基于超声波的盲眼老人避障器设计

基于超声波的盲眼老人避障器设计（物联网应用技术）

摘要

本设计通过了解到社会上存在一些弱势群体，他们的生活面临了很大的困难，随着社会的发展，人们越来越重视对这些弱势群体的照顾，特别是现在社会上存在一些双眼失明以及老花眼特别严重的人群，由于行走过程中无法观察到前方是否存在障碍物，给他们的生活造成了很大的麻烦，为了解决这类人面临的问题，设计了一款对他们潜在的危险做出警告提示的盲眼老人避障器。为了解决老年人的困扰，方便他们的行走，因而设计此款盲眼老人避障器具有实际意义。该方案基于超声波的测距原理，采用Arduino作为主控制器，结合超声波测距模块、声光报警模块、 LCD1602液晶显示模块，配以其他的外围电路实现避障功能，对盲眼老人避障器系统的软硬件设计进行了详细描述。这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可以有效地解决了盲眼老人等弱势人体在行走中面临的安全问题。在导盲领域上是一种突破性的创新应用。

关键词：避障;超声波;arduino;弱势群体

1. 绪论 4

1.1 设计选题的背景和意义 4

1.2 本领域的研究历史和现状 4

1.3 本领域的研究前景 5

1.4 课题的主要内容和研究方案 5

2. 盲眼老人避障器的工作原理 6

2.1 超声波的概述 6

2.2 超声波测距的基本原理 6

2.3 系统整体结构设计原理 7

3. 盲眼老人避障器的硬件设计 8

3.1 系统设计具体电路方案 8

3.2 电路设计元器件介绍 8

3.2.1 HC-SR04超声波模块 9

3.2.2 arduino uno控制模块 10

3.2.3 LCD1602液晶屏显示模块 12

3.2.4 蜂鸣器LED警示模块 13

3.2.5 硬件电路电路图以及实物图 14

4. 盲眼老人避障器的软件设计 16

4.1 软件设计总体方案 16

4.2 主程序设计 16

4.3 子程序设计 16

4.4测试结果分析与调试 18

5. 盲眼老人避障器的结果分析 18

5.1 实际结果 18

5.2 误差分析 19

5.3 改进设计 20

6. 总结 20

参考文献 22

致谢 23

附录 24

运用专业所学知识制作一个“基于超声波的盲眼老人避障器”，专供视觉障碍人群使用的一种超声波探测装置，可以以拐杖为载体，将道路检测和信息回馈部分做在拐杖上，强化盲人手中的导盲手杖，完成行走时对前方道路中障碍的探测和信息的回馈，并以声音的形式提醒使用者，前方路段情况，从而使盲人朋友准确掌握前方道路信息。使用者携带拐杖就可以达到行走过程躲避障碍的目的。拐杖同时可以作为老年人身体的支撑点，不会让老人摔倒，使用者课随身携带，在不影响使用的同时强化了它的功能。

首先需要做的是，在网上寻找相关的资料，了解需要使用哪些元器件，并熟悉元器件的功能以及相关的引脚功能，绘制出原理图。根据原理图购买元件清单，焊接组装，完成硬件的设计，软件方面的话，用合适的软件编写软程序，然后下载到硬件中，然后进行调试，直到达到理想的效果。

参考文献

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