超声波导盲仪及语音提示系统开题报告

毕业设计（论文）开题报告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字左右的文献综述：

本课题研究的是超声波盲人导航及语音提示系统的设计，当有视力障碍的人外出行走，手持本装置，通过前端超声波发送和接收模块对障碍物进行测距，由单片机处理数据，再由串行通信传送给语音芯片D/A转换后，由功放放大，通过扬声器或耳机发声。此外，超声所测距离也通过液晶显示出来，供视力正常者检测。

目前，国内外带语音提示的导盲器是由超声波探测器获取数据，经单片机处理后将数据发送给语音提醒器，然后驱动语音芯片提醒。但是这种导盲器是通过不同音量、音调、节奏的提示音或者是误差较大的分段式语音提示对盲人进行提醒，只能使盲人对障碍物的距离有个大概的判断，并且消耗了盲人的大量精力，容易造成错误判断。为了克服现有的语音提示导盲器不能提供障碍物精确距离的不足，本实用新型提供一种语音提示导盲器，该语音提示导盲器能够实时提供障碍物的精确距离。

中国是世界盲人最多的国家，目前约有500万盲人，占世界盲人总数的18%，低视力者600多万。盲人出行的问题是一个不可忽视的社会问题。目前，盲人的出行主要依靠盲道、手杖。而超声波盲人导航系统则能够更好地识别障碍物物以及其所在的距离。此系统的目的旨在提供一种方便盲人出行的导航系统，解决现有的盲人导航系统不够准确安全的为盲人导航的问题。

历史发展：

盲人导航设备在历史上大致经历了以下几个过程：拐棍或手杖、盲道砖、导盲犬和电子导盲系统。导盲棍可以在盲人外出时起到安全警示作用，帮助盲人出行。而新式的导盲棍可以装上各类感应器，用来检测路面上有没有水、障碍物或者有没有坑，棍上还可以安装一个夜间发光的灯，它在白天可以自动接收太阳能进行充电。盲道砖以及盲人通道是现代化社会中常用的盲人帮助设施。是专门为盲人设计的地砖，防止盲人走错道路，摔倒时防止摔伤。盲道砖是按照国际残联的有关标准制造的,设计优良,具有灵敏的触觉感，耐强腐蚀，耐损耗性和长寿命等特征。这种高强塑料盲道砖的表面既美丽又光滑，适用于室内或室外装修。它凹凸的模型不仅可以使盲道更加安全，同时还美化环境作用。盲人道砖为盲人带来福音，同时也美化了城市道路。导盲犬是经过严格训练的犬，是工作犬的一种。它们习惯于颈圈、导盲牵引带和其他配件的约束，懂得很多口令，可以带领盲人安全地走路，当遇到障碍和需要拐弯时，会引导主人停下以免发生危险。电子导盲仪可以有效的帮助盲人进行通行等生活项目，其仪器分类主要有超声波导盲仪、移动式机器人导引式手杖，能大大减少以往导盲设备的不便以及昂贵的价格。

现状评述：

目前社会上有很多的为盲人使用的导航设备，但是各有各的缺点与优点，都不能适宜被推广使用。传统的盲人导航装置多为手杖，盲人通过敲触大地或者周围的物体来断定行走方向，以及需要停下与否。这类拐杖的弊端很多，它的缺点集中在，它难以发现很远的物体和悬在半空中的物体。而当前国内生产的导盲设备也存在诸多的问题，例如：带有喇叭的拐棍，它的优点是可以发出声音让别人知道盲人的通行，缺点是，若喇叭有坏损，盲人将失去它的使用价值。国外的相关设备虽然技术成熟但是价格过高，不宜推广开来。

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，这为盲人导航系统提

供了强大而又廉价的技术支持。常见的STC89C51单片机的各种模块也拓展了它的使用范围，让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。

随着信息管理技术的日益发展，教育界也希望通过信息管理达到学术的交流和资源的共享。而实验教学是高等院校教学中的一个十分重要的环节，在人才培养中具有不可替代的作用。实验教学的有效程度则取决于不断发展和完善的实验内容和管理方法。

但是随着科研和生产技术的不断发展，原来的人工管理模式在这种形式下已显得不太适应，为此，发达国家的实验室均朝着网络化和开放化管理的方向发展。我国的实验室信息化管理与发达国家相比起步相对较晚，目前，我国的开放式实验室管理系统水平不高，主要表现在：仅局限于排课和简单的信息处理阶段，还没有打破传统的开课模式；只限于纯软件的管理方式，没办法做到对实验室进行动态开放式管理；安全性低，没办法做到分权分级管理。针对目前不能满足开放式实验室管理的要求的现状，势必积极探索先进的开放式实验室信息管理系统，要求它必须既能满足目前状况，又能适应未来不断增长的教学要求。

发展趋势：

随着科技水平的不断提高，电子信息化设施越来越多的参与到人们的日常生活中。而GPS 技术的成熟发展发挥着越来越重要的作用，GPS技术将以廉价、便捷、简单、已操作等优点在各个在生活中领域中占据及其重要的位置，在盲人导航这一部分也将担负起重要的责任，比如GPS盲人导航器。GPS盲人导航器内置有GPS定位装置、指路陀螺仪、激光测距仪等装置，并采用触觉反馈屏幕，可以在屏幕上显示盲文，以保证失明用户可以进行操作，而激光测距仪和陀螺仪指引可以让用户免去对导盲犬和手杖的依赖。盲人导航系统由导航仪终端、无线辅助中心和监控中心组成。导航仪终端安装GPS接收、GPRS/GSM数据传送、Zigbee通信、电子罗盘等单元。在盲人通过十字路口时，可以确定盲人具体位置和朝向，无线辅助中心提供交通灯的状态并对盲人进行准确定位。当盲人迷路时，可以通过GPS接收经纬度信息，同时发送给监控中心或者家人来获得帮助。监控中心接收到盲人位置信息并处理后回传导航信息，也可进行人工语音导航。

考虑到体积、成本等因素，超声波导盲仪采用较低成本的器件设计制作，且误差较小，完全满足盲人行走的指引作用，具有较高的性价比。本装置结构简单、体积小、性能稳定，操作容易、使用方便，可以安装在不同的载体上，制作不同的用具，如手杖、导盲眼镜、导盲背心等，盲人很容易学会使用，具有一定的推广应用价值。本装置亦能实现人机互动，语音说明指示能根据探测结果直接报出距离、方位，更便于使用。

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