一种基于超声波的盲人拐杖制造技术

本发明专利技术公开了一种基于超声波的盲人拐杖，包括超声波传感器、光敏检测电路、单片机、警报电路和照明电路。超声波传感器发出超声波信号，超声波传感器接收遇障碍物反射回来的超声波信号，单片机根据从超声波传感器发出超声波信号到超声波接收到遇障碍物反射回来的超声波信号的时间得到超声波检测电路和障碍物之间的距离。当超声波传感器与障碍物的距离小于安全距离时，警报电路产生振动和语音提示。光敏检测电路感应外部光线的强弱，当光照强度小于设定阈值时，照明电路发光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及盲人用拐杖，尤其涉及一种基于超声波的盲人拐杖。
技术介绍
拐杖是一种辅助行走的简单器械，通常是一根木制或金属棍子顶端有一个把手，充当行走时的“第三条腿”，从而保持身体稳定。现在也有三足或四足的，加强防滑作用，有的还结合了一个折叠小凳子。拐杖一般是老人和残疾人使用。随着科技的进展，市场上出现了各式各样的拐杖，还有专门针对盲人使用的，但市场上出现的盲人拐杖功能比较单一，对盲人出行没有带来多少便利。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于超声波的盲人拐杖，其能够检测路面障碍物，并反馈给盲人，同时也能在光线较弱的情况下通过发光提示对向路人行走。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种基于超声波的盲人拐杖，包括超声波传感器、光敏检测电路、单片机、警报电路和照明电路，所述超声波检测电路发出超声波信号，所述超声波检测电路接收遇障碍物反射回来的超声波信号，所述单片机根据从所述超声波检测电路发出超声波信号到所述超声波检测电路接收到遇障碍物反射回来的超声 波信号的时间得到所述超声波检测电路与障碍物之间的距离，当所述超声波检测电路与障碍物之间的距离小于安全距离时，所述警报电路产生振动和发出语音提示，所述光敏检测电路感应外部光照强度，当光照强度小于设定阈值时，所述照明电路发光。所述超声波传感器的触发测量引脚与所述单片机的通用输出端口电连接，所述超声波传感器的反馈引脚与所述单片机的通用输入端口电连接。所述单片机的型号为STC15W204S。所述警报电路包括第一三极管和振动马达，所述单片机的一输出端口与所述第一三极管的基极电连接，所述第一三极管的集电极接正4.5V电压，所述第一三极管的发射极驱动所述马达。所述警报电路包括语音芯片、第五电容、第六电容、第九电容、喇叭和第二发光二极管，所述单片机的两个输出端口分别电连接所述语音芯片的边沿触发放音端和所述语音芯片的电平触发放音端，所述语音芯片的的录音端电连接所述第五电容至地，所述语音芯片的自动增益控制端电连接所述第九电容至地，所述第二发光二极管的阳极接正4.5V电压，所述语音芯片的地线端和所述语音芯片的的直通模式端之间电连接第六电容，所述语音芯片的数字地和所述语音芯片的模拟地共同电连接地，所述语音芯片的电源端接正4.5V电压，所述语音芯片的震荡电阻端接地，所述语音芯片的喇叭输出端驱动所述喇叭。所述警报电路包括第七电容、第八电容、第十电容、话筒和录音按钮，所述语音芯片的话筒输入端电连接所述第七电容的一端，所述第七电容的另一端分别与所述话筒、所述第十电容的一端和所述语音芯片的录音指示端电连接，所述语音芯片的话筒参考端电连接所述第八电容的一端，所述第八电容的另一端分别与所述话筒、正4.5V电压、所述第十电容的另一端电连接，所述语音芯片的录音端通过所述录音按钮接地。所述语音芯片的型号为ISD1820。所述照明电路包括第一发光二极管和第一电阻，所述单片机的一输出端口与所述第一发光二极管的阴极电连接，所述第一发光二极管的阳极电连接所述第一电阻至正4.5V电压。所述光敏检测电路包括光敏电阻，当光照强度变弱时，所述光敏电阻的阻值变大，当所述光敏电阻的阻值大于设定阈值时，经过所述单片机的比较器后，所述单片机输出低电平，使得所述第一发光二极管发光，提醒对向行走的路人。所述盲人拐杖还包括电源电路，其中所述电源电路包括电气插件、第一开关、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和稳压芯片，所述电气插件的输出端分别电连接所述第一电容的一端、所述第二电容的一端，所述电气插件的输出端电连接所述第一开关至所述稳压芯片的输入端，所述稳压芯片的输出端分别点连接正4.5V电压、所述第三电容的一端和所述第四电容的一端，所述电气插件的地线端、所述第二电容的另一端、所述第一电容的另一端、所述稳压芯片的地线端、所述第三电容的另一端和所述第四电容的另一端端接地。本专利技术所采用的技术方案带来的有益技术效果是：利用超声波技术对路障进行检测，通过振动和语音播报的形式反馈给盲人，提高盲人的行走效率；利用光敏电阻感应光照强度，当光照强度小于某一可调的阈值时，可以通过LED发光，从而提醒对向行走的路人。附图说明图1是本专利技术一实施例的系统框图；图2是本专利技术一实施例的电路图；图3是本专利技术一实施例的工作流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。综合参考图1和图2，STC15W204S单片机分别与超声波传感器、光敏检测电路、警报电路和照明电路电连接，超声波检测电路发出超声波信号，超声波检测电路接收遇障碍物发射回来的超声波信号，STC15W204S单片机根据从超声波传感器发出超声波信号至其接收到遇障碍物发射回来的超声波信号的时间得到超声波和障碍物之间的距离，当超声波检测电路与障碍物之间的距离小于安全距离时，警报电路产生振动和发出语音提示。光敏检测电路感应外部光照强度，当光照强度小于设定阈值时，照明电路发光。超声波传感器的触发测量引脚Trig与STC15W204S单片机的通用输出端口p1.2电连接，超声波传感器的反馈引脚Echo与STC15W204S单片机的通用输入端口p1.3电连接。警报电路包括第一三极管Q1和振动马达B1，STC15W204S单片机的一输出端口p1.0与第一三极管Q1的基极电连接，第一三极管Q1的集电极接正4.5V电压，第一三极管Q1的发射极驱动马达B1，当第一三极管Q1的基极为高电平时，振动马达B1不振动；当第一三极管Q1的基极为低电平时，其发射极和集电极导通，振动马达B1振动。警报电路包括ISD1820语音芯片、第五电容C5、第六电容C6、第九电容C9、喇叭LS1和第二发光二极管D2，STC15W204S单片机的两个输出端口p3.6和p3.7分别电连接ISD1820语音芯片的边沿触发放音端PLAYE和ISD1820语音芯片的电平触发放音端PLAYL，ISD1820语音芯片的的录音端REC电连接第五电容C5至地，ISD1820语音芯片的自动增益控制端AGC电连接第九电容C9至地，第二发光二极管D2的阳极接正4.5V电压，ISD1820语音芯片的数字地VSSD和ISD1820语音芯片的的直通模式端FT之间电连接 第六电容C6，ISD1820语音芯片的数字地VSSD和ISD1820语音芯片的模拟地VSSA共同电连接地，ISD1820语音芯片的电源端VCC接正4.5V电压，ISD1820语音芯片的震荡电阻端ROSC接地，语音芯片的喇叭LS1输出端SP+和SP-驱动喇叭LS1。警报电路包括第七电容C7、第八电容C8、第十电容C10、话筒MK1和录音按钮S2，ISD1820语音芯片的话筒输入端MIC电连接第七电容C7的一端，第七电容C7的另一端分别与话筒MK1、第十电容C10的一端和ISD1820语音芯片的录音指示端RECLED电连接，ISD1820语音芯片的话筒参考端MICREF电连接第八电容C8的一端，第八电容C8的另一端分别与话筒MK1、正4.5V电压、第十电容C10的另一端电连接，ISD1820语音芯片的录音端REC通过录音按钮S2接地。ISD1820语音芯片上电后，可以通过录音按钮S2修改录音提示内容。其步骤是按住录音按钮S2，对准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于超声波的盲人拐杖，其特征在于：包括超声波传感器、光敏检测电路、单片机、警报电路和照明电路，所述超声波检测电路发出超声波信号，所述超声波检测电路接收遇障碍物反射回来的超声波信号，所述单片机根据从所述超声波检测电路发出超声波信号到所述超声波检测电路接收到遇障碍物反射回来的超声波信号的时间得到所述超声波检测电路与障碍物之间的距离，当所述超声波检测电路与障碍物之间的距离小于安全距离时，所述警报电路产生振动和发出语音提示，所述光敏检测电路感应外部光照强度，当光照强度小于设定阈值时，所述照明电路发光。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波的盲人拐杖，其特征在于：包括超声波传感器、光敏检测电路、单片机、警报电路和照明电路，所述超声波检测电路发出超声波信号，所述超声波检测电路接收遇障碍物反射回来的超声波信号，所述单片机根据从所述超声波检测电路发出超声波信号到所述超声波检测电路接收到遇障碍物反射回来的超声波信号的时间得到所述超声波检测电路与障碍物之间的距离，当所述超声波检测电路与障碍物之间的距离小于安全距离时，所述警报电路产生振动和发出语音提示，所述光敏检测电路感应外部光照强度，当光照强度小于设定阈值时，所述照明电路发光。2.如权利要求1所述的盲人拐杖，其特征在于：所述超声波传感器的触发测量引脚与所述单片机的通用输出端口电连接，所述超声波传感器的反馈引脚与所述单片机的通用输入端口电连接。3.如权利要求1所述的盲人拐杖，其特征在于：所述单片机的型号为STC15W204S。4.如权利要求1所述的盲人拐杖，其特征在于：所述警报电路包括第一三极管和振动马达，所述单片机的一输出端口与所述第一三极管的基极电连接，所述第一三极管的集电极接正4.5V电压，所述第一三极管的发射极驱动所述马达。5.如权利要求1所述的盲人拐杖，其特征在于：所述警报电路包括语音芯片、第五电容、第六电容、第九电容、喇叭和第二发光二极管，所述单片机的两个输出端口分别电连接所述语音...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄英，王晓兰，
申请(专利权)人：苏州经贸职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32