一种新型导盲拐杖制造技术

一种新型导盲拐杖，包括杖体和把手，其中杖体上部和把手均为中空，其中，中空部分设置有：超声波模块，基于超声波，探测前方障碍物距离；光照传感器，检测光照强度；通信模块，实现单向或者双向通信；告警模块，实现告警；单片机，数据端与超声波模块和光照传感器连接接收检测数据，控制端与告警模块连接输出告警信号，通信端口与通信模块连接传输通信信号；电源模块，为其它器件连接实现供电；与现有技术相比，本实用新型专利技术结构简单、功能全、成本低，集合了拐杖和导盲仪的双重功能，能满足普通老百姓的购买能力和功能需求。此产品能解决盲人在出行中遇到的诸多问题，给盲人的出行带来极大便利。

Novel guide crutch

A new blind guiding stick which comprises a stick body and a handle, wherein the upper part and the handle rod body are hollow, wherein the hollow part is provided with: ultrasonic module based on ultrasonic detection, obstacle distance; the light sensor, the detection of light intensity; communication module, to achieve single or two-way communication alarm module, implementation; alarm; MCU, data terminal and ultrasonic module and light receiving sensor is connected with the test data, the control terminal and the alarm module is connected with the output alarm signal, communication port and the communication module is connected with the transmission signal; the power supply module, realize power supply for other devices connected; compared with the prior art, the utility model has the advantages of simple structure, full function and low cost set, the dual function of crutches and guide instrument, can meet the needs of ordinary people's purchasing power and demand function. This product can solve many problems encountered by blind people in the trip, and bring great convenience to the blind.

【技术实现步骤摘要】
一种新型导盲拐杖
本技术属于生活用品
，特别涉及一种新型导盲拐杖。
技术介绍
关爱残疾人事业既是中华民族的传统美德，也是人类文明进步、科学发展的体现。现有导盲拐杖性能单一，需要依赖盲人自身能力实现导盲。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种新型导盲拐杖，利用电子技术，实现GPS定位、超声波避障、自动感光识别天气以及语音通信等多种功能。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种新型导盲拐杖，包括杖体和把手，其中杖体上部和把手均为中空，其中，中空部分设置有：超声波模块，基于超声波，探测前方障碍物距离；光照传感器，检测光照强度；通信模块，实现单向或者双向通信；告警模块，实现告警；单片机，数据端与超声波模块和光照传感器连接接收检测数据，控制端与告警模块连接输出告警信号，通信端口与通信模块连接传输通信信号；电源模块，为其它器件连接实现供电。所述告警模块由语音告警和LED告警模块组成，声光结合实现告警。进一步还可包括扁平震动电机，加入震动告警。所述超声波模块以HC-SR04为核心，采用IO口TRIG触发测距；所述光照传感器以GY-30为核心，所述通信模块采用SIM900A，所述单片机采用STC89C52。所述单片机中，设置三个距离阈值，一个光照阈值，根据不同的检测值，发出不同的告警信号。本技术还可包括：GPS模块，与单片机连接，实时提供定位信息。本技术还可包括：蓝牙模块，与手机蓝牙模块始终连接，根据信号连接强度判断手机与拐杖的距离，由此实现拐杖找寻。本技术还可包括：角度传感器，检测导盲杖角度，与单片机连接输出检测信号。本技术还可包括：路口标识手动记录模块，由自锁开关组成，呈矩阵模式。所述超声波模块有两个，第一个超声波模块与导盲杖垂直放置，对前方障碍物进行直接探测，第二个超声波模块与导盲杖成45度角放置，对45度角直线上的障碍物进行探测。与现有技术相比，本技术结构简单、功能全、成本低，集合了拐杖和导盲仪的双重功能，能满足普通老百姓的购买能力和功能需求。此产品能解决盲人在出行中遇到的诸多问题，给盲人的出行带来极大便利。附图说明图1是本技术总体框图。图2是本技术超声波模块电路图。图3是本技术光照传感器的模块电路图。图4是本技术通信模块框图。图5是本技术单片机最小系统图。图6是本技术角度传感器的模块电路图。图7是本技术路口标识手动记录模块示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本技术的实施方式。如图1所示，本技术一种新型导盲拐杖，包括杖体和把手，其中杖体上部和把手均为中空，其中，中空部分设置有：超声波模块，基于超声波，探测前方障碍物距离。超声波模块以HC-SR04为核心，HC-SR04超声波模块性能稳定，测度距离精确，模块高精度，盲区小。基本工作原理：(1)采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号；(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；(3)有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离＝(高电平时间*声速(340M/S))/2；本模块使用方法简单，一个控制口发一个10US以上的高电平，就可以在接收口等待高电平输出。一有输出就可以开定时器计时，当此口变为低电平时就可以读定时器的值，此时就为此次测距的时间，方可算出距离。如此不断的周期测，即可以达到移动测量的值。超声波模块可提供2cm—30cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达3mm。如图2所示，模块包括超声波发射器、接收器和控制电路。超声波发射器自动发送方波，自动检测是否有信号返回，当遇到障碍物时有信号返回输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波。距离＝(高电平时间*声速(340m/s))/2。障碍物与盲人距离达到一定值时通过单片机控制电路发出警报并提示应该行进的方向。模块电路主要由超声波发射电路和超声波接收电路组成。发射电路由555构成的多谐振荡器和超声波发射头组成。超声波接收电路包括由MC3403构成的三级回波放大电路以及LM358电压比较整形电路两部分，与超声波接收传感器T-40-16配合使用，实现超声波的接收功能。超声波模块可设置为两个，其功能为：第一个超声波模块与导盲杖垂直放置，设定指定距离1m，对前方障碍物进行探测，有障碍物时，第一个扁平震动电机模块振动；第二个超声波模块与导盲杖成45度角放置，设定0.58-0.64m，对45度角直线上的障碍物进行探测，当小于0.58m时，说明前方是坡，第二个扁平震动电机模块振动，当大于0.64m时，说明前方是坑，第二个扁平震动电机模块振动，在0.58-0.64m之间时，2号Arduino扁平震动电机模块不振动。光照传感器，检测光照强度。光照传感器以GY-30为核心，GY-30光照传感器的主要参数：1)I2C总线接口(f/s模式支持)；2)光谱的范围是人眼相近；3)照度数字转换器；4)宽范围和高分解；5)低电流关机功能；6)50Hz/60Hz光噪声；7)1.8V逻辑输入接口；8)无需任何外部零件9)光源的依赖性不大；10)可调的光学窗口测量结果的影响；11)小测变异(+/-20％)；12)的红外线的影响很小。光照传感器的模块电路原理如图3所示，通过光照传感器检测的光照强度来判别阴天还是晴天，当光照达到某一阈值时判定为晴天适合出行，而未达到这一阈值时则判定为阴天并提醒用户不宜出行。另外此模块可以区分白天和夜晚，当夜晚出行时光照达不到预定范围，此时警示灯自动开启以警示路人。通信模块，实现单向或者双向通信。通信模块采用SIM900A，SIM900A是一个2频的GSM/GPRS模块，工作频段为：EGSM900MHZ和DCS1800MHZ。SIM900A支持GPRSmulti-slotclass10/class8(可选)和GPRS编码格式CS-1，CS-2，CS-3andCS-4。SIM900A采用省电技术设计，在SLEEP模式下最低耗流只有1mA。此外，该模块内嵌TCP/IP协议，扩展的TCP/IP命令让用户能够很容易使用TCP/IP协议，这些在用户做数据传输方面的应用时非常有用。SIM900A尺寸较小，几乎可以满足所有用户应用中的对空间尺寸的要求。该模块与用户移动应用的物理接口为68个贴片焊盘，提供了模块和客户电路板的所有硬件接口：键盘和SPI显示接口；主串口和调试串口；一路音频接口，包含一个麦克风输入和一个扬声器输出；可编程通用输入输出接口。SIM900A硬件设计功能框图如图4所示。本电路设计之初，主要是为了实现SMS与TCP功能，因此语音接口没有引出，外部功能模块主要分为串口、电源、SIM卡、以及单片机相应接口。告警模块，实现告警。由语音告警和LED告警模块组成，声光结合实现告警。进一步可增设扁平震动电机，加入振动报警，主要为防止在闹市区，盲人受外界干扰时对障碍物误判。Arduino扁平震动电机模块参数：适合作为非可听指示器的小型振动马达，当输入为高电平时，电动机会震动，就像你的静音模式的手机一样。特征：1)额定电压：5.0VDC，2)工作电压：3.0-5.3VDC，3)额定转速：最小9000转每分，4)额定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型导盲拐杖，包括杖体和把手，其中杖体上部和把手均为中空，其特征在于，中空部分设置有：超声波模块，基于超声波，探测前方障碍物距离；光照传感器，检测光照强度；通信模块，实现单向或者双向通信；告警模块，实现告警；单片机，数据端与超声波模块和光照传感器连接接收检测数据，控制端与告警模块连接输出告警信号，通信端口与通信模块连接传输通信信号；电源模块，为其它器件连接实现供电。

【技术特征摘要】
1.一种新型导盲拐杖，包括杖体和把手，其中杖体上部和把手均为中空，其特征在于，中空部分设置有：超声波模块，基于超声波，探测前方障碍物距离；光照传感器，检测光照强度；通信模块，实现单向或者双向通信；告警模块，实现告警；单片机，数据端与超声波模块和光照传感器连接接收检测数据，控制端与告警模块连接输出告警信号，通信端口与通信模块连接传输通信信号；电源模块，为其它器件连接实现供电。2.根据权利要求1所述新型导盲拐杖，其特征在于，所述告警模块由语音告警和LED告警模块组成，声光结合实现告警。3.根据权利要求2所述新型导盲拐杖，其特征在于，所述告警模块还包括扁平震动电机。4.根据权利要求1所述新型导盲拐杖，其特征在于，所述超声波模块以HC-SR04为核心，采用IO口TRIG触发测距；所述光照传感器以GY-30为核心，所述通信模块采用SIM900A，所述单片机采用STC89C52。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明海，闫秀英，刘敏，谢心谦，侯阿婷，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61