新疆维吾尔自治区网站建设_网站建设公司_MongoDB_seo优化

资料查找方式：

特纳斯电子（电子校园网）：搜索下面编号即可

编号：

T5442310M

设计简介：

本设计是基于单片机的盲人导航系统的设计，主要实现以下功能：

通过OLED显示距离、光照强度和状态；
通过三轴加速度判断老人是否摔倒，摔倒时可通过语音模块寻求帮助和通过GSM发送短信；
通过超声波测量距离前方障碍物的距离，距离过近，蜂鸣器进行提醒；
通过光敏电阻检测光照强度，光照强度过低，蜂鸣器报警、照明灯自动打开；
通过按键可手动停止报警；
通过颜色识别传感器，识别红绿灯，并且通过语音播报；

电源： 5V
传感器：三轴加速度（ADXL345）、超声波测距（HC-SR04），颜色识别传感器（TCS34725），光敏电阻
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：蜂鸣器，USB灯，语音模块（TTL）
人机交互：独立按键，GSM短信

标签：STM32、OLED12864、ADXL345、HC-SR04，TCS34725

题目扩展：自助报警器，智能夜跑安全系统，基于物联网的摔倒检测系统

基于单片机的盲人导航系统的设计：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：

一、中控部分

概述：
中控部分是盲人导航系统的核心，主要由STM32单片机组成。它负责接收来自输入部分的数据，进行内部处理，并根据处理结果控制输出部分。

简要描述：

• 数据处理：STM32单片机接收来自颜色传感器、三轴加速度传感器、超声波检测模块、光敏电阻和独立按键的数据，进行解码、校验和逻辑判断。
• 控制指令生成：根据处理结果，单片机生成相应的控制指令，如显示信息、发送报警信息、语音输出、蜂鸣器报警和USB灯控制等。
• 系统协调：单片机还负责协调整个系统的运行，确保各个部分之间的通信和数据传输顺畅。

二、输入部分

概述：
输入部分主要由颜色传感器、三轴加速度传感器、HC-SR04超声波检测模块、光敏电阻、独立按键和供电电路组成，用于向中控部分提供必要的操作指令和数据输入。

简要描述：

1. 颜色传感器：用于识别红绿灯的颜色，为盲人提供交通信号信息。
2. 三轴加速度传感器：检测用户是否摔倒，以便及时触发报警和求救功能。
3. HC-SR04超声波检测模块：通过超声波检测前方是否有障碍物，为盲人提供避障信息。
4. 光敏电阻：检测当前光照强度，为盲人提供环境光照信息，并可用于控制USB灯的亮灭。
5. 独立按键：提供用户输入界面，支持给手机发送信息、清零、切换界面等功能。
6. 供电电路：为整个系统提供稳定的电源输入，确保系统正常运行。

三、输出部分

概述：
输出部分主要由OLED显示模块、GSM卡、TTS语音输出模块、蜂鸣器和USB灯组成，用于显示系统信息、发送报警信息、语音输出、报警提示和照明。

简要描述：

1. OLED显示模块：显示距离、光照强度、状态、是否摔倒、交通灯状态等信息，为盲人提供直观的视觉反馈。
2. GSM卡：通过移动网络给手机发送报警信息，如摔倒报警、求助信息等。
3. TTS语音输出模块：在摔倒时或需要提醒时，进行语音输出，为盲人提供听觉反馈。
4. 蜂鸣器：当前方出现障碍物时，蜂鸣器发出报警声，提醒盲人注意避障。
5. USB灯：当检测到的光照强度小于设置的阈值时，USB灯亮起，为盲人提供照明。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将OLED12864显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STM32F103C8T6单片机。第四部分是独立按键模块。第五部分为三轴加速度传感器，第六部分为4G模块，第七部分是超声波测距模块。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 跌倒检测实物测试

如图5-2所示，下图为检测到我们已经摔倒，按下第一个按键进行复位，恢复到正常状态。

图5-2跌倒检测实物图

5.3红绿灯检测测试

如图5-3所示，会检测到红绿灯。

图5-3检测红绿灯实物图

5.4光照强度检测测试

如图5-4所示，光照强度小于20的话USB灯就会增强光照强度。

图5-4 光照强度检测测试实物图

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

如图5-5所示，仿真部分包含STM32F103C8T6最小系统板、OLED12864显示屏、超声波测距模块、独立按键、短信串口。

图5-5 盲人导航系统仿真图

6.2跌倒检测测试

如图5-6所示，下图为检测到我们已经摔倒，按下第一个按键进行复位，恢复到正常状态。

图5-7 跌倒检测仿真图

6.3光照强度检测测试

如图5-8所示，光照强度小于20的话USB灯就会增强光照强度。

图5-8光照强度检测仿真图

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

在现代社会中，盲人朋友在出行过程中常常面临导航困难，给他们的生活带来诸多不便。针对这一问题，本文提出了一种基于单片机的盲人导航系统设计方案。该系统利用单片机、超声波传感器和语音模块等技术，帮助盲人朋友在室内、室外环境中准确导航，提升他们的出行安全和便利性。

首先，本文介绍了盲人导航系统的设计背景和意义。当前，盲人出行导航主要依靠导盲犬等辅助工具，但仍存在一些不便之处，如无法适用于室内环境、导航路径不够精确等问题。因此，设计一种基于单片机的盲人导航系统，可以有效弥补这些不足，提高盲人朋友的生活质量。

其次，本文详细介绍了盲人导航系统的设计原理和构成。系统通过超声波传感器进行环境感知，获取周围障碍物的距离信息，再通过单片机实时处理数据并根据盲人的位置进行路径规划，通过语音模块向盲人提供导航指引。系统还可设置目的地并自动规划最优行进路径，为盲人提供更便捷的导航服务。

然后，本文介绍了盲人导航系统的硬件和软件设计。硬件方面，系统主要包括单片机控制模块、超声波传感器、语音提示模块等，通过各模块之间的协调合作实现系统功能；软件方面，通过程序设计实现数据处理、路径规划、语音播报等功能，确保系统的稳定性和可靠性。

最后，本文对盲人导航系统进行了实验和验证。通过实际测试，系统能够准确感知环境、规划路径，为盲人提供可靠的导航指引。实验结果表明，基于单片机的盲人导航系统设计方案具有较高的实用性和可行性，为盲人朋友的出行提供了重要帮助。

综上所述，基于单片机的盲人导航系统设计方案具有重要的社会意义和实用价值，为盲人朋友的出行安全和便利提供了有效的解决方案。随着技术的不断进步和创新，相信这种智能辅助设备将在未来得到更广泛的应用和推广，为盲人朋友的生活带来更多帮助和便利。

关键词：单片机；三轴加速度；超声波测距；颜色识别传感器；语音模块

字数：10000+

目录：

摘 要

ABSTRACT

1 引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2 系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.2.1 STM32F103C8T6单片机

3.2.2 晶振电路和复位电路

3.3 液晶屏显示模块

3.4超声波测距模块

3.5 TTS语音播报模块

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4处理函数流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 跌倒检测实物测试

5.3红绿灯检测测试

5.4光照强度检测测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2跌倒检测测试

6.3光照强度检测测试

结 论

参考文献

致 谢