基于单片机的盲人避障装置的设计

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1、软件2011年第32卷第3期Software国际IT传媒品牌基于单片机的盲人避障装置的设计刘延霞　谷林柱(中国矿业大学信息与电气工程学院，徐州221116)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避障装置，且该装置带有语音提醒功能。本方案通过超声波发送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。本文是在基于单片机控制的超声波测距原理的基础上，配以比较电路，来确定目标范围内障碍物的存在，相关部分附有硬件电路图、程序流程图。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。

2、关键词：单片机；超声波；语音提醒中图分类号：TP368.1文献标识码：Adoi:10.3969/j.issn.1003-6970.2011.03.031Obstacle-AvoidanceDeviceDesignbasedonSingleChipfortheBlindLIUYan-xia,GULin-zhu(SchoolofInformationandElectricalEngineering.CUMT,Xuzhou221116,China)【Abstract】Inviewoftheproblemthattheblindcan’tunderstandwhethertherear

3、eobstaclesinfrontduringwalking,anewobstacle-avoidancedevicewasdesigned,whichisbasedonsingle-chip.Inaddition,ithasthefunctionofvoice-reminding.Itdetectswhetherthereexistobstacleswithinadistanceinfrontbymeansofultrasonic-sendingandultrasonic-receiving.Ifhaving,voice-remindingmodulewillissueinf

4、ormationtoremindtheblind.Onthebasisoftheprincipleofultrasonicdistancemeasurement,thisdesignaddedthecomparisoncircuittoascertaintheexistenceofobstructioninthetargetrange.Inthepaper,relevanthardwarecircuitdiagramandprogramflowchartareintroducedindetail.Thisdeviceissimple,utilityandportable.Toa

5、largeextent,itsolvedthesecurityproblemsduringtheblind’swalk-ing,whichisofpracticalsignificance.【Keywords】single-chip;ultrasonic;voice-reminding0　引言1　总体方案设计在我们日常生活中，盲人的生活有诸多不便，其中一个就探测的基本原理是：在测量范围内，由超声波发射电路向是盲人在行走过程中，无法了解到前方是否有障碍物存在，难探测方向发射超声波信号，如果存在障碍物，就会把发射的信免出现撞到障碍物的情况。以往的设计中常使用红外线探测号反射回发送端

6、。在发送端，如果收到反射回来的信号，就确障碍物的存在与否，但是在实际应用中，红外干扰源较多；而且认障碍物的存在。由于本设计的目的是检测短距离内（5米）在有反射光的情况下，由于光线的干扰，很容易判断失误，出现障碍物的存在，因此加入比较电路，在比较电路设定的时间内虚警。因此，有些设备在发射信号时，改进为发送一串连续的若接收端接收到反射回来的超声波，则启动语音提醒模块。[1,2]红外脉冲，然后接收反射的信号。如果接收到的红外脉冲数量本设计是在单片机控制的超声波测距原理的基础上，配超过某一门限值时，就判断障碍存在。这种方法尽管在一定程以比较电路，得出目标范围内是否有障碍物的存在。障碍物

7、探度上可以降低虚警率，但实验表明，在较强的反射光和使用电测原理框图如图1：子镇流器方式的日光灯起辉时，仍很容易出现干扰现象。为了避免使用红外线自动感知障碍设备时出现的接收设备本身主动发送信号的干扰问题，本文致力于设计一种形如耳机的简易便携装置，盲人在行走时把此装置戴在头上，该装置能够实时探测前方一段距离内是否有障碍物存在，并由语音系统发出语音提醒，可以有效地避免盲人撞到障碍物而受伤的情况发生。图1　探测障碍原理框图超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，其频率超过作者简介：刘延霞（1987-)，