基于单片机的多功能智能导盲系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及智能导盲系统，包括：单片机；超声波测距模块，其输出送至单片机的数据输入端口；GPS定位模块，其输出送至单片机的数据输入端口；GSM短信模块，其输入接单片机的数据输出端口；语音提示模块，其输入接单片机的数据输出端口。本系统在探路模式下通过超声波传感器实现超声波测距，当距离为警戒距离时，系统将通过语音模块对用户提示语音信息，同时LED灯闪烁以通知路人；在通信模式下用户可拨打固定电话实现通信功能。当遇到紧急情况时，用户可通过一键紧急报警功能，将GPS模块的定位信息通过GSM发送到固定手机，以便家人得知用户当前的位置信息。
【专利说明】基于单片机的多功能智能导盲系统【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于单片机的多功能智能导盲系统。
【背景技术】
[0002]现实生活中大多数的盲人都是使用普通的拐杖来辅助行走的，但这种拐杖只是一根普通的长杆，存在着太多的不足，比如不能探测上方悬挂的障碍物，不能识别稍远一点的障碍物等。导盲犬虽然是引导盲人行进的不错选择，然而训练的不易、耗时及成本高昂也使得导盲犬的使用率并不高。如果有一种既轻巧，又便宜，同时又能及时识别周围障碍物并发出报警信号的智能拐杖在盲人的手中，将会为盲人的生活提供极大地便利。
[0003]随着GPS全球定位技术和GSM通信技术的广泛应用和发展，通信链路的建立、数据信息的传输显然已经成为实际应用中尤为突出的问题。GSM系统短消息业务的快速发展使人们看到了一种全新的解决问题的途径，同时也使得GSM网络和GPS技术的应用领域更加广阔，它们之间的联系愈加紧密。随着国内的快速发展，GPS和GSM的联合定位的需求也呈现快速的增长态势。
[0004]本实用新型就是利用GPS定位和GSM移动定位两种技术，同时利用GSM系统的短信技术来实现导盲 系统的信息定位。同时超声波测距技术和智能语音技术在产品开发领域中都已经非常成熟。
实用新型内容
[0005]鉴于上述存在的问题，本实用新型的目的是提供一种基于单片机的多功能智能导盲系统。
[0006]本实用新型采用的技术解决方案为:
[0007]—种基于单片机的多功能智能导盲系统，该系统包括:
[0008]单片机，其数据输入端口连接按键；
[0009]超声波测距模块，用于测量障碍物距离，其输出送至单片机的数据输入端口 ；
[0010]GPS定位模块，用于定位盲人用户当前的位置坐标信息，其输出送至单片机的数据输入端口 ；
[0011]GSM短信模块，用于将盲人用户当前的位置坐标信息以短信的形式发到预先设置的家人的手机上，其输入接单片机的数据输出端口 ；
[0012]语音提示模块，用于对用户提示语音，其输入接单片机的数据输出端口。
[0013]所述超声波测距模块采用集成电路HCSR04。
[0014]所述GPS定位模块采用集成电路M-89。
[0015]所述GSM短信模块采用集成电路TC35 i。
[0016]所述语音提示模块采用集成电路ISD4002。
[0017]本实用新型采用两种模式-探路模式和通信模式。在探路模式下通过超声波测距模块实现超声波测距，当距离为警戒距离时，系统将通过语音模块对用户提示语音信息，同时LED灯闪烁以通知路人；在通信模式下用户可拨打固定电话实现通信功能。当遇到紧急情况时，用户可通过一键紧急报警功能，将通过GPS模块得到的定位信息通过GSM发送到家人的手机中，以便家人得知用户当前的位置信息。
[0018]本实用新型可带来如下效果:
[0019]1.运用超声波探测技术实现了准确的障碍物测量，使盲人在使用过程中更加准确的检测到障碍物的位置，减少虚警概率。
[0020]2.利用语音记录、存储技术，在对各个方向进行有无障碍的探测后，输出语音提示，为盲人提供切实可行的行进路线。根据不同的情况，自动识别，实现了语音的播放，使系统更加智能化和人性化。
[0021]3.通过GSM网络远程控制和远程报警，增加了系统的应用场景、扩大了系统的应用范围，使得GSM服务于盲人系统，进一步完善了系统的功能。
[0022]4.通过GPS定位技术、语音技术和GSM技术的综合运用，使得多种高技术功能高度的集成化，这点是之前的导盲产品所无法企及的。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型的系统结构框图；
[0024]图2是单片机原理图；
[0025]图3是单片机与超声波测距模块、GPS定位模块、GSM短信模块、语音提示模块连接图；
[0026]图4是系统整体流程图。
【具体实施方式】
[0027]本实用新型一种基于单片机的多功能智能导盲系统。
[0028]下面结合附图详细说明。
[0029]如图1所示，基于单片机的多功能智能导盲系统包括单片机、超声波测距模块、GPS定位模块、GSM短信模块、语音提示模块。超声波测距模块用于测量障碍物距离。GPS定位模块用于定位盲人用户当前的位置坐标信息。GSM短信模块用于将盲人用户当前的位置坐标信息以短信的形式发到预先设置的家人的手机上。语音提示模块用于对用户提示语音。其中:
[0030]超声波测距模块的输出和GPS定位模块的输出送至单片机的数据输入端口 ；
[0031]GSM短信模块和语音提示模块的输入接单片机的数据输出端口。
[0032]请参阅图2所示单片机电路。STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能C0M0S8的微处理器(单片机)。它由时钟电路和复位电路组成。同时，它的硬件还包括:
[0033]①主电源引脚(2根)
[0034]VCC (Pin40):电源输入，接+5V电源
[0035]GND(Pin20):接地线
[0036]②外接晶振引脚(2根)
[0037]XTALl (Pinl9):片内振荡电路的输入端[0038]XTAL2 (Pin20):片内振荡电路的输出端
[0039]③控制引脚(4根)
[0040]RST/VPP(Pin9):复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
[0041]ALE/PR0G(Pin30):地址锁存允许信号
[0042]PSEN(Pin29):外部存储器读选通信号
[0043]EA/VPP(Pin31):程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
[0044]④可编程输入/输出引脚(32根)
[0045]STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O 口，分别为PO、P1、P2、P3 口，每个口有8位(8根引脚)，共32根。其中的PO 口是8位双向I/O 口线。
[0046]单片机还连接按键S1-S3，作为呼出按键、报警功能键等。
[0047]单片机内装有软件程序。
[0048]请参阅图3。超声波测距模块的输入和输出分别与单片机的P11、P32连接，GPS定位模块的输入和输出分别与单片机的P13、P12连接，GSM短信模块的输入和输出分别与单片机的P30、P31连接，语音提示模块与单片机的P20-P23连接。
[0049]本实用新型采用两种模式-探路模式和通信模式。
[0050]在探路模式下可实现超声波测距，当距离为警戒距离时，语音模块将对用户提示语音，同时LED灯闪烁以通知路人。
[0051]在通信模式下用户可拨打固定电话。如遇到紧急情况，用户可实现一键紧急报警功能，将GPS定位信息通过GSM发送到固定手机，以便得知用户信息。
[0052]请参阅图4。启动本系统后，系统进入判断模式，根据返回值，确定系统选择进入避障模式或者通信模式。当进入避障模式时，系统通过超声波测距模块测量障碍物距离，例如测得此值为5米，因此值大于阈值(设置阈值为4米))，故语音模块发出提示语音信息“前方有障碍物请小心！”，并通过LED灯的闪烁提示路人。当进入通信模式时，盲人用户可通过通话按键，拨通在程序中预先设定好的电话号码，按下一键呼出按键后，系统会与该号码建立通话。当出现紧急情况需要进行紧急救助时，按下一键报警功能按键，系统会自动通过GPS定位模块定位盲人用户当前的位置坐标信息，并把该位置坐标信息通过GSM模块以短信的形式迅速发到预先设置的家人的手机上，以便盲人用户在最短时间内得到救援。
[0053]上述各模块中，超声波测距模块采用集成电路HCSR04，GPS定位模块采用集成电路M-89，GSM短信模块采用集成电路TC35i，语音提示模块采用集成电路ISD4002。
[0054]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于单片机的多功能智能导盲系统，其特征在于: 该系统包括: 单片机，其数据输入端口连接按键； 超声波测距模块，用于测量障碍物距离，其输出送至单片机的数据输入端口 ； GPS定位模块，用于定位盲人用户当前的位置坐标信息，其输出送至单片机的数据输入端口 ； GSM短信模块，用于将盲人用户当前的位置坐标信息以短信的形式发到预先设置的家人的手机上，其输入接单片机的数据输出端口 ； 语音提示模块，用于对用户提示语音，其输入接单片机的数据输出端口。
2.如权利要求1所述的基于单片机的多功能智能导盲系统，其特征在于: 所述超声波测距模块采用集成电路HCSR04。
3.如权利要求1所述的基于单片机的多功能智能导盲系统，其特征在于: 所述GPS定位模块采用集成电路M-89。
4.如权利要求1所述的基于单片机的多功能智能导盲系统，其特征在于: 所述GSM短信模块采用集成电路TC35i。
5.如权利要求1所述的基于单片机的多功能智能导盲系统，其特征在于: 所述语音提示模块采用集成电路ISD4002。
【文档编号】A61H3/06GK203694027SQ201320890433
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】高欢 申请人:北京大唐高鸿数据网络技术有限公司