超声波导盲器

人 使 用 培 训 等 工 作 提供 了理 论 基 础 和 指 导 。
【 关键词 】超声 ； 导盲； 连续发射频率调 制； 探测性能
【 中图分类号 】 ４６ ０ ２
【 文献标识码 】 Ａ
Ｗ ＡＮＧ Ｙａ ｇ 。ＸＵ Ｙｏ ｇ ｎａ ｎ 。ＹＡＮＧ Ｊ ｎ ， ｕ ｂ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｈ ｔ ｃ ｉ ｇ Ｐ ｒ ｏ ｍａ ｃ ｆ ＣＴＦ ｔ ａ ｏ ｉ ｉ ａ ｃ ｙ ｔ ｍ ｏ ｈ ｉ ｄ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｅ Ｄｅｅ ｔ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｎ Ｍ Ｕｌｒ ｓ ｎ ｃ Ｇｕ ｄ ｎ ｅ Ｓ ｓｅ ｆ ｒｔ ｅ Ｂｌ ｎ
测 ， 一种 实用且十分有效的导盲手段 。根据 Ｃ Ｆ 是 Ｔ Ｍ原理 研制 了一种超声波 导盲 系统 ， 目标 距离、 寸等 空间信 将 尺 息 与输 出声的音调 、 音量等声频特征相对应 ， 结合 系统指 向， 使用者 可 以通过 听觉实现对周 围空 间环境 的感知。 结 合 系统工作原理及 系统器件特点对超声波导盲系统 的探测性能 ， 包括指 向性 、 测距 离、 探 角度 分辨率等 ， 进行 了深入 研 究和分析。研究表明， 系统各项 性能满足导盲功能要求 ， 究结果为 下一步 系统 改进 、 数优化 以及全 面开展 盲 研 参
电 声 基 础
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文章 编 号 ：０ ２ ８ ８ （０ ２ ０ — ０ ６ ０ １０ — ６４ ２ １ ）５ ０６ － ３
Ｃ Ｆ 超声波导盲 系统 的探测性能研 究 水 ・文 ＴＭ 论・
用 了静 电换 能器 作 为 发射 单 元 。这 种 换 能 器 可 以 在５ Ｏ一１０ｋ ｚ 带 范 围 内使 用 ， 了充 分利 用 换 ０ Ｈ 频 为

摘要世界上视觉障碍者数量众多，他们只能用60％的感觉来获取信息。

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。

为了解决这一问题，本文模仿蝙蝠的超声应用能力和原理，在研究现有的电子式超声波导盲系统的基础上，应用回声定位原理，通过发送超声波，然后获得并分析障碍物的回波信息，研制了一套超声波导盲系统(导盲杖)。

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，帮助他们视觉信息的缺失。

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。

本设计在分析了导盲辅助工具特点的基础上，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和软件设计。

系统采用AT89S51作为主控制器，利用超声测距的原理, 设计了一种超声波导盲装置，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声音提示, 盲人可以根据提示声音，以达到辅助盲人安全行走的目的。

关键词：导盲系统，A T89S51，超声波目录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2 导盲杖的整体设计思想 (2)2 导盲杖的整体设计及原理 (4)2.1超声波的概述 (4)2.1.1超声波简介 (4)2.1.2超声波的传播 (5)2.2超声波传感器 (7)2.2.1超声波传感器简介 (7)2.2.2超声波测距的应用 (8)2.3超声波测距原理及实现 (10)2.4测量精度的影响 (11)2.4.1声时的影响 (11)2.4.2超声波频率影响 (12)2.5提高测量精度的措施 (13)3 导盲杖的硬件设计 (14)3.1单片机系统 (14)3.2超声波发射电路 (15)3.3超声波接收电路 (17)3.4语音模块电路 (18)4 导盲杖的软件设计 (20)4.1系统软件设计原理 (20)4.2单片机C语言 (20)4.3系统软件设计框图 (22)5 系统调试与优化 (23)6 总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (28)1 绪论随着单片机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上来。

超声波导盲杖的工作原理我想跟大家聊聊一个超酷的发明——超声波导盲杖。

你可能会想，这导盲杖到底有啥神奇的地方呢？嘿，这其中的门道可多着呢！咱先得知道盲人朋友们的世界。

我有个盲人朋友叫阿强，他出门那可真是小心翼翼。

没有辅助工具的时候，就只能用脚去探路，用耳朵去听周围的动静，那得多不容易啊。

我就问他：“阿强啊，你出门的时候是不是特别害怕撞到东西呀？”阿强苦笑着说：“那可不，每次出门就像在黑暗里摸索，心里总是提心吊胆的。

”这时候，超声波导盲杖就像一个贴心的小卫士登场了。

那它是怎么工作的呢？这导盲杖里面有个很厉害的超声波发射器呢。

你可以把这个发射器想象成一个小小的灯塔，不过这个灯塔发出的不是光，而是超声波。

就像蝙蝠在黑暗里飞行一样，蝙蝠能发出超声波，然后通过接收反射回来的超声波来判断周围的环境。

这导盲杖的超声波发射器也是这么个道理。

它不断地向周围发射超声波信号，这些信号就像一群看不见的小信使，“嗖”地一下就向四面八方跑出去了。

然后呢，周围要是有障碍物，比如说前面有个电线杆或者停着一辆自行车，这些小信使就会撞到障碍物上，然后被弹回来。

这时候导盲杖里的超声波接收器就开始发挥作用啦。

接收器就像是一个很敏锐的小耳朵，专门等着这些被弹回来的小信使呢。

我有一次看到一个工程师在展示超声波导盲杖的原理，我就好奇地问他：“这导盲杖怎么就能知道障碍物离得多远呢？”工程师笑着跟我说：“这就和我们计算回声的时间差不多。

你想啊，小信使跑出去再跑回来，这中间是有时间差的。

导盲杖里的小芯片就像一个超级聪明的小脑袋，它能根据这个时间差算出障碍物离导盲杖有多远呢。

如果时间差很短，那就说明障碍物离得很近；如果时间差比较长，那障碍物就离得远一些。

”这导盲杖可不仅仅能判断前面有没有东西，它还能知道周围的大概环境呢。

我和阿强有一次参加一个科技展，那里有超声波导盲杖的演示。

阿强拿着导盲杖在模拟的街道场景里走。

导盲杖突然震动了一下，还发出了一个轻轻的提示音。

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。

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。

＝
必须 的。 由于超声波发射点与接收点不是 同一点 （ 如相距 ４ ｍｍ） 而距离应 ０ ，
图ｌ 系统硬件电路 超声波接收 电路采用 了 Ｃ ０ ０Ａ。Ｃ ２ １６ Ｘ２ １６ Ｘ ０ ０ Ａ由前置 放大 、 自动 偏压控制 、 振幅放大 、 峰值检波和整形电路组成。 通过外接 电阻， 将其 内 部带通滤波 电路 的中心频率 ｆ 置为 ４ Ｈｚ就可接收 和放 大超声波 ０设 ０ｋ ， 电信号 ， 并整形输出负脉冲。 引脚 １ 为信号输入端 。 引脚 ２为 ＲＣ网络连 接端 ， 这是 内部前置放 大电路 负反馈 网络的组成部分 ， 改变电阻 的数值 则调整前置放大电路 的增益 。引脚 ３为检波电容连接端， 改变检波 电容 的值就可改变超声 波信号 放大和整形电路的灵敏度和抗干扰能力 。引 脚 ４为接地端。引脚 ５为带通滤波器中心频率设 置端 ，当外接 ２ ０ ｎ ０ｋ 时 ，＝ ０ｋ 。引脚 ６为积分电容连接端 ， ｆ ４ Ｈｚ ｏ 积分电容的标 准值 为 ３０ Ｆ ３Ｐ ， 如果该 电容值取得太大 ， 输出脉冲低电平持续时间就会增加 ， 测量距离 变短 。引脚 ７ 为信号输出端 。引脚 ８ 为供 电电源端 。ｌ 作时 ，换能器 Ｉ 二 Ｔ Ｔ ０ １Ｆ 将所 接收到的微弱声 波振动信号转化 成为 电信 号 ，送给 Ｃ４ —６ １ Ｃ ２ １６ Ｘ ０ ０ Ａ的输入端 １当 Ｃ ２ １ ６ ， Ｘ ００ Ａ接收到信号时 ， 脚就会输 出一个 ７ 低 电平 ， 可用于单片机的中断信号源。当单片机接收到中断信号时 ， 说 明检测到了反射回来的超声波 ，单片机就进入 中断状态 ，开始距离计 算。 （） ３ 温度检测模块 ， 用 ｌ 采 —ｗｉ 式温度传感器 Ｄ １Ｂ ０检测环境 ｒ ｅ Ｓ８ ２ 温度 ｔ并送给单片机进行超声波速度校正计算 。 ， （ ） 离显示功能 模块 ， 用超小 型 Ｌ Ｄ数码 管显示 。字 形码用 ４距 采 Ｅ ７ １ ２ ５反相驱动 ， ４５ ４ 位码用三极管 ９ １ ０ ２驱动 。 （） ５ 语音录 、 放模块 ， ＩＤ ７ ０ 由 Ｓ １３ 和一个 Ｍ Ｃ及 Ｓ Ｅ Ｋ Ｒ等组成 。 Ｉ ＰＡ Ｅ

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。

导。

ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ 模 式 。其 中８ Ｍ 的闪存用来存 储蓝牙模 块 的代 码和协议 ，复位控制用单 片机的一个 Ｉ Ｏ 来实现 ；模 拟音 频输 入 信号接 到Ｉ Ｓ Ｄ ４ ０ ０ ４ 的Ａ Ｏ Ｕ Ｔ 管脚 ；单 片机通过Ｕ Ａ Ｒ Ｔ 接 口与蓝牙模 块进 行连接 ，单片机 的Ｔ Ｘ Ｄ 和Ｒ Ｘ Ｄ 端分别接在 蓝 牙 模 块 的Ｒ Ｘ Ｄ 和Ｔ Ｘ Ｄ 端 。具 体 的 连 接 框 图 如
Ｉ ． ． 婴发 …………………………一
基于蓝牙语音 传输 的导盲器
三明学院 赵 秀玲 邱思杰 林永军
【 摘要 】本设计采 用Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ １ 单片机作为 内核控制器 ，利用 超声波测距 的原理，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 息变成声音提示 存储在语 音芯片内 ，通过单 片机控 制蓝牙模 块Ｃ Ｓ Ｒ Ｂ Ｃ ４ １ ７ １ ４ ３ 把语 音传送 到蓝牙耳机 ，盲人收到语音后根据提 示语 音来判 断周 围是否存在障碍物，进而做 出路径选
ｒａ ｔ ｎ ｓ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｈｅ ｔ ｖ ｏ ｉ ｃ ｅ ｔ ｏ ｂ ｌ ｕ ｅ ｔ ｏ ｏ ｈ ｔ ｅ ａ ｒ ｐ ｈ ｏ ｎ ｅ ，ｔ ｈｅ ｂ ｌ ｉ ｎ ｄ ｊ ｕ ｄ ｇ ｅ ｗｈ ｅ ｈｅ ｔ ｒ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｒ ｅ ｏ ｂ ｓ ｔ ａ ｃ ｌ ｅ ｓ ａ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｉｎ ｄ ｇ ｏ ｔ ｈｅ ｔ ｖ ｏ ｉ ｃ ｅ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｖ ｏ ｉ ｃ ｅ ，ｔ ｈ ｕ ｓ ｏ ｔ ｍａ ｋ ｅ ｐ ａ ｈ ｔ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ，ｔ ｏ
择 ，达 到 导 盲作 用 。

超声导盲手杖的工作原理
导盲杖是盲人的拐杖，是盲人的眼睛。

在当今世界上，导盲杖几乎是每个盲人必备的物品。

在我国，每100名盲人中，就有25名是盲人。

可见导盲杖在盲人生活中的重要性。

使用导盲杖可以帮助他们行走，可以避免碰撞、摔倒等危险情况，大大提高了他们的生活质量。

导盲杖又叫视力拐杖、电子助视器或光电助视器，是一种专门为视力残疾者设计的手杖，主要由信号发射与接收电路、电子线路及外壳等组成。

它可以发出超声波脉冲信号，从而检测前方障碍物；也可以在无人接触时发出报警信号或语音提示信息。

导盲杖在工作时，以一根特制的手杖棒为中心，周围有多个超声波发射接收装置，这些装置产生的超声波经过反射后集中到一个点上，再传到接收装置中，接受装置把超声波转换成电信号输送给控制电路。

控制电路再把电信号处理后送到放大、滤波和A/D转换等电路，最后送入控制芯片进行处理并显示出障碍物的位置和距离等信息。

—— 1 —1 —。

基于超声波的盲人导盲系统的设计毛达许;程海玉【摘要】In order to avoid the interference problem receiving equipment appear to use infrared automatic perceived barriers equipment itself actively send the signal, the design of a portable device, the blind when walking to the device worn on the arm, or installed on a crutch, the device can real-time detect whether there exist obstacles within a distance in front. And by the voice system sends reminders, can effectively avoid the blind man hit the barrier and the injuries. Ultrasonic wave has strong direction, energy easy to set in, communication distance, and has certain accuracy, relatively small volume, convenient carrying, low price and other characteristics of the obstacles by using ultrasonic distance measurement positioning, design and implementation of the blind guide device, has a certain practical value.%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，设计一种简易便携装置，盲人在行走时把此装置戴在手臂上，或者安装在拐杖上，该装置能够实时探测前方一段距离内是否有障碍物存在，并由语音系统发出提醒，可以有效地避免盲人撞到障碍物而受伤的情况。

导盲机器分类浅析本文从手杖类导盲机器、穿戴式导盲机器到移动式导盲机器，简单地对当今世界上的导盲机器进行了分类浅析。

标签：盲人；导盲；安全世界卫生组织估计全世界有盲人4000万到4500万。

中国是人口最多的国家，其盲人数占世界盲人总数的20%左右，也位列世界第一，并且以每年大约45万的数量递增，即约每分钟就会新增一位盲人。

我们知道，一个生理健康的人要从周围的环境中获取信息主要通过5种途径，即所谓的五感：视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉。

用眼睛看，用耳朵听，用皮肤触摸，用鼻子闻，用舌头尝，这些都可以获得外界的信息，但是可以取得最多信息的，就是视觉。

在借助“五感”所获得的信息中，大约有80%是来自视觉。

对人类而言，视觉信息最容易了解，也最能够信赖，因此有“百闻不如一见”这样的谚语。

但是对于盲人而言，他们无法看见物体，因此就不能借助视觉来获取信息。

他们只能通过其它感觉来获取经验。

缺乏影像的资讯，使他们面临外在环境以及障碍空间的挑战要比一般正常人高出数百倍，这对盲人的日常生活自理造成了极大的困难，也给家庭和社会带来了沉重的负担。

随着世界盲人联盟的创立，越来越多的人开始关心这个特殊的群体，也有相当一部分科技工作者开始致力于研究开发导盲机器，以辅助盲人达到安全出行的目的。

虽然“世界导盲犬联盟”一直在为来自26个国家的60多所成员导盲犬训练学校提供技术指导和推广鼓励使用导盲犬为视力障碍人士提供服务的概念，但是，训练导盲犬的周期长达18个月，这期间需要相当昂贵的一笔费用，而且导盲犬的数量远远不及盲人的数量，因此，一些发达国家采用导盲犬导盲的比例尚不足1%，在中国更是属于罕见的新生事物。

绝大多数盲人都是采用导盲机器来帮助自己出行。

发展到今天，导盲机器主要可以分为以下几类。

一、手杖类导盲机器最常见的引导盲人的辅助工具就是所谓的“白手杖”。

这种纯机械的装置可以帮助盲人感知地面的坑洼和其它障碍物，而且對路上的行人有警示作用，过往车辆经过时必须减速慢行礼让盲人。

超声波电子导盲仪_二等奖参赛队伍编号:作品名称:第二届福建地区“盛群杯”大学生单片机应用设计竞赛技术报告书参赛队伍编号: 080252作品名称: 超声波电子导盲仪提交日期: 2008年5月8日一、摘要超声波电子导盲仪应用超声波电位原理，神经元网络模式识原理。

由若干个探头探测物体的位置且将物体的位置信息送由单片机处理。

经模式识别后反馈给使用者。

使使用者能及时准确地避让或做出相关动作。

将最新科技运用于导盲仪，让使用者更多的感受到科技的关怀。

二、作品介绍人类通过眼睛获取的视觉信息量大约占大脑获取信息总量的大83%，也就是说对于外界的事物，绝大部分我们是通过视觉来了解的。

而我国共有盲人约877万，是世界上盲人最多的国家。

盲人生活在黑暗的世界里，在生活、工作和社交活动中都存在着诸多的困难，因而就需要我们给予更多的关心与帮助。

然而如何能安全的行走，就是盲人在生活中遇到的一个最基本也最重要的问题。

传统的盲杖虽然普及率较高，但在训练上需要花费一定的时间才能使盲人正常安全的外出行走;导盲犬价格昂贵，并且训练周期长，在普及方面有一定的困难。

鉴于以上的问题，在征求了导师的意见之后，我们决定以超声波电子导盲仪作为我们参赛的项目。

利用所学的专业知识，希望能够为盲胞们提供一点帮助。

该超声波导盲仪具备以下功能:, 应用超声波系统获得障碍物的方位信息以及移动状态。

, 将获得的信息通过声音的形式传达给使用者，比如障碍物的位置、移动速度、移动方向等等我们将利用所学的专业知识，查阅相关技术资料，在导师的指导下，培养独立思考及研发的能力。

通过实践来积累经验，锻炼实际动手的能力。

用我们的实际行动来造福社会～三、工作原理本项目利用超声测距原理，通过单片机控制超声波传感器的发送和接收，并检测发送和接收的时间差，然后再根据这个时间差计算出传感器前方距离，接着再以语音的形式提示盲人同志前方障碍物的位置。

1.超声波超声波简单的说就是音频超过了人类耳朵所能够听到的范围。

---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。

导盲仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解导盲仪的原理，掌握其组成部分及功能。

2. 学生能够了解导盲仪在现实生活中的应用，及其对视障人士的帮助。

3. 学生能够掌握导盲仪的操作方法和使用技巧。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确组装和调试导盲仪。

2. 学生能够运用导盲仪进行简单的障碍物探测和路径导航。

3. 学生能够通过小组合作，解决导盲仪在实际使用中遇到的问题。

情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到科技对弱势群体的关爱和帮助，培养关爱他人的情感。

2. 学生能够积极参与课程学习，养成主动探索和实践的良好习惯。

3. 学生能够体会到团队协作的重要性，增强合作意识。

课程性质：本课程属于科技与实践相结合的课程，旨在培养学生的动手能力、创新意识和关爱他人的情感。

学生特点：六年级学生对新鲜事物充满好奇，具备一定的动手能力和合作意识，但可能对抽象理论知识掌握不足。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导他们主动探索、合作学习，实现课程目标。

在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 导盲仪原理及功能- 理解导盲仪的工作原理，包括超声波、红外线等传感技术。

- 学习导盲仪的主要组成部分及其作用，如传感器、处理器、发声器等。

2. 导盲仪的应用与操作- 探讨导盲仪在生活中的应用场景，如帮助视障人士行走、识别障碍物等。

- 学习导盲仪的操作方法，包括开关、音量调节、模式切换等。

3. 导盲仪组装与调试- 按照教材指导，学习如何组装导盲仪，并了解各个部件的正确连接方式。

- 学习调试导盲仪的方法，确保其正常工作。

4. 实践活动- 设计简单的障碍物探测和路径导航实验，让学生亲身体验导盲仪的使用效果。

- 小组合作，探讨如何解决导盲仪在实际使用中可能遇到的问题。

5. 情感态度培养- 结合导盲仪的实际应用，让学生了解科技对弱势群体的关爱。

- 通过团队合作，培养学生关爱他人、助人为乐的品质。