物互联科技、大数据分析、云科技、虚拟现实为主导,以传感器技术、通信科技和计算能力为核心内容的现代信息高速背景下,网络信息技术已开始高程度、大范围改变出行者的生活，使得居民出行方式向更智能、更快捷、更美好的方向发展。
伴随着社会各方面的智能化，在交通运输领域中，国内外大量的学者、专家也尝试与智能化的接轨，并提出交通与智能技术相结合的概念即“智能交通系统”（ITS）。
根据智慧交通的设计理念,对在一些城市道路交叉口或是小区道路交叉口(尤其夜晚光线状况不好时)发生的路面安全问题来说,以车辆的左拐形式为例:当车辆在将要进入道路交叉口或即将左拐时,如果此时在车辆正在左转弯的路面上有步行亦或非车辆正在将要进入的路口上执行直线前进或是左拐,如果此时障碍物格阻挡了车辆司机在右转方向上的路面视野,同时步行亦或是非车辆也将由于障碍物的原因而导致对行驶路线上道路视线的丧失,从而造成了车辆司机由于对行驶路线上道路信息的不熟悉,大几率出现了由于机动车行驶速度过快亦或是车辆减速后停止避让不及之时,从而导致的车辆与非车辆、或是车辆与路人中间的相撞而导致路面安全事故。
基于ATmega64单片机智能导盲系统设计
在一个 现代 化 的城 市 中 ， 盲系 统 是一 个 城 市 导 保 障体 系的重要组 成部 分． 统的导 盲手段有 手杖 、 传 导 盲犬 ． 手杖 导 盲 简 单 、 便 、 本低 ， 可 靠 性 不 方 成 但 高， 容易忽 略一些 障碍物 ； 导盲犬 成本 高且使 用不方 便…． 导盲机 器人 只能在平 坦路 面使用 。 ． 笔者研
统 将通 过 Ｇ Ｍ 网络将 求 助 信 息发 送 到 指定 的手 机 Ｓ 或者数 据 中心 ． 手机 号 码 和 短信 求 助 内容 可 以通 过
附带 的上位机 设置 软件 来 设置 ， 通 过 Ｒ ２ ２通 并 Ｓ３
信 口传 输给系 统． 了避 免在 环 境 嘈 杂情 况 下语 音 为 信息不 能清 晰地传 递 给盲 人 ， 系统 还 在手 柄位 置 加
文章 编 号 ：０ ２— ６ ４ ２ １ ） ５～ １ ６ ０ １０ ５ ３ （ ００ ０ ０ ０ — ４
基 于 Ａ ｍｅ ａ６ Ｔ ｇ ４单 片机 智 能导 盲 系统 设计
曹文 思 ，巩 鲁 洪 ，陈建 明 ，邱 道 尹
（． １ 华北 水 利 水 电学 院 ， 河南 郑 州 ４ ０ １ ； ． 州 祥和 集 团 电力 安 装 有 限 公 司 ， 南 郑 州 ４ ０ ５ ） ５０１ ２ 郑 河 ５ ０ ３
南 针 系统 、 Ｓ 短信 远 程 求 助 系统 等 ． 中采 用 超 ＧＭ 其
图 １ 系 统 的 原 理 框 图
声 波传感 器
检 测 正前 方 和 空 中 障碍 物 ， 用 红 采
１ １ 超 声 波 测 距 部 分 原 理 ．
外 传感器 检测路 面 上 的低 矮 障 碍物 ． 当检 测 到 障碍 时 ， 片机将控 制语 音 芯 片 ， 时播 报 障 碍信 息 ． 单 实 系 统 还融入 了 电子 罗 盘传 感器 来 获得 盲 人 行 走 的 方 向， 盲人可 以通过 按 钮来 触 发 系 统语 音 播 报行 走 的 方 向信息 ． 系统 还加 入 Ｇ Ｍ 短 信模 块 ， 出现 紧急 Ｓ 当
基于单片机的光电定位导盲系统的设计
基于单片机的光电定位导盲系统的设计
阮大伟;胡婵;李穹;叶念渝
【期刊名称】《伺服控制》
【年(卷),期】2010(000)006
【摘要】针对盲人独自行走时无法预知前方路况的问题,本文设计了一种基于光电传感技术的定位导盲系统,用以辅助盲人探知前方障碍物。
本定位系统以单片机为
控制核心,主要包括红外线发射、红外线接收、信号处理以及语音提示电路四部分。
以红外线传感器定位前方一定距离内的障碍物,并以提示音的形式提示盲人避障。
【总页数】3页(P45-47)
【作者】阮大伟;胡婵;李穹;叶念渝
【作者单位】华中科技大学文华学院
【正文语种】中文
【中图分类】T
【相关文献】
1.基于MSP430单片机的导盲机器人控制系统设计
2.基于单片机的红外避障导盲
仪系统设计3.基于STC89 C52单片机的导盲系统设计4.基于ATmega8单片机的红外导盲系统设计5.基于单片机的红外避障导盲仪系统设计
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的稳压 电路得到稳定的3 V 和SV 单片 机 红 外线发射接 收电路正 常工作 电 压为S V , 语音电路 中语音芯片采用3 V
供电
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携式电子产 品中 芯 片采 用C M O S 技
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忿 局
多谐振荡器的振 荡频率受电源电压和 温度变化 的影 响很小 由3 脚出来 的矩 形波信号经三极 管放大, 驱动红外线发 射管发射红外线脉冲信号 发射距离通 过 电路的发射功率来控制
C V C
2400行, 每行录音长度 为200m s 两个三 极管在电路 中起到开关作 用, 即当P O .7 为高电平时, 三极管8050
图6 系统供电示意图
!金属声 ∀ 采样频率可为4 .0 kH z, 5 .3
H k z, 6 .4 k z, 8 .ok z ,频率越低 ,录放 H H 时间越长, 而音质则有所下降, 片内信 息存于 闪烁 存贮器 中, 可在断 电情 况 下保存100 年(典型值 ), 反复录音 1 万 0 次 I S D 4 0 04 的存储器共可存储录音
响起 , 提示应往左移:
系统硬件部分设计
总体设计思路
本系统主要由A T 895 52为核心的 单 片机最小 系统, 红外线发射电路 , 红 外线接收放 大电路, 语音提示电路, 电
源 系统组成 如图 1 所示, 该 系统控 制
系统硬件的设计
( 1 单片机控制部分 ) 如图2 所示, 图中l 2 3 4 分别为
为本系统的发射电路, 如图3所示 接通
频率 的红 外脉冲信号 , 经各 自的接 收 器接收后输入到单片机的P l . 一 l .3 0 P
口, 单片机根据接收到信号的不 同, 对 障碍物 的情 况进行定位 , 控制语音 电
过红外线 的探测距离对障碍物 的位置
进行定位 当遇到障碍物时, 反射 回的
红外 线信号 由红 外线接收 电路 接收,
24 . 6
操作
delay( 1500 03 )语音播放子程 de lay(25 );
延时
语言播放程序流程 图如图8 所示
4 [ ] 张 兰, 杨济 民, 韩晓丽, 王伟 , 等. 基于 C 8 5 F 涌0的超声波导盲系统设计 & .现 0 I ] J 代电子技 珊 9 (2 ). 术, 4 5 [ # 卢文汐.基于超声波传感技术的导盲系统 设计 & .科学技术, 2 1 (3 . ] J 0 0 )
关键词: 光电 导盲 定位系 统 单片机 红外线传感器
引言
本定位导盲系统应用红外线 的反
射特 点, 通过红外 线发射电路发射一
经 单片机处理 后, 控制语音 电路发 出
相应提示音
路发出相应 的提示音 提示音 1 2 3分
别是 :可以顺 利前行 有 障碍 物请 右
定频率 的红外脉冲信 号, 遇到障碍物 反射后, 经红外线接收电路接收, 接收
po e w 作
rup ( ; / / 执行上电操 )
}
delay(25 ); p ow erup (): / / 上电延时 / / 再执行上电 / / 两倍上电
序
cs一4004 = 1;
P I= 0 ;
/ / 开始录音
1 燕学智 王树勋, 马中 李辛, 等.基于超声 ] 3 , 胜, 红外定位 导航研制自动引导车辆系统 & . ] J 吉林大学 学报(工学版) 2( 万 览(2 :拼2 , X , )
基于单片机的光电定位导盲系统的设计
华中科技大学文华学院 阮大伟 胡 掸 李 育 叶念渝
摘 要: 针对盲人独自行走时无法预知前方路况的问题, 本文设计了 一种基于光电传 感技术的定位 导盲系统, 用以辅助盲人探知前方障碍物 本定位系 统以单片机为 控制 核心, 主要包括红外线发射 红外线捌 文 信号处理以 及语音 提示电路四部分 以红 外线传感器定位前方一定距离内的障碍物, 并以提示音的形式提示盲人避障
S e r o C o n tro l v
45
伺服驱动系统及其应用
电 源后, 在电路的输出端3脚就可得到 一个周期性的矩形波 , 其振荡频率为
l
尸 P ,了
接模拟量存储技术 , 每个采样值直接
存贮在片 内闪烁存储器 中 , 因此能够 非常真实 自然地 再现语音 音乐 音 调和效果声 , 避 免了一般固体录音 电 路 因量化 和 压缩 造 成 的量化 噪 声 和
6 源洲 压路 v电 洲 电 3 V稳 单机电 s稳电 目音路电 片供 日 压路 语电供 v
红外线发射电路供电 电 红外线接收电路供电 电
1. 3 4
= f 万下丁 二 万 (凡+ ZP )C R , 本系统发射 电路的发射频率为3SK H 乞 由于55 定 5
时器内部的比较器灵敏度较高, 而其采
用差分电路形式 , 用5 5 5 定时器组成的
的红 外线定位导盲 系统 , 并详细 介绍 了系统的硬件部分 , 该 系统能够 很好 的定 位障碍物, 并通过语 音 的形 式 引 导盲 人绕过障碍物 实验 表 明本 系统
精度高, 准确可靠, 且富于人性化, 能
够 为盲人提供生活 的便 利, 具有 一定 的实用性
语音录制程序
语言录制程序流程图如图7 所示 系统上电后, 执行SET RE C 命令设置录 音地址, 然后执行R E C 命令开始录音, 此时器 件便从所设置的录音地址开始 录音 通过适 当延时可控制录音长度 部分 程序段 如下 :
vo id reeord 004(un signed in t 4
}
e s一 40 04 = l ; se lk _ 4 00 4 = 0 ; m 二o x o ; b c s一 礴 4 二 0 ; 00
作者简介
阮大伟 // 男, 学士, 研 究方 向为计 算机嵌入式 系统研究与开发
for(i= 0 :i< 8 :i+ + ) 送R E C 命令
术 , 内含振荡器 防混淆 滤波器 平滑 滤波器 音频放大器 自动静噪及高密
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度 多电平闪烁存贮 陈列 芯 片设计是
基 于所 有操作必须 由微控制 器控制 ,
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P O .7 , 扬声器播放相应语音
} -落 黝 ~ . . 豁 阳
图4 红外线接收电路
h W ile(l)
(3 )红外线接收 电路部分 如图4 为H S 00 38B 构成 的红外线 接收电路 H S 0 038B 为一体 化红 外接
(5 供电系统 ) 系统供电示意 图如 图6 所示, 本系
统由电池供电 系统要 用到3V 和SV 两 种 电源 , 采用三端 稳压集成 电路构成
社, 2( 9 ) X .
address )/ / 录音程序 {
u n s ig n ed eh ar i , m , j ;
u n si即 ed in t d ta sou te = 0 ; a
& 张毅刚, 彭喜元, 姜守达, 乔立岩, 等.新编 1 2 M CS 一 单片机应用设计(第3版)工 #.哈 1 5 M 尔滨:哈尔 滨工业大学出版社, 2( 8. ) X
实现过程如下 :
图1 系统原理框图
当出现 以下情 况时 , 提 示音 l 响
起, 提示可以顺利前行: . 传感器1 2 3 4均未接收到信号
单 片 机
图2 单片机控制部分框图
障 物 碍
当出现 以下几种情况时, 提示音 2 响起, 提 示应往右移 : . 传感器1 2 3 同时接收到信号 . 传感器2 3 同时接收到信号 . 只有传感器 1接收到信号 . 只有传感器2接收到信号 当出现 以下几种情 况是 , 提示音 3
l吠
了
物物 土土 知
操作命令可通过串行通信接 口(S P I或
M ierow ire )送入 芯片采用多电平直
图5 语音提示电路
46
S er o C ont v rol
Ca se O X fe :
Ca s e
O X fd :
a d d r e s s 二_
ir o r _
audioout(0x 0009 ):de lay (1200 ):
系统主程序
系统不断检测是 否接收到红外线 信号, 并判断信号 的组 合类型, 控制语 音 电路播放 相应 的提示 音 部分 主程
序如下:
录音时通过单片机P O .0 一 O .5 向 P
卞 -
VC C
语音芯片送入控制信号, 置高P O .7 , 声 音通过麦克风录入语音芯片, 存储在相 应地址;放音时同样通过单片机P 0 .0 P 0 .5 向语音芯片送入控制信号, 置低