计算机工程应用技术
本栏目责任编辑:梁 书
Computer Knowledge and Technology
电脑知识与技术
第 14 卷第 33 期 (2018 年 11 月)
第 14 卷第 33 期 (2018 年 11 月)
基于 STM32 单片机智能盲杖的设计
黄振宇
1
,王先杰
2
,陈刚
1
(1.湖南农业大学 信息科学技术学院,湖南 长沙 410128 2. 湖南农业大学东方科技学院,湖南 长沙 410128)
摘要:针对目前市场提供给盲人的盲杖结构简单,智能盲杖智能性能低、导盲效果差等问题,本文以STM32 为主控芯片,设
计了一种新型的智能盲杖,解决盲人出行不便的诸多难题。该智能盲杖能在盲人出行时实时获取自己定位信息,利用多
超声波系统探测盲人周围的障碍信息,盲人行走时盲杖以声光报警的形式提醒路人进行避让。通过 MPU6050 传感器解算
盲杖的姿态信息实现盲人行走过程中意外跌倒的实时预警。所有信息通过 WIFI 方式发送到智能手机 APP。通过盲杖敲
击姿态解算,手机 APP 通过 GPS 调用百度地图获取盲人位置信息,位置信息和障碍信息通过科大讯飞语音模块进行播报。
经实践应用,该导盲杖能给盲人出行带来较好的便利,同时具有使用简单,成本低等优点。
关键词:智能盲杖;STM32单片机;超声波传感器;ESP8266
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2018)33-0221-02
Design of Intelligent Blind Stick Based on STM32 Single Chip Microcomputer
HUANG Zhen-yu
1
,WANG Xian-jie
2
,CHEN Gang
1
(1. College of Information Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China;2. Orient Sci⁃
ence&Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128, China)
Abstract:Due to the simple structure, low intelligent performance and poor guide effect of the blind stick, a new type of intelligent
blind stick is needed to be designed based on STM32which is used as the main control chip to decrease inconveniences occur when
the blind is out of home. The intelligent blind stick can acquire real-time location information, detect obstacles around the blind
through multi-ultrasonic system, and warn passers-by though sound and light alarm. The attitude information of the blind stick is
calculated by MPU6050 sensor to realize the real-time warning of accidental fall while walking. All information is sent to smart
phone APP via WIFI. By calculating the strike posture of the blind stick, the mobile phone APP which calledBaidumapcan obtain
the position information of the blind.though GPS At the same time,the position information and obstacle information can be broad⁃
cast through the ITU voice module. Through practical application, the guide rod can bring more conveniences for the blind because
of advantages of easier operation and lower cost.
Key words: Intelligent Blind Rod; STM32 Single Chip Microcomputer; Ultrasonic Sensor; ESP8266
1 前言
据我国权威部门调查统计,中国是世界盲人最多的国家
[1]
,
同时随着老龄化的加速,盲人数量不断增加。经济发展,生活
水平的不断提高,如何解决盲人出行难是目前函待解决的重大
问题。传统的盲杖使用起来有诸多不便,无法真正解决盲人出
行难题,导盲犬训练期较长且费用昂贵,国外一些专家学者开
发了电子导盲犬,导盲仪等导盲设备,存在价格昂贵,使用复杂
等问题,而且基本都停留在实验室阶段
[2][3]
。
为了解决目前盲人导航设备存在的各种问题,文章创新性
地提出了一种新的导航的方案:“智能盲杖
—
—手机 APP”智能
导航系统。从我国道路的实际情况出发,在盲人还无法脱离盲
杖的条件下,设计了智能盲杖,同时与安卓手机平台结合,通过
安卓手机平台的 GPS 位置传感器,调用百度地图进行位置信息
的播放,提供更为个性化、更为精确的室外位置信息。
1 智能盲杖总体设计
系统总体框图如图 1 所示,智能盲杖由 STM32 单片机、超
声波探头、MPU6050 传感器、WIFI 无线模块以及声光报警电路
组成。盲杖手柄位置为开关按钮,方便盲人关闭电源。盲杖工
作时,三对超声波探头对前方,左方及右方的障碍物信息进行
探测,MPU6050 传感器对盲杖的姿态进行实时解算,所有的传
感 器 数 据 通 过 STM32 单 片 机 进 行 分 析 处 理 后 通 过
ESP8266WIFI 模块传给 Android APP。APP 将探测结果通过实
时播报,当盲人需要了解目前所在位置时候,通过盲杖敲击地
面 3 次,MPU6050 的加速度和陀螺仪分析数据解算出盲人敲击
动作后,将结果反馈给 APP,APP 调用百度地图将盲人所在位
置实时播报。
收稿日期:2018-09-25
基金项目:湖南农业大学东方科技学院大学生创新项目(DFCXY201717)。
作者简介:黄振宇(1998-),男,河南郸城人,本科,研究方向为嵌入式开发;通讯作者:陈刚(1979-),男,湖南长沙人,硕士,讲师,主
要研究物联网应用。
E-mail:kfyj@dnzs.net.cn
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Tel:+86-551-65690963 65690964
ISSN 1009-3044
Computer Knowledge and Technology
电脑知识与技术
Vol.14, No.33,November . 2018
221
DOI:10.14004/j.cnki.ckt.2018.3937
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