基于单片机的超声导盲杖设计
基于单片机的智能盲人手杖的设计
基于单片机的智能盲人手杖的设计盲人手杖是一种帮助视障人士出行的辅助工具，它能够帮助盲人更加方便和安全地行走。
传统的盲人手杖主要是通过接触地面时的震动来提示盲人前方是否有障碍物，但这种方式存在一定的局限性，可能无法及时准确地发现障碍物。
而，通过集成各种感知及信息传输技术，能够实现更加智能和全面的辅助功能，为盲人提供更好的出行体验。
首先，智能盲人手杖的设计必须考虑到盲人在实际使用中的需求和情况。
盲人在行走时，最关键的问题就是如何避免碰撞和识别路上的障碍物。
因此，智能盲人手杖需要具备避障功能和障碍物识别功能。
在设计中，可以采用超声波传感器、红外传感器等技术来实现障碍物探测和距离测量，当手杖检测到障碍物时，可以通过声音或震动等方式提醒盲人及时避让，确保他们的安全。
其次，智能盲人手杖还可以结合定位导航技术，帮助盲人更加精准地找到目的地。
通过在手杖上集成GPS模块或者蓝牙导航设备，可以实时获取盲人的位置信息并为他们提供导航引导。
在城市中，地标众多，盲人很容易迷失方向。
智能盲人手杖可以通过语音提示或震动提醒盲人前方有导航信息，并根据实时交通情况为盲人规划最佳路线，帮助他们安全快速地到达目的地。
另外，智能盲人手杖的设计还可以考虑加入语音识别和语音交互功能，为盲人提供更加便捷的使用体验。
通过集成语音识别芯片和音箱，盲人可以直接与手杖进行语音交互，询问当前位置、目的地信息等。
同时，智能盲人手杖还可以接入互联网，获取实时天气、交通等信息，为盲人提供更全面的服务。
在紧急情况下，盲人可以通过手杖发送求助信号，实现远程呼救功能，确保盲人在面临危险时能够及时得到帮助。
此外，智能盲人手杖的设计还可以考虑加入智能灯光提示功能。
在夜晚或者光线较暗的环境下，盲人很容易迷失方向或者撞到障碍物。
通过在手杖顶部或者侧面加装LED灯，可以为盲人提供光源，引导他们前行。
同时，还可以结合光线传感器，实时调节灯光的亮度和颜色，提高盲人在夜间的识别能力。
基于单片机的超声导盲杖设计
基于单片机的超声导盲杖设计作者：张亮来源：《价值工程》2012年第33期摘要：本文利用超声波测距原理，以AT89S52单片机为主控核心，设计了一种导盲装置，该装置可以对盲人前进的道路上的障碍物进行距离探测并把障碍物的距离信息转换成声音和振动提示，从而起到导盲作用。
Abstract： This paper designs a blind guiding device whose main control part is AT89S52 SCM by using ultrasonic ranging principle. The device measure the distance with obstacle and transform the information into sound information and vibration alert， thus creating a blind guiding effect.关键词：单片机；超声波；导盲Key words： SCM；ultrasonic；blind guiding中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）33-0176-030 引言盲人作为特殊的群体，其借助的辅助工具主要有手杖和导盲犬，其中使用手杖最为普遍。
传统的盲人拐杖是一根长杆，存在一系列的不足。
例如：探测的距离受限于拐杖的长度；难于探测悬挂的障碍物；无法对快速接近的障碍物发出预先报警；公共场合不利于收藏等。
为了更好地帮助盲人行走，国内外很多机构都研究和生产了相关电子导盲装置，由于利用了GPS全球定位系统及建立无线电基站等方法，导致用这些方法实现的导盲器价格昂贵，不适合于普通消费者。
导盲犬则价格更高，并且在某些社交场合（例如禁止宠物进入）不适合使用，造成导盲犬无法普及。
本文构思设计一种能辅助盲人安全行动的智能拐杖，该拐杖可以对前方一定距离的障碍物进行探测，并给出警报提示，从而对视力存在缺陷者提供较好的辅助行走功能。
基于单片机技术的超声波测距盲杖的设计
基于单片机技术的超声波测距盲杖的设计摘要：超声波测距盲杖是一种盲人助行工具，可以提供距离信息，帮助盲人行走。
本文介绍了超声波测距盲杖的系统组成和工作原理，并设计了测距模块、语音提示模块、蓝牙连接模块。
其中超声波测距模块和语音提示模块是本设计的重点。
本系统采用51单片机作为主控芯片，利用超声波测距原理和语音提示功能，实现了盲人在行走过程中的实时距离监测、障碍物检测、安全警报等功能，具有成本低、体积小、可靠性高等特点。
测试结果表明，本系统测量数据准确、可靠性高、可重复性强，能够满足盲人使用需求。
关键词：超声波测距单片机语音提示1.引言根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年全球盲人智能助视器行业深度市场调研及重点区域研究报告》显示，在全球中，中国是盲人数量最多的国家，在2020年盲人数量约为830万人，占全球失明人口的21%左右。
而短短两年——2022年4月23日，中国盲人协会转载的人民日报发布的《喜马拉雅助力中国盲人协会，共同孵化盲人音频主播》中显示，中国约有1731万盲人，每年因盲人在日常生活中的障碍而导致的事故达10万起，由于没有必要的无障碍设施，这些盲人无法正常的出行。
因此，研究一种能够辅助盲人安全出行的工具非常有必要。
目前市面上已有很多种类的助行工具，如手杖、盲杖、导盲犬等。
但这些助行工具均存在一些不足，如价格昂贵、携带不便、使用时间短等。
基于以上因素，本文主要研究一种基于单片机开发的超声波测距盲杖。
超声波测距是一种非接触式测量方法，具有精度高、响应速度快、抗电磁干扰等优点。
利用超声波测距原理可以实现对障碍物距离的测量。
超声波测距目前在医疗上使用比较广泛。
超声波测距系统主要是利用超声波在介质中传播时遇到障碍物反射回来的时间来计算距离。
本项目在设计上主要考虑以下几点：一是采用单片机作为控制核心，利用超声波测距原理实现对障碍物距离的测量；二是通过语音提示功能实现对障碍物距离进行播报；三是设计蓝牙模块可以发送超声波所测得的距离。
基于超声波技术的导盲杖设计
六、结论 本装置结构简单、体积小、性能稳定，结合手杖让盲人使用简单、方 便，也可以安装在不同的载体上，制作成不同的用具，如导盲小车、导盲 头盔等，因而具有一定推广应用价值。由于系统具有数字和语音双重输 出功能，稍加改动，就可应用于倒车避应用设计中。
图 ２ 主函数流程
图 ３Ｔ１ 中断函数流程
图 ４ 外部中断 ０ 服务函数流程
参考文献 ［１］孙传友，孙晓斌．感测技术基础（第 ２ 版）［Ｍ ］．北京：电子工业出 版社，２００６ ［２］陆军，米文龙，朱齐丹，王艳．超声波测距系统在移动机器人中的 设计与应用［Ｊ］．电子技术应用，２００７．（６） ［３］ＩＳＤ １７００ 系列数码语音电路使用手册．中青世纪 ｈｔｔｐ：／／ｗ ｗ ｗ ． ａｔｖｏｃ．ｃｏｍ ／
（上接第 ２０ 页） 教师作为大学教育的主要实施者，在大学生科研与实践创新能力
培养过程中具有重要的作用。在师范背景下，机械专业教师一方面可以 积极指导学生参加学科竞赛和项目研究，另一方面，在上课教学的过程 中也要积极引导学生重视科研和实践创新能力的培养。
２．２ 加大经费投入，完善硬件设备和实验场地 师范类的专业，大多不需要硬件设备支撑，但机械专业的科研与实 践需要有一个平台，因此，建设一个开放的机电类大学生创新实验室是 很有必要的，这样可以让学生有一个稳定的科研环境和互相学习的氛 围。 学校应对机械专业加大经费投入，学院应多方筹措资金，完善创新 实验室的建设，购买一批先进的实验设备，一方面加强对学生的吸引 力，激发学生的兴趣，另一方面有利于提高学生创新成果的质量。另外， 要逐步实行开放式实验室管理模式，放手让学生自主实验，这可以增强 学生的创造性，强化学生的实践动手能力。但实验室开放的同时，必须 建立与之配套的现代化教学管体系与制度，从而规范实验行为，加强实 验管理［４］。 ２．３ 区别于师范类专业的发展，形成具有自己特色的培养评价体系 师范类高校发展机械专业，往往容易根据师范背景的思维惯性，而 忽视了机械专业的特殊性。机械专业不同于师范类专业，它不再强调教 师技能和学生管理能力的培养，而更加重视科研实践能力的锻炼。在师 范背景下，机械专业要想更好的发展，就要形成具有自己特色的培养评 价体系，实现由注重知识传授向注重创新能力的转变［５］，努力提高学生 动手能力，并转变学生的思维模式，使学生提高科研与实践能力。文献 ［５］提出了机械专业人才培养的三个层次，第一层次，工程认识实践与基
超声波导盲手杖障碍检测系统的设计与研究
超声波导盲手杖障碍检测系统的设计与研究摘要：中国是世界上盲人最多的国家，视力受限这一缺陷严重影响着他们的日常生活。
随着科技的进步，超声波探测技术得到迅猛发展。
为了帮助他们克服障碍，出行方便，本文设计了一种智能导盲手杖——超声波障碍检测系统，引导盲人及时避开障碍物，保障盲人的生命安全。
该系统主要包括单片机系统、显示电路及超声波发射接收电路三部分，借助Mutisim软件和编程语言C进行仿真实验。
关键词：超声波探测技术障碍检测系统单片机1.研究背景与意义据国家权威部门统计，中国的盲人数量约有500万，占全世界盲人口的18%。
盲人是社会人群中的单一群体，遭遇着普通人无法想象的困难与挫败。
传统的木制手杖质量较重，不利于盲人的携带；导盲犬,训练时间长，条件需求高，价格高达20-30万，对于生活不富裕的盲人家庭来说，显然无法承担如此昂贵的费用。
即使目前较多导盲产品均融入了电子技术，但仍无法从根本上彻底解决盲人出行的难题。
若能有一种可以及时帮助盲人避开障碍物的智能导盲手杖，可为盲人朋友带来极大的方便。
超声波探测系统是利用超声波在介质中的传播特性实现的非接触式距离探测，具有高性价比、结构简单、成本低廉、适应性强、不容易损坏等优点。
近年来，随着科学技术的快速发展，超声波传感器作为一种新型的工具在各个领域都得到了广阔的发展，将超声波检测技术应用于导盲手杖，有着广阔的市场前景。
2．超声波导盲产品现状世界上已经成功研制的超声波导盲装置主要可以有四类：电子技术类导盲仪、可移动的导盲机器人、可穿戴式导盲仪和智能导盲手杖。
（1）电子技术类导盲仪电子技术类导盲仪的工作原理与超声波雷达系统相似，均是依据超声波发射后，撞击障碍物后被反弹回来的时间、强弱判断障碍物的所在。
该导盲仪的主要缺点是准确性相对较差，消耗时间过长。
（2）可移动的导盲机器人导盲机器人往往是预先设定路线，准确判断障碍物的所在，对于一些突发事件，可能无法准确判断，存在一定的安全隐患。
基于单片机的智能拐杖硬件设计
基于单片机的智能拐杖硬件设计摘要伴随着我国科学技术和制造业的快速的壮大，人们在平常的生活和工业生产活动中使用智能设备控制技术的应用也随之广泛，不但节省了人力资源，而且很大程度上提高了人们生活生产的效率，既促进了科学技术的飞速发展，又不断地丰富着人们的生活。
导盲设备的研发一直是各国科研的一个重点，不仅是因为它有重大的社会意义，还因为它对于机器人视觉等多个研究领域有着不小的研究意义，能够给人类提供道路信息的导盲设备，在自动化机器人上也能起到同样的效果。
有许多研究已经有了成功的案例。
本设计采用STC89C51单片机作为主控板，HC-SR04超声测距传感器作为探测装置，达到导盲的效果。
这款仪器结构简单，功能可靠，它可以对前方的障碍物进行探测，在达到预设范围时蜂鸣器会提醒使用者小心障碍物，从而达到智能导盲的效果。
关键词：STC89C51单片机 HC-SR04超声测距传感器智能拐杖Intelligent crutches hardware design based on SCMAbstractWith the continuous development of science and technology and manufacturing in China, people use in everyday life and industrial production automation control technology has been widely applied, not only save the human resources, and greatly improve the people's life the efficiency of production, not only promoted the rapid development of science and technology, and constantly enrich people's life.The research and development of guide for the blind has always been a focus of scientific research in various countries, not only because it has great social significance, but also because it has great research significance in many research fields such as robot vision. The guide equipment that can provide road information to humans can also play thesame role in automated robots. There have been many successful studies. This design USES stc89c51 microcontroller as the main control board, hc-sr04 ultrasonic ranging sensor as the detection device, to achieve the effect of guide for the blind. This instrument is simple in structure and reliable in function. It can detect obstacles in front of it. When reaching the preset range, the buzzer will remind the user to be careful of obstacles, thus achieving the effect of intelligent guide for the blind.Keywords：STC89C51 SCM HC-SR04 ultrasonic ranging sensor目录1前言 (3)1.1研究背景与意义 (3)1.2在国内外的发展概况及分析 (4)1.2.1导盲杖 (4)1.2.2导盲眼镜 (5)1.2.3触觉鞋与智能手机 (5)1.2.4现状分析 (6)1.3本设计应解决的主要问题 (8)2本设计 (8)2.1本设计设计原理 (8)2.1.1单片机基本介绍 (8)2.1.2引脚功能介绍 (9)2.1.3超声波测距和光学测距的分析对比 (11)2.2本设计方案选择 (13)2.2.1硬件部分 (13)2.2.2Keil软件 (15)2.2.3软件程序主要部分及编写思路 (16)2.2.4测试数据 (20)3.结论 (21)4参考文献 (22)5谢辞.............................................. 错误!未定义书签。
基于STM32单片机的多功能智能盲人拐杖设计
基于 STM32 单片机的多功能智能盲人拐杖设计摘要：针对盲人出行安全问题，设计一款解决盲人出行困难的智能拐杖。
本设计以 STM32 单片机为控制核心，结合当前先进且较为成熟的信号处理算法、传感器技术、无线通信技术，通过超声波模块进行广角测障利用语音播报模块报警，引导盲人及时规避障碍物。
同时采用 MPU6050 水平检测模块监测拐杖与地面的倾角，在出现突发情况时，不仅可以通过语音模块识别求救，还可以用短信的方式将GPS的实时定位位置发送给监护人。
此外，采用OPENMV 4进行机器视觉图像分析，使拐杖能对外界变动的信息做出应答，为盲人通过路况复杂的红绿灯路口提供保障。
现测试结果表明，整个系统性能稳定，灵敏度较高，操作方便，且功能易于扩展，能满足盲人出行的多方面需求。
关键词：盲人拐杖；红绿灯识别；超声波测距；跌倒报警项目名称：“无忧出行”智能盲人手杖装置设计，项目编号：202010214020，国家级大学生创新训练项目1概述针对盲人出行安全问题，现有的辅助盲人出行工具性能单一且无法普及，设计智能盲人手杖可以帮助更多盲人实现安全出行。
随着信息化社会的飞速发展，在基本满足了大众的物质需求后，人们也更加关注社会残障群体。
相比于正常人，残障人士的生活有诸多的不便，更需要社会对他们的理解与关注。
针对盲人出行安全问题，现有的辅助盲人出行工具性能单一且无法普及，设计了一款基于STM32单片机控制的集超声波测障、语音播报、红绿灯识别、短信报警、GPS定位等功能于一体的智能拐杖系统, 能够实时监测周边情况, 保护老人安全出行。
2系统总体设计单片机实时监控测距模块传送来的信号，对信号处理后，进行避障决策判断。
当检测到障碍物时，手杖自动报警（语音和机械振动双重模式）提示盲人避障。
同时，用图像分析技术识别并筛选外界信息，构造合理的内部控制逻辑，组建红绿灯决策功能，另外，还有一键求助和黑夜防撞等特色功能，进一步提高盲人出行安全系数。
基于单片机的电子导盲杖设计说明
智能仪表设计基础课程设计课题名称电子导盲杖学生学号学生所在班级指导教师二〇一二年九月目录1.功能要求及性能指标1.1 课程设计的目的和设计任务 (1)1.2 课程设计的要求和技术指标 (1)2.方案设计2.1 硬件方案 (2)2.1.1 测距模块方案选择 (2)2.1.2 语音模块方案选择 (3)2.1.3 显示模块方案选择 (4)2.1.4 震动模块方案选择 (4)2.2 软件方案 (4)3.硬件设计3.1 STC89C52单片机介绍 (6)3.1.1 引脚分布及定义 (6)3.1.2 定时器 (8)3.2 HC-SR04超声波模块介绍 (8)3.2.1 模块实物图及说明 (9)3.2.2 测距电路设计 (9)3.2.3 测距程序设计 (11)3.3 ISD1420语音芯片介绍 (12)3.3.1 芯片引脚图及功能说明 (12)3.3.2 语音录放电路的设计 (13)3.3.3 语音程序设计 (14)3.4 震动模块及LED灯的控制 (15)3.5 总原理图 (16)3.6 仪器仪表清单 (18)4.软件设计4.1 程序程序设计 (18)4.2 程序调试结果 (22)5.设计小结 (23)参考文献附录一：课程设计任务书附录二：软件程序清单1. 功能要求及性能指标1.1 课程设计的目的和设计任务世界上视觉障碍者数量众多，他们只能用百分之六十的感觉来获取信息。
盲人在独自行走时主要依靠导盲装置，最简单常用的导盲装置是普通的拐杖，用它在地面上敲击，可帮助盲人发现0.5米以的障碍物。
它的主要缺点是不能发现较远一点的障碍物以及悬空的障碍物。
随着社会的发展，传统的导盲杖已经远远不能满足盲人的需要了。
超声波导盲杖是为视觉障碍者提供环境导引的辅助工具，它通过超声波传感器对周围环境进行探测，将探测的信息反馈给视觉障碍者，帮助他们弥补视觉信息的缺失。
1.2课程设计的要求和技术指标设计要求：本作品由超声波测距功能、前方障碍物语音警示功能、震动警示功能、夜间警示路人功能。
基于单片机的智能导盲杖的设计思路
基于单片机的智能导盲杖的设计思路
基于单片机的智能导盲杖是一种辅助视障人士行走的设备。
其设计思路主要包括以下几个方面：
1. 障碍物探测：通过使用传感器（如超声波传感器、红外线传感器等），检测周围环境中的障碍物，并根据检测结果发出警告信号，提醒使用者注意避让。
2. 定位导航：利用全球卫星定位系统（如GPS）和地图数据，通过单片机计算当前位置和目标位置之间的路线，并通过语音或震动等方式指引使用者前进方向，帮助其到达目的地。
3. 声音识别：通过声音传感器，识别周围环境中的重要声音，如交通信号灯的声音、车辆的鸣笛声等，以提醒使用者行进中的安全问题。
4. 蓝牙连接：与智能手机或其他设备进行蓝牙连接，可以实现远程遥控、数据传输等功能，方便使用者与其他人进行沟通或获取更多信息。
5. 指纹识别：为了确保只有授权的人员可以使用该导盲杖，可以集成指纹识别模块，对使用者进行身份验证。
6. 电源管理：为了延长电池寿命，可以设计省电模式，或者采用可充电电池，并提供低电量提示功能，以便及时更换电池。
这些是基于单片机的智能导盲杖的设计思路，通过集成多种传感器和功能模块，帮助视障人士在行走中更加安全和自信。
同时，还可以根据实际需求添加其他功能，如语音识别、避障算法优化等，以进
一步提升导盲杖的实用性和智能化水平。
基于单片机的超声波导盲杖设计研究
科技信息- 136 -世界上视觉障碍者数量众多，如何安全行走，是盲人生活中最大的问题。
传统的手杖使用起来有诸多不便，导盲犬的训练周期过长且价格较贵，不利于普及。
随着计算机技术、自动化技术及工业机器人的不断出现，测距与识别技术在工业中已经得到了普遍的发展，把这种非接触式检测与识别技术应用于民用领域变得十分重要。
如果采用超声检测的方法实现对障碍物的识别，同时将这一项技术应用于导盲产品中将有广阔的发展前景。
本设计是一种基于超声波测距技术，以AT89S51单片机为核心的低成本、高精度智能导盲杖。
整个系统包括主控制器、超声波发射器、超声波接收器、语音播报模块、电源、开关、拐杖把和拐杖体。
系统采用AT89S51作为主控制器，主要是利用超声波测距技术，在遇到障碍物时，获得障碍物的距离信息，通过单片机控制语音模块，从而发出不同的报警录音，达到导盲的作用。
1.系统的总体构成系统主要由一个主控制器、三对超声波测距模块和一个语音报警模块及振动模块组成。
系统工作时三对超声波测距模块对三个不同方向的障碍物距离进行巡回检测，再将采集到的信息送微处理器处理，微处理器再通过语音模块告知使用者安全的行进方向。
其系统总体框图如图1。
图1 系统原理图2.系统的硬件部分超声波导盲杖的设计系统共包括单片机控制电路、超声波发送超声波、接收电路和语音播报电路等四部分的硬件电路，其中单片机模块由AT89S51单片机及其外围电路组成，是整个超声波测距仪的核心电路。
2.1单片机控制电路AT89S51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制。
超声信号的工作频率为40 KHz，首先由AT89S51产生3路40 KHz 的方波信号通过换能器分别输送到手杖末端的3个超声探头。
在导盲杖工作时16个周期的超声波信号首先由第一个探头先发出，发出一段时间之后开始接收回波信号，接收到的回波信号先经比例放大后变成较大的回波信号，再通过自动增益控制部分，使信号放大成为能够被单片机识别的信号，经过低通滤波之后再送入单片机，然后再由第二个超声探头发送16个周期的超声信号，用和第一个同样的方式接收处理，然后是如此循环发送接收第三个、第一个……如果将两个探头发送时间间隔定为18.5ms，这样去除发送超声波的时间、处理信号的时间和消除余震的时间，总计约2.9ms，余下的15.6ms 则用来接收反射回来的回波信号，能够测得34cm ～3m 内的障碍物。
基于单片微控制器的盲人手杖
这里我们使用GPS手持机[5]与单片机进行连接。GPS接收机的OEM板性能良好，在很多领域获得广泛应用。61单片机有Flash存储器，可与GPS-OEM板接口进行数据读取、处理和输出。这位单片机和GPS的连接建立了关系。
但真正的难点在于如何将语音识别系统所导出的数据导入到这个系统里面，这个功能有可实现性和理论基础支持[6]。
图2-2单片机内部线路
2超声波测距原理
基于单片机控制的采用超声波测距原理进行测距的盲人自动避障系统，超声波测距模块是针对61板生产的拓展模块[2]，超声波传感器谐振频率：40KHz；模组传感器工作电压：4.5V~9V模组接口电4.5V~5.5V进行4.5米以内的距离测量。
超声波测距的方法为渡越时间法，发射换能器不断超声波脉冲，声波遇到障碍物后反射回来被接收换能器接收，根据声速及时间差计算出障碍物的距离。
基于单片微控制器的盲人手杖
摘要：本设计是基于单片机控制，采用超声波测距原理进行测距的盲人自动避障系统，并配有语音播报功能。以SPCE061A系列单片机构成最小应用系统，进而控制超声波模块US-100和ISD4004语音芯片、GPS接收机等。SPCE061A单片机是测距、测障、GPS接收处理的核心，将其路况数据转换成相应的语音提示信息，从而实现为低视力人群和盲人提供精确、安全的导航，并及时预警，解决其出行问题。
关键词：单片机；导航；超声波测距；语音识别
一、项目背景
现在市面上有着很多的为盲人使用的导航设备，但是各有各的缺点与优点，都不适宜被推广使用。随着单片机技术的发展与应用，很多过去不成熟的功能已经慢慢实现，单片机可以不单单的进行一些数字运算，也可以让它去进行一些比较高级的情况处理。因此，我们将单片机为核心，既发挥除了它的作用，又降低了成本这为盲人导航系统提供了强大的技术支持。
基于单片机的智能盲人手杖 (修改)
利用超声波传感器实现测距功能：探测前方障碍物距离，并将数据传输给单片机进行处理
利用语音合成芯片实现语音提示功能：为用户提供方向、距离等信息
通过 GPS 模块实现定位功能：将手杖位置信息传输给手机APP，方便用户了解行进路线
采用红外传感器实现避障功能：当探测到前方有障碍物时，通过单片机控制手杖自动转向避让
基于stm32单片机的智能盲人手杖
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项目背景
技术方案
软件设计
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项目目标
硬件设计
项目成果
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项目背景
项目背景
随着科技的发展，人类生活的智能化越来越普遍
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然而，传统的盲人手杖功能较为单一，无法满足日益多样化的需求
对于视障人群，他们需要依靠手杖来探测周围环境
因此，开发一款基于 STM32 单片机的智能盲人手杖，可以为视障人群提供更全面、更安全的服务
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项目目标
项目目标
开发一款基于 STM32 单片机的智能盲人手杖
实现超声波测距、红外避障、GPS定位、语音提示等功能
通过蓝牙技术将手杖与手机进行连接：实现远程控制
优化产品设计：确保其性能稳定、成本低廉、易于操作
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技术方案
技术方案
选择 STM32F4 系列单片机作为主控制器：其具有高性能、低功耗、丰富外设等特点
电源模块：采用锂电池供电，同时加入电源管理芯片，确保系统稳定运行
外壳设计：采用轻便、坚固的材料制作手杖外壳，确保产品实用性和耐用性
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软件设计
软件设计
使用 C 语言编写程序：实现各个功能模块的驱动和控制
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。
基于单片机的多功能智能盲杖
基于单片机的多功能智能盲杖摘要：随着我国当前经济实力的增长，视障群体的自立意识也在不断增强，盲人更期盼于能够满足其自身独立出行的方法和工具。
该盲杖基于STM32F407和STM32F103单片机，利用US-100超声波模块、OV2640摄像头、XFS5152CE语音合成芯片与ALIENTEK红外遥控器等共同实现遥控发送接收、语音、超声波探测、人脸识别等功能。
该盲杖能够在盲人出行时通过语音播报及时将路况情况反馈给使用者并能够提醒盲人盲杖所在位置，保证盲人行走安全；同时该盲杖能够及时帮助盲人识别周围的人群，通过识别扫描判断是否为盲人所熟悉的人，并将识别和判断结果播报给盲人，避免盲人未知的危险。
该盲杖旨在保障盲人的出行安全以保证盲人外出自由，带给盲人行走的安全感和愉悦感。
关键词：盲人智能手杖；单片机；超声波测距；人脸识别1.引言盲人由于收到视力的限制，外出行走多依靠于盲杖，而传统的导盲杖仅起到探索前方路面的作用。
经查阅得知，当前已有的智能盲杖多是对于前方障碍物的探测研究，缺乏可以帮助盲人与外界交流的设计，盲人无法对陌生人进行身份判断，盲杖丢失时盲人无法找回盲杖，因此这种导盲拐杖对于盲人的保护不够全面，不能满足盲人日常的需求。
本系统采用STM32F103和STM32F407单片机作为控制器，设计出一种集超声波探测、人脸识别、语音播报、遥控发送接收于一体的多功能导盲手杖，可以对前方的障碍物进行探测、实时锁定盲杖的位置避免盲杖丢失、对所遇到的人进行识别判断并通过语音播报反馈给盲人。
1.盲杖总体功能设计概述本文设计的智能盲杖所完成的功能包括超声波测距、人脸识别、红外遥控、语音播报四个模块。
在盲人外出时，盲杖的超声波测距模块可以检测前方是否有障碍物，并且探测出盲人与障碍物之间的距离，已达到提前发出障碍物信息给盲人的目的，使得盲人可以做出相应的反应，及时避开障碍物；人脸识别模块可以预先录入盲人亲朋好友的人脸信息，在外出遇到他人时，该模块可以通过识别人脸，将识别信息与已录入的信息对比，判断出该人是否为盲人的亲朋好友。
基于单片机控制的智能导盲杖设计
www�ele169�com | 31智能应用0 引言据统计，我国约有盲人600万-700万，占世界盲人总数的18%，是世界上盲人最多的国家。
随着时代的发展，人们对盲人的关爱日益渐增，政府对盲人的重视程度也越来越高。
盲人参加一些正常活动的时候大多需要借助一些外物辅助，其中最常见的就是导盲杖。
以前的导盲杖就是一根普通的棍棒，盲人需要经过长期的练习才能勉强运用。
目前而言，市面上的导盲杖也只是用简单的铝合金之类的，它们的主要功能是可以折叠，方便携带。
这类导盲杖除了方便携带外就和原本的导盲杖没什么区别，对于盲人的帮助不是很大。
有些导盲杖上加上了语音提醒，但却是提醒周围的人，告诉他们自己是盲人，需要帮助。
虽说这样的盲人杖是方便了一点，但在某些特定环境下对盲人的帮助还不是很大，比如周围没有人但地形又很复杂的情况下，这种盲人杖所发挥的作用与传统的盲人杖发挥的作用基本一样。
本作品设计的智能导盲杖就在传统导盲杖的基础上，外加遥控发送接收、语音、超声波探测、GPS 定位等电路。
（1）遥控发送、接收系统主要是为了让盲人更好的分辨出导盲杖所在的位置，这个功能主要是为了在某些特定的情况下盲人找不到导盲杖的时候使用的，通过遥控使导盲杖发出声音，以获得导盲杖的位置所在。
（2）语音系统主要是用于提醒盲人导盲杖所在位置，障碍所在位置，达到让盲人提前知道障碍所在，使盲人更好的做出反应。
（3）超声波测距系统是为了帮助盲人检测前方何处有障碍物，以达到提前发出信号给盲人使得盲人可以做出相应的反应。
1 硬件电路设计■1.1 系统结构超声波检测系统主要由MCU 控制模块、语音芯片模块、超声波检测模块、电源模块、无线接收发射、无线遥控接收等组成，如图1所示。
定位通话系统主要由定位通话主控、GPS 定位模块、SIM■1.2 硬件模块介绍1.2.1 MCU 模块MCU 模块是采用STC89C52单片机作为控制核心，此单片机是STC 公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 字节系统可编程Flash 存储器，价格便宜，适合实际应用需要。
基于超声波传感器和GPS的多功能导盲杖设计
• 25•基于超声波传感器和GPS的多功能导盲杖具有超声波避障、GPS定位导航、系统语音播报和紧急警报功能。
超声波避障能够有效的识别前方腿部以上不贴合地面的障碍物，GPS导航帮助盲人识别路线安全回家，考虑到盲人外出发生意外和不定项因素我们采用语音播报和紧急警报增加了盲人外出的安全性。
1 系统的功能介绍本项目采用51单片机对整体电路进行控制进行总体控制，利用当盲杖本身的特点，对前方路面的上的障碍物进行识别，通过超声波传感器识别导盲杖无法触碰到的腿部以上不贴合地面的障碍物，当有前方障碍物距离盲人到达设定距离时，语音播报模块将会发出规律短促提示音，距离障碍物越近播报声音越急促，提醒盲人要尽快躲避，与传统导盲杖相比扩大了障碍物可识别的范围。
导盲杖内部GPS模块可以实时定位当前所在位置，导盲杖设有两个开关，当使用者无法识别当前道路时，按下导航按钮即可通过语音模块发出的提示安全回家。
警报按钮按下时，单片机控制蜂鸣器发出警报，帮助盲人遇难时寻求帮助。
基于超声波传感器和GPS的多功能导盲杖设计相对于传统导盲杖功能更加全面，更加2.1 主体80C51芯片80C51控制芯片，其主要目的为驱动各个传感器，发送控制信号以及接收传感器检测的信息，将接受和发送的信号进行运算处理，重复发送接收过程，进而连接各个部分元器件，将功能综合化。
2.2 超声波避障系统超声波避障，主要采用超声波传感器和语音播报系统，超声波传感器将检测的超声波信号转化成电信号发送给51单片机芯片，单片机将接收到的电信号进行比较、处理、运算，通过超声波模块识别的距离发送的不同信号，单片机的内部程序将会对信号进行分类，再发送相应命令给语音播报系统，语音播报系统接收到电信号，控制相应的语音信号发出。
2.3 GPS导航系统GPS导航系统，主要采用WF-NEO-6M GPS模块其特点是高性能、低功耗，通过时间差和速度计算距离进而确定使用者的位置，卫星增强系统（SBAS）进行校正数据减小了误差，其中SBAS （卫星增强系统）是一种GPS增强技术，它利用地面的RIMS（测距和完整性监测站）计算GPS完整性和校正数据，并利用地球同步基于超声波传感器和GPS的多功能导盲杖设计泰山学院物理与电子工程学院 孟 辛 李雪莉图1 基于超声波传感器和GPS的多功能导盲杖设计图智能化、便捷化、安全化，增加了太阳能充电，安全环保，续航时间长，本产品更加保障了盲人出行的安全性，符合新型导盲杖的发展趋势。
基于单片机控制的导盲杖的设计
基于单片机控制的导盲杖的设计摘要：世界上视觉障碍者数量众多，95%的信息是通过视觉获得的。
因而设计一款实用的导盲杖来帮助视觉障碍者是十分重要的。
本论文确定了超声波导盲杖的总体设计方案，重点阐述了系统的硬件设计。
该系统采用MCS-51系列单片机89C52作为主控制器，设计了超声波发射接收电路和语音报警电路，以及LED 提醒功能，通过单片机的控制，以达到辅助盲人安全行走的目的。
关键词：单片机；导盲杖；超声波1、引言人生活过程中95%的信息是通过视觉获得的。
盲人生活在黑暗的世界中，给工作、生活、社交活动带来了莫大的困难。
如何安全行走,是盲人生活中最大的问题。
传统的手杖使用起来有诸多不便，导盲犬的训练周期过长且价格较贵，不利于普及。
随着电子技术的不断成熟和发展，人们对电子产品的需求转移到为人类的生活服务上来。
依据超声波测距原理，可以制作导盲杖帮助盲人行走。
通过单片机对超声波测距的控制进行声音播报，来提醒盲人当前状况，也使得这完全优于导盲犬。
2、系统设计该系统由单片机、超声波发射接收电路、液晶显示电路及语音模块等组成，控制核心为单片机。
单片机在接收到传感器的信息后，将传感器的测量信号转换为距离信息，再通过语音进行提醒。
系统工作原理方框示意图如图1所示：图1 系统工作原理框图3、超声波导盲系统（1）超声波概述声波按频率高低不同可分为三种：频率低于20Hz的机械波称为次声波；在20Hz～20KHz之间的机械波，能为人耳所闻，称为声波；高于20KHz的机械波称为超声波，其中频率大于100M的机械波称为超高频声波，其具有了波粒两相性。
（2）超声波传感器超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的用于产生和接收超声波的器件，它既能够把其他形式的能转化为所需频率的超声能又能够把超声能转化为其他形式的能。
（3）超声检测的原理和方法超声测距的方法有相位检测法、声波幅值检测法和往返时间检测法等。
其中相位检测法精度高，但是监测范围有限，声波幅值检测法易受反射波的影响，采用最多的是往返时间检测法。
基于单片机的智能盲人手杖的设计
基于单片机的智能盲人手杖的设计一、引言智能盲人手杖是一种利用现代科技手段，为盲人提供导航、避障、安全等功能的辅助工具。
随着科技的不断进步，智能盲人手杖的设计也不断完善和创新。
本文将基于单片机技术，探讨智能盲人手杖的设计原理、功能模块和实现方法，并对其性能进行评估。
二、智能盲人手杖设计原理1. 传感器模块传感器模块是智能盲人手杖的核心部分，用于感知周围环境信息。
常见的传感器包括超声波传感器、红外线传感器和光敏传感器等。
超声波传感器可以测量物体与手杖之间的距离，红外线传感器可以检测前方障碍物，光敏传感器可以判断光线强弱。
2. 控制模块控制模块负责处理从传感器模块获取到的信息，并根据预设规则进行判断和决策。
单片机作为控制模块常用的核心部件之一，具有较强的计算和控制能力。
通过编程实现算法逻辑，单片机可以对传感器数据进行处理和分析，并控制手杖的运动。
3. 功能模块智能盲人手杖的功能模块包括导航模块、避障模块和安全模块等。
导航模块通过地图数据和定位技术，为盲人提供导航指引，帮助其准确找到目的地。
避障模块通过传感器检测前方障碍物，并发出警示信号提醒盲人注意。
安全模块可以实时监测手杖状态，如倾斜、摔倒等，及时报警并发送求救信息。
三、智能盲人手杖功能实现1. 导航功能实现为了实现导航功能，智能盲人手杖需要获取当前位置信息并与目的地进行对比。
可以利用GPS定位技术获取当前位置，并将地图数据存储在嵌入式存储器中。
单片机通过读取存储器中的地图数据，并结合当前位置信息计算出最佳路径，并通过语音合成技术将导航指引发送给盲人。
2. 避障功能实现避障功能是智能盲人手杖中最重要的功能之一，它可以帮助盲人检测前方障碍物并避免碰撞。
通过超声波传感器和红外线传感器，手杖可以实时监测到前方的物体，并根据距离和位置发出不同的警示信号。
当距离过近或者有危险物体时，手杖会通过声音或震动提醒盲人注意。
3. 安全功能实现安全功能主要是监测手杖的状态，并及时报警并发送求救信息。
基于单片机的智能盲人手杖的设计
基于单片机的智能盲人手杖的设计
智能盲人手杖是基于单片机技术的一种辅助盲人出行的设备。
它
能够通过传感器检测周围环境，实时反馈给盲人，并提供语音提示和
震动反馈，以帮助盲人避免障碍物、寻找方向。
本文介绍了一种基于单片机的智能盲人手杖的设计。
首先，通过
光线传感器、超声波传感器等检测周围环境的传感器，获得障碍物的
距离和位置信息。
同时，为了提高设备的灵敏度和准确性，我们采用
了多个传感器的组合，并通过算法进行数据处理和分析，从而实现更
好的障碍物识别能力。
其次，为了方便盲人使用，我们在智能手杖上增加了语音提示和
震动反馈功能。
当检测到障碍物时，设备会通过语音提示告知盲人，
并输出震动信号进行提醒。
此外，我们还在手杖上增加了路线导航的
功能，通过预设目的地位置，设备能够引导盲人沿着正确的路线前进，从而减少迷路的风险。
最后，为了实现设备的智能化和可扩展性，我们采用了基于单片
机的系统架构，构建了一套完整的软硬件平台。
同时，我们还设计了
一个可编程的控制面板，允许用户自定义设备的功能和参数，以满足
不同盲人的需要。
综上所述，基于单片机的智能盲人手杖是一种非常实用的辅助设备，能够帮助盲人更加便利、安全地出行。
在未来，我们将继续完善
设备的性能和功能，进一步提高盲人的生活质量。
基于单片机超声导盲杖设计论文
基于单片机的超声导盲杖设计摘要：本文利用超声波测距原理，以at89s52单片机为主控核心，设计了一种导盲装置，该装置可以对盲人前进的道路上的障碍物进行距离探测并把障碍物的距离信息转换成声音和振动提示，从而起到导盲作用。
abstract： this paper designs a blind guiding device whose main control part is at89s52 scm by using ultrasonic ranging principle. the device measure the distance with obstacle and transform the information into sound information and vibration alert， thus creating a blind guiding effect.关键词：单片机；超声波；导盲key words： scm；ultrasonic；blind guiding中图分类号：tp39 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2012）33-0176-030 引言盲人作为特殊的群体，其借助的辅助工具主要有手杖和导盲犬，其中使用手杖最为普遍。
传统的盲人拐杖是一根长杆，存在一系列的不足。
例如：探测的距离受限于拐杖的长度；难于探测悬挂的障碍物；无法对快速接近的障碍物发出预先报警；公共场合不利于收藏等。
为了更好地帮助盲人行走，国内外很多机构都研究和生产了相关电子导盲装置，由于利用了gps全球定位系统及建立无线电基站等方法，导致用这些方法实现的导盲器价格昂贵，不适合于普通消费者。
导盲犬则价格更高，并且在某些社交场合（例如禁止宠物进入）不适合使用，造成导盲犬无法普及。
本文构思设计一种能辅助盲人安全行动的智能拐杖，该拐杖可以对前方一定距离的障碍物进行探测，并给出警报提示，从而对视力存在缺陷者提供较好的辅助行走功能。
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价值工程0引言盲人作为特殊的群体,其借助的辅助工具主要有手杖和导盲犬，其中使用手杖最为普遍。
传统的盲人拐杖是一根长杆，存在一系列的不足。
例如：探测的距离受限于拐杖的长度；难于探测悬挂的障碍物；无法对快速接近的障碍物发出预先报警；公共场合不利于收藏等。
为了更好地帮助盲人行走，国内外很多机构都研究和生产了相关电子导盲装置，由于利用了GPS 全球定位系统及建立无线电基站等方法,导致用这些方法实现的导盲器价格昂贵，不适合于普通消费者。
导盲犬则价格更高，并且在某些社交场合(例如禁止宠物进入)不适合使用，造成导盲犬无法普及。
本文构思设计一种能辅助盲人安全行动的智能拐杖，该拐杖可以对前方一定距离的障碍物进行探测，并给出警报提示，从而对视力存在缺陷者提供较好的辅助行走功能。
该设计采用基于超声波传感器，以单片机为主控芯片，利用超声波测距原理辅助盲人行走，使用简单方便，具有方向性强、能量易于集中、传播距离较远，以及对障碍物定位具有一定的精确性，体积相对较小、方便携带、价格低廉等特点。
1系统的硬件结构及基本功能本设计主要分为主控模块、超声波测距模块和报警模块三个部分。
首先由超声波传感器发射端产生一个高频的超声波，然后接收端接收到这个回波，通过计算传感器发送信号和接收信号的时间间隔来确定对象的距离，最后通过对距离的判断发出警报信号，实现智能导盲的作用。
硬件的整体结构如图1所示。
1.1超声波测距模块应用超声波脉冲回波法测距的过程是：用持续时间一定的超声频高压电脉冲信号激励超声换能器，使之向外部介质发送一串超声波，当超声波在换能器的声轴上遇到一个或多个目标时，部分声能将被反射回来并作用在换能器上，使换能器输出微弱的电信号。
该信号经过放大滤波后，送入微处理系统进行信息处理，以判定回波信号出现的时刻，并计算出超声波的射程时间及对应的目标距离，从而完成了一个测距周期。
本设计中的测距模块采用收发分体式，由一对超声传感器组成，超声波发射电路主要由反相器74LS04和超声波发射换能器T 构成，由主控模块向超声波的发射端送出固定频率（40kHz）的脉冲信号，在发射端经一级反向器后送到超声波换能器的一个电极，将电脉冲信号转成超声波发射出去，若前方有障碍物存在，超声波接收端将收到的一部分反射回波转为电信号，该信号经放大后送至主控模块的另一路，被主控模块接收后计算回波时间，从而计算出障碍物的距离。
在发射端，信号经两级反相后送到超声波换能器的另一个电极，用这种推换形式将方波信号加到超声波换能器的两端，可以提高超声波的发射强度。
发射接收电路图如图2所示。
1.2主控模块本设计采用的主控芯片是AT89S52，它是一种低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器，使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全———————————————————————基金项目：西安工业大学校长基金《离子注入对植物基因诱变作用的机理及育种研究》；编号：（XAGDXJJ0815）。
作者简介：张亮（1973-），女，甘肃临洮人，讲师，研究方向为数字图像处理，人工智能。
基于单片机的超声导盲杖设计Ultrasonic Blind Guiding Rod Design Based on SCM张亮ZHANG Liang（西安工业大学电子信息工程学院，西安710032）（Xi'an Technological University School of Electric Information Engineering ，Xi'an 710032，China ）摘要：本文利用超声波测距原理，以AT89S52单片机为主控核心，设计了一种导盲装置，该装置可以对盲人前进的道路上的障碍物进行距离探测并把障碍物的距离信息转换成声音和振动提示，从而起到导盲作用。
Abstract:This paper designs a blind guiding device whose main control part is AT89S52SCM by using ultrasonic ranging principle.The device measure the distance with obstacle and transform the information into sound information and vibration alert,thus creating a blind guiding effect.关键词：单片机；超声波；导盲Key words:SCM ；ultrasonic ；blind guiding中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）33-0176-03·176·Value Engineering兼容。
片上Flash允许程序存储器在线可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
在本设计中，该芯片主要完成把各个模块之间的数据信号进行分析处理后给出相应的指示，利用内部的定时器/计数器控制超声波发射接收并计算超声波的时间，通过时差算出距离，最终通过软件实现障碍物的识别，输出结果。
1.3报警提示模块由于导盲杖被广泛用于室外的嘈杂环境中，本设计采用了蜂鸣器和振动双重报警，当通过超声波的发射和接收电路以及软件结合判断出前方有障碍物时，系统将发出报警信号。
声音报警电路通过一个简单的三极管驱动蜂鸣器报警，振动报警则是利用小型电机偏心轴原理实现导盲杖振动，可用于安静环境或嘈杂环境中听不见语音提示的情况。
电路图如图3所示。
1.4硬件系统PCB图PCB（Printed Circuit Board）是印制电路板的简称。
通常把在绝缘材料上，按预定设计，制成印制线路、印制原件或两者组合而成的导电图形称为印制电路。
而在绝缘基材上提供元器件之间的电气连接的导电图形称为印制线路。
这样就把印制线路的成品称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。
印制电路板的设计是以电路原理图为根据，借助protell99SE软件来设计电路在电路板上的布局设计。
印制电路板的设计主要指版图设计，需要考虑外部连接的布局，内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。
优秀的版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能。
PCB的制作一般分为单层板、双层板、多层板。
由于本设计的元器件比较少且连线不复杂，所以采用的是单层板，导线只出现在其中一面。
本设计的PCB图如图4所示。
2系统软件模块组成及基本功能系统的软件设计采用C语言，可以大大提高程序编写时的效率，设计的关键是超声的发射和接收，障碍物距离的计算和语音报警。
主程序首先对系统初始化，然后循环调用超声波发射子程序，延时程序，超声波测距子程序，报警子程序等。
其中，超声波发射子程序的主要功能是利用单片机的P1.0口产生一个频率为40KHz、占空比为40%的方波。
考虑到前方可能一直没有障碍物的特殊情况，并为了使定时器便于计时，以及距离范围在3米内的具体要求，发射子程序采用先连续发射40个周期的方波（时长为1ms），然后延时20ms（用于等待接收端应答）的方式，保证每次收到的回波都是最近一次发射的脉冲反射回来的。
测距子程序包括回波时间计算和距离计算两部分：回波时间计算由单片机的的P1.1口控制，一旦查询到该引脚由高到低，则表明接收到了本次发射返回的超声回波；而距离的计算则通过定时器中存储的数据进行简单运算得出。
报警子程序分为振动报警和蜂鸣器报警，之所以采用振动报警是由于考虑到嘈杂环境下蜂鸣器音量有限而设置的。
主程序流程如图5所示。
3系统调试及测试结果系统调试分为硬件调试与软件调试，经仿真调试后焊接线路板，并进行了距离测试，结果如表1所示。
4结论本设计利用基于单片机的超声波测距原理完成了智能导盲杖的设计，可以探测到0到3米的障碍物，同时发出蜂鸣和振动提示，实现了探测一定范围内障碍物的功能，制作出的实物还在调试测试阶段，功能稳定性还有待于后期调试和检验。
与普通导盲杖相比，本设计的最大不同之处在于可以测出3米内的障碍物而不是传统的那种只可以杆长可以接触到的范围，该超声导盲杖可以使盲人及时避障，准确性可靠，灵敏度高。
同时提供人性化的设计，用语音加振动表1距离测试结果序号定时器值测量距离值（cm）实际距离值（cm）误差（测量值-实际值）/测量值）*100%123456789326393122158196655366553654.4107.1158.1207.4268.6333.2111411.2111411.2150100150200250300350400#####8.0886.6295.1233.5686.9259.96499.6999.64·177·价值工程———————————————————————作者简介：侯洪凤（1979-），女，辽宁大连人，大连科技学院讲师，硕士、研究方向为信息管理、信息系统。
1信息技术外包和云计算信息技术外包（Information Technology Outsourcing ，ITO ）是指企业专注于自己的核心业务，而将其IT 系统的全部或部分外包给专业的信息技术服务公司。
信息技术外包对欲外包信息技术的企业来讲主要有以下的好处：①资源在商业战略和企业部门中被重新分配，非IT 业务的投资得到加强，有利于强化企业核心竞争力，获得对市场做出有效反应的能力；②有利于信息技术人才不足的企业获取最好最新的技术，与技术退化有关的难题得到解决；③由于是信息技术厂商提供专业化服务，信息技术服务的效率会得到较大提高，服务的成本也会得到一定的节约等等。
云计算的定义分狭义和广义两种。
狭义云计算指IT 基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。
这种服务可以是IT 和软件、互联网相关，也可以是其他服务。
它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。
云计算的特点主要体现在：①超大规模的数据存储和网络计算能力；②所提供的服务是虚拟的，云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务，用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置，即对用户来说是透明的；③云计算对用户端的设备要求低，使用方便；④高扩展性，云的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要；⑤经济性，用户无需一次性大量投资，根据使用服务的种类、质和量来付费。
云计算具有多种模式，即基础设施及服务（infrastructure as a Service ，IaaS ）、平台即服务（Platform as a service ，PaaS ）、软件即服务（Software as a Service ，SaaS ）等。