智能导盲杖的设计.doc

摘要:世界上视觉障碍者的数量较多，他们生活在黑暗中，给生活带来了众多的不便，如何能安全的行走，是视觉障碍者们在日常生活中首先要解决的问题。基于这一问题，本次设计的题目定为“智能导盲杖”的目的就是希望能够给视觉障碍者们的生活带来便利。

因此本设计就是以51系列单片机为核心，利用超声波传感器的特性，设计一款智能导盲杖。本次设计使用的是超声波模块、GPS定位模块、GPRS无线传输模块以及语音播报模块等。利用超声波模块对前方的障碍物进行探测，超声波在空气中传播，遇到障碍物后就会立刻返回，根据公式计算得到的人与障碍物之间的距离，当障碍物的距离小于设置的阈值时，智能导盲杖就会利用语音播报和振动来预警。于此同时还可以利用GPS模块对使用者的位置进行定位，当遇到危险时，使用者可以将定位以短信形式发送到指定人的手机上，从而实现对使用者的保护功能。

本次设计已完成的任务是，导盲杖能成功判断障碍物与使用者之间的距离，在距离达到设定的阈值时，播报语音预警并震动。当使用者遇到危险时，长按按键即可将位置信息发送到家人手机。 

关键词：超声波传感器；GPS定位；51单片机；智能导盲杖

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题的研究背景-1

1.2课题的研究现状-1

1.2本次设计的主要任务-1

2系统方案分析-3

2.1系统总体设计方案-3

2.2模块方案选择-3

2.2.1 控制模块选择-3

2.2.2测距模块的选择-4

2.2.3 GPS模块的选择-4

2.2.4 GPRS模块的选择-5

2.2.5语音播报芯片的选择-5

3 系统硬件分析-7

3.1 单片机最小系统-7

3.2 模拟开关-10

3.3 GPS模块-11

3.4 GPRS模块-12

3.5超声波测距电路-13

3.6语音播报电路-14

4 系统软件分析-18

4.1 主程序设计-18

4.2 超声波测距程序设计-19

4.3 GPRS模块程序设计-20

4.4 语音播报程序设计-20

5 功能测试结果-22

结    论-24

参 考 文 献-25

附录A 运行结果-26

附录B 原理图-27

附录C PCB图-28

附录D 程序代码-29

致    谢-31