盲人拐杖图片

篇一：盲人拐杖

扬州市职业大学电气与汽车工程学院

毕业设计说明书(论文)

作 者:

教研室:

专 业:

题 目:

学 号： 电气教研室 电气自动化 基于单片机控制的盲人避障设计

指导者：

评阅者：

2014 年 4 月

扬州市职业大学电气与汽车工程学院

毕业设计（论文）评语

学生姓名： 班级、学号：

题 目： 基于单片机控制的盲人避障设计 综合成绩：

毕业设计（论文）评语

毕业设计说明书（论文）中文摘要 摘要

针对盲人行走过程中无法了解到前方是否存在障碍物的问题，本文设计了新型

的基于单片机控制的盲人自动避障装置，且该装置带有语音提醒功能。本方案通

过超声波的发送和接收来检测前方一段距离内是否有障碍物存在，若有，则语音

提醒模块发出提醒信息。语音电路根据障碍物距离发出不同频率的报警声音，以

提醒使用者。此时使用者可按下按键，报警响声中断。

本文所采用的主要芯片有超声波测距模块US-100,语音芯片ISD4004。

本装置的设计所采用的主要方法是：采用两个超声波模块进行测距，其中一个模

块的超声波探头垂直向下，另一个模块的超声波探头斜向下。二者夹角为60由于

超声波模块US-100的测距范围是：2㎝-450㎝。因而采用这样的方式进行测距，

水平测距范围是0.6㎝-389㎝。采用这样的方法进行测距与只采用一个超声波模块

平行进行测距

相比较的优点是：（1）当前方的有坑时，也能检测出来并及时报警

（2）能检测到高于地面的所有障碍物。通过多次实物验证，能实现预期目标。

本文是在基于单片机控制的超声波测距原理的基础上，配以其他的外围电路来实

现避障功能的。此装置简单实用且便携，设计在很大程度上解决了盲人行走中的

安全问题。

关键字

(转 载于:wWw.SmHaIDA.cOM 海达 范文 网:盲人拐杖图片)

单片机AT89S51；超声波测距US-100；语音提醒ISD4004

目录

1 前言.................................................1

1.1设计的目的和意义..................................1

1.2 盲人避障技术的研究现状...........................2

2 设计所用的主要技术...................................4

2.1硬件技术...................................................4

2.2软件技术...................................................4

3 系统设计.....................................................5

3.1 总体框架.................................................5

3.2 各个模块的工作流程.......................................5

3.3 系统的软件流程图.........................................5

3.4 系统各个模块的设计.......................................6

3.4.1 超声波测距模块.........................................6

3.4.2 语音模块设计..........................................11

3.4.3 单片机最小系统及其简单应用............................15

4 测试部分...................................................20

4.1 实验方法................................................20

4.1.1 超声波测距的方法......................................20

4.1.2 语音芯片的使用方法....................................22

4.2 实验对象................................................22

4.2.1 超声波测距模块........................................22

4.2.2 语音电路的使用情况....................................22

4.3 软件设计思想............................................22

5 实验结果分析与展望..........................................24

5.1实验结果分析 ............................................24

5.2实验结果展望.............................................24

参考文献......................................................25

致谢..........................................................26

附录A程序清单................................................27

附录B电气原理图..............................................33

篇二：智能盲人拐杖

智能盲人拐杖

[摘 要]随着对盲人拐杖使用功能增强的要求，我们将超声波运用到盲人拐杖中。超声波具有指向性强，能耗小，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种。我们将超声波与盲人拐杖有机结合起来，超声波能够有效弥补盲人视力缺陷问题，我们采用以at89s51单片机为核心的低成本、高精度、微型化硬件和软件相结合的设计方法。该系统能够帮助盲人辨识半空中物体，使盲人减少意外伤害，避除障碍物。

[关键词]拐杖 超声波 at89s51单片机 测距 报警

中图分类号：tp 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）20-155-01

0、引言

我们知道，以单片机为核心的超声波测距系统设计简单、方便，而且测量精度高。本课题研究的盲人测距系统就是用单片机控制的。

通过超声波发射器向某一方向发射超声波，单片机在发射时刻同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即反射回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。

1、超声波测距单片机系统

超声波测距单片机系统主要由：at89s51单片机、晶振、复位电路、电源滤波部份构成。由k1，k2组成测距系统的按键电路。用于设

定超声波测距报警值。如图1。

图1：超声波测距单片机系统

2、超声波发射、接收电路

超声波发射如图2，接收电路如图3。超声波发射电路由电阻r1、三极管bg1、超声波脉冲变压器b及超声波发送头t40构成，超声波脉冲变压器在这里的作用是提高加载到超声波发送头两产端的电压，以提高超声波的发射功率，从而提高测量距离。接收电路由bg1、bg2组成的两组三级管放大电路构成；超声波的检波电路、比较整形电路由c7、d1、d2及bg3组成。

40khz的方波由at89s51单片机的p2.7输出，经bg1推动超声波脉冲变压器，在脉冲变压器次级形成60vpp的电压，加载到超声波发送头上，驱动超声波发射头发射超声波。发送出的超声波，遇到障碍物后，产生回波，反射回来的回波由超声波接收头接收到。由于声波在空气中传播时衰减，所以接收到的波形幅值较低，经接收电路放大，整形，最后输出一负跳变，输入单片机的p3脚。 图2：超声波测距发送单元

该测距电路的40khz方波信号由单片机at89s51的p2.7发出。方波的周期为1/40ms，即25?s，半周期为12.5?s。每隔半周期时间，让方波输出脚的电平取反，便可产生40khz方波。由于单片机系统的晶振为12m晶振，因而单片机的时间分辨率是1?s，所以只能产生半周期为12?s或13?s的方波信号，频率分别为41.67khz和38.46khz。本系统在编程时选用了后者，让单片机产生约38.46khz

的方波。

由于反射回来的超声波信号非常微弱，所以接收电路需要将其进行放大。接收电路如图3所示。接收到的信号加到bg1、bg2组成的两级放大器上进行放大。每级放大器的放大倍数为70倍。放大的信号通过检波电路得到解调后的信号。这里使用的是i n 4148检波二极管，输出的直流信号即两二极管之间电容电压。该接收电路结构简单，性能较好，制作难度小。

图3：超声波测距接收单元

3、报警输出电路

为提高测测距系统的实用性，本测距系统的报警输出提供声响信号。报警信号由单片机p0.2口输出，提供声响报警信号，电路由电阻r7、三极管bg8、蜂鸣器by组成，当测量值低于事先设定的报警值时，蜂鸣器发出“滴、滴、滴?..”报警声响信号，测量值高于设定的报警值时，停止发出报警声响。报警输出电路如图4。 图4 报警输出电路

4、调试及性能分析

4.1调试步骤

首先焊接各个模块，焊接完每个模块以后，再进行模块的单独测试，以确保在整个系统焊接完能正常的工作，原件安装完毕后，将写好程序的at89s51机装到测距板上，通电后将测距板的超声波头对着墙面往复移动，本测距板1s测量4-5次，超声波发送功率较大时，测量距离远，则相应的下限值（盲区）应设置为高值。试验

板中的声速没有进行温度补偿，声速值为340m/s，该值为15℃时的超声波值。

4.2 性能分析

从实物测试的总体来说本测距板基本上达到了要求，理想上超声波测距能达到500到700厘左右，而我们所能实现的最大距离只有699厘，测量结果受环境温度影响。分析原因如下：超声波发射部份由电阻r1、三极管bg1、超声波脉冲变压器b及超声波发送头t40构成，以提高超声波的发射功率，从面提高测量距离。这种方式，加大的超声波了送头的余振时间，造成超声波测距盲区值较大（本系统盲区值为40厘米）。

参考文献：

[1] 赵建领 薛园园 51单片机开发与应用技术详解 北京：电子工业出版社，2009

[2] 沈红卫. 基于单片机智能系统设计与实现. 北京：电子工业出版社，2005

[3] 杨国田 白 焰 董 玲 51单片机实用c语言程序设计 中国电力出版社 2009

[4] 李群芳，黄建. 单片机微型计算机与接口技术. 北京：电子工业出版社，2001

[5] 楼然苗、李光飞. 51系列单片机设计实例. 北京：北京航空航天大学出版社，2003

[6] 王守中 51单片机开发入门与典型实例. 北京：人民邮电出版

社，2009

篇三：盲人拐杖说明书

盲人拐杖说明书

名称：可自动检测障碍物盲人拐杖 尺寸：长度1.5m左右，其他规格与普通拐杖基本一致。 材质：实际产品可采用木质或其他类似材质的物品代替，此次上交暂时用普通的金属撑衣

杆代替。 构成部件：超声波检测功能器件，蜂鸣器等。 说明：该作品用于给使用拐杖探路的盲人一个预先的提示，即在拐杖敲击到物体之前预先

通知盲人“前方有障碍物”，以免拐杖总是敲击到东西从而造成一些不必要的麻烦。技术关键在于如何让拐杖能够感知到前方有大概是什么样的障碍物，以帮助盲人做判断。 产品示意图：

篇四：“盲人与拐杖(盲行)”团体心理辅导活动教学设计-gz4z

“盲人与拐杖（盲行）”团体心理辅导活动教学设计

广州市第四中学 嘿嘿嘿

一、活动方案

1.活动目标：

（1）通过活动中角色的体验，让学生理解朋友间他助与自助同等重要。

（2）让学生感受到朋友间信任与被信任、爱与被爱的幸福与快乐。

2.活动方式：每两个学生为一组，分别扮演“盲人”与“拐杖”，共同穿越障碍路线。

3.活动时间：40分钟。

4.活动准备：教师事先选择好盲行路线。旅程的设计应该有跨越、下蹲、上下楼梯等多种障碍。学生准备好眼罩。

5.活动规则：

（1）“盲人”戴上眼罩后原地转3圈，失去方向感后体验盲人的无助。

（2）“盲人”旅行过程中，“拐杖”只能用肢体动作引导，不允许进行语言交流，最好在适当的背景音乐中进行。

（3）在“盲人”与“拐杖”角色互换的旅行中，最好不要选择原来的伙伴，以陌生对象为好。

6.活动过程：

（1）在背景音乐中，班级学生一半扮演盲人，盲人戴上眼罩原地转3圈，另一半扮演帮助盲人的“拐杖”，由“拐杖”帮助“盲人”完成室外有障碍的旅行。完成后交换角色，重新体验。

（2）学生分享活动中的体验，教师对学生的感言给予反馈。

（3）活动点评：在学生分享活动体验后，教师对“盲人”与“拐杖”在活动中的表现及他们的感言做点评。在角色扮演中，学生体会到了作为一个盲人在障碍面前的无助、孤独甚至恐惧，内心特别渴望得到帮助与支持。“拐杖”的出现是“盲人”的“救命稻草”。但做好“拐杖”也不是简单的事情，要从他人的角度出发考虑问题，考虑他人的实际需要。“盲人”只有对“拐杖”信任，才能心底坦然、步履从容。而通过“盲人”与“拐杖”角色互换，可以帮助学生反思自己在帮助他人与信任他人中的不足，进一步体验信任与被信任的欣慰与快乐。

二、“盲行”活动分析

1.活动规则的分析：

（1）盲人与拐杖活动过程中不允许用语言交流，最好配置适当的背景音乐。

不允许使用语言交流，使学生不得不运用肢体语言交流；可以使“拐杖”传达对“盲人”的关心，“盲人”也能更好地体会在黑暗中“拐杖”给予的帮助。这样可以使学生尽快集中注意力进入到活动情境中去。同样，背景音乐的运用也能促使学生更快地进入活动情境。

（2）在角色互换的旅行中，“盲人”与“拐杖”最好任意组合，“盲人”事先不知道“拐杖”是谁。

如果“盲人”事先知道搀扶自己的“拐杖”是哪位同学，就会影响到“盲人”对“拐杖”的判断，他的“旅行”就事先有了某种程度的信任感（或者不信任感），就会直接影响到活动效果。例如“拐杖”是“盲人”比较熟悉的同学，在穿越旅行中，“盲人”就会比较放心。

（3）“盲人”戴上眼罩后原地转3圈，失去方向感后体验盲人的无助。

“盲人”戴上眼罩转3圈后失去方向感，容易造成对周围的陌生感，这时候会期待有人来帮忙，所以有利于活动者进入情境。此外，在等待的过程中也会产生一种孤独感，如果“拐杖”能及时过来搀扶他，自然会有一种发自内心被关照的幸福感。

（4）障碍旅程的设计，应该有跨越、下蹲、上下楼梯等多种障碍。

障碍设计复杂化是为了尽量创造一种比较困难的活动情境，使“盲人”的旅行变得有一些困难，从而有利于“盲人”更好地体会如果没有别人帮助的困难和被人帮助的快乐和幸福。

（5）人数单双数的控制问题。

如果在活动中出现人数为单数的情况时，要注意的是如果单数的是“盲人”，教师应该自己扮演“拐杖”，及时地帮助这位同学，而不要把他自己扔在那里。否则单数同学可能会产生一种被大家抛弃的感觉。笔者在给一个班级做“盲行”团体辅导时，一位女生就因为成了“盲人”单数，结果她一个人在那里蒙着眼睛等“拐杖”，然后她觉得自己被大家抛弃了，特别难过。

2.对学生活动的观察分析：

（1）学生的活动表现：

在活动过程中，不同的“盲人”与“拐杖”表现出了不同的行为特征，一些“盲人”和他们的“拐杖”配合得比较默契，能够比较顺利地完成任务。但也有“盲人”表现出对其他人信任度较低，行动比较迟缓。有些“拐杖”觉得自己很熟悉场景，觉得没什么困难，然后就很自信地带着“盲人”行走，没有考虑到“盲人”的实际情况，结果在行进中出现了挫折，使“盲人”降低了对“拐杖”的信任感，后面的行走就变得更加犹豫和困难。有些“盲人”非常信任“拐杖”，但是“拐杖”不细心，使“盲人”被碰了或者险些跌倒，这也影响到“盲人”对“拐杖”的信任感。还有的“拐杖”非常细心，但“盲人”一直缺乏信任感，没有安全感，不敢随从“拐杖”的引路。有的“拐杖”对“盲人”照顾的无微不至，但“盲人”不习惯“拐杖”的这种亲密接触。

（2）学生分享的分析：

在活动结束后，进入分享阶段，学生都纷纷发表了活动感言。

A同学：做“盲人”时特别紧张，害怕不敢往前走，也怕我的“拐杖”松手把我摔了。不过在行进中，他对我暗示的比较好，只要顺着他的意思走，就能顺利地走完路线，从中我能感受到彼此间的信任与合作是非常重要的。

B同学：我认为“盲人”一般能很快适应的，我觉得自己的独立性是很强的，只要稍微给我一些暗示，我就能做得很好，如果我的同伴过度地保护我，我会觉得不舒服，不愿意让他搀扶我。

C同学：我做的是“盲人”，起初我觉得很简单，自己摸索就可以了，但是黑暗中我什么也看不清楚，还真是有些恐惧。后来，我的同伴轻轻地扶着我，在转弯和上楼梯时都给我一些暗示，我的行走就挺顺利的，也没有那么害怕了。心里特别感谢我的“拐棍”。

D同学:我刚开始的时候并不是很信任我的“拐棍”，认为他照顾得不周到，只是在我遇到台阶之类的障碍时才提醒我，很多时候还要靠我自己去摸索体验。不过，结束后我也挺感谢他的，因为他给了我一个自己探索的机会。有时候我发现相信别人也不是那么容易的，所以我们平时还是要有意识地培养自己处理问题的能力，关键时刻还是要靠自己。

E同学：我觉得我能把“盲人”安全地送到指定地点，心里很高兴。没有把人家磕着碰着，很有成就感。尤其是他对我说谢谢的时候，我觉得自己的付出很值得。

笔者通过分析学生各自的感言，发现学生认知观念上发生了一定的变化：

观念一：原来认为对班级没有归属感，同学之间都比较陌生，大家都只知道自己学习。通过团体中的交流，改变了这种看法，得出了新的概念。即认识和体验到绝大多数人都可以进行真诚的交流，同学是可以相信的，关键是自己首先要信任别人。

观念二：原来觉得一些学生游离在班集体之外，不爱帮助别人。但通过团体活动后，发现他们被同学照顾得很细心，活动改变了他们对某些同学最初的印象。

观念三：发现和感受到过去从来都不知道的东西，比如，当你真诚地、全身心地投入和他人

交流时，你会感到他人是那么亲切和可爱，你从来都没有发现那么需要和他人交往。

（3）个案学生的分析：

笔者在活动中观察到有个别学生在活动中表现出了独特的行为特征。他们在做“盲人”时始终对“拐杖”不信任。例如有一个学生自始至终都在试图自己探索行进路线，不配合“拐杖”的指导。还有一个学生不管“拐杖”怎么暗示引导，都非常小心，行走非常缓慢。笔者认为对于这样的学生要给予特别的关注，在活动分享过程中应当鼓励其发表感言，以了解其活动中特殊表现的原因，同时也可以考查“盲行”活动的效果。第一个学生发表感言说，以前他认为人应该独立生活，不要依赖任何人，但是活动后他发现人其实有时候也需要别人帮助，以后应该多和同学交流一下。第二个学生发表感言说他父母曾经告诉他人与人之间的关系就是相互利用，人都是不可信任的。通过这次课他觉得人并不是单纯的利用关系，大多数人也能真诚无私地帮助别人。

通过以上个案的观察，告诉我们在团体活动课中除了要观察学生共同的行为特征外，也要注意特殊的个别现象。如果观察的问题课堂上不能解决，可以利用个别咨询等形式，帮助他们形成正确的认知观念。

三、活动成果总结

１.相同的体验增强了团体成员的认同感。

在活动前许多同学认为某些体验是自己所独有的。在盲行活动中，同学聚集在一起活动，他们发现：自己并不是独一无二的，许多人拥有类似的想法和体验。当和同学交流自己的想法和情感时，他们会感到惊异：班级中的其他人有着相似的体验。大家有共同的体验，增强了班级成员的认同感，增强了班级的凝聚力。

２.“盲行”活动过程中的互助让学生感受到了彼此的关心。

在盲行活动中，成员体验着他人的帮助，感受到来自他人的关爱，心里充满着感动，由感受别人的爱而产生对他人的爱，成员间在团体活动中产生彼此认同，感受到自己是团体的一部分。一些学生觉得自己不被周围同学关心，但是活动中他感受到了不是很熟悉的同学对他的悉心照顾，将会增强他的集体归属感。

３.团体心理辅导有利于培养学生的合作意识。

团体心理辅导比起单个对学生的心理进行辅导，节省了心理辅导的资源，使学生在一种融洽的气氛中合作。平常在学校生活中偶尔的不愉快在合作中荡然无存，以往有过摩擦的学生相视而笑，大家的关系在活动中拉近了，班级的凝聚力也在活动中增强了。

４.团体心理辅导中孕育着个体辅导。

通过对以上的两个个案的观察，笔者认为团体辅导中如果教师能够细心观察同学的表现，也能够发现个别的异常现象，从而为个案辅导提供更多的信息。

篇五：盲人与拐杖 2

信任之旅

一、活动目的

1、人际关系理论证明，人与人之间有无亲密的交往对人的个性心理发展影响很大，针对大部分独生子女的个性心理特征和行为模式，如以自我为中心、不在意他人感受、对同伴缺乏热情，以及对同伴的不信任和不理解等。安排盲人与拐杖活动的目的在于让学生在活动中真实地体验和感悟信任、互助在人际关系中的重要作用，享受同伴间爱与被爱的幸福感和认同感。

2、由于本班同伴间的认识程度还不深，为了增进新同学彼此之间的交流和接触，通过同学们对本活动助人于受助的体验，了解自己、接纳自己，同时增加对他人的信任与接纳，从而达到既认识自我，又悦纳他人的目的。

3、团体活动有利于培养学生的合作意识。此活动中的互助体验可以让同学们感受到彼此的关心，增强同学们的集体归属感、班级成员的认同感以及班级的凝聚力。

二．活动内容（分三个阶段）

第一阶段 活动准备（约10分钟）

1、指导者选择盲行路线。本次活动选择室外活动，从商学院北门出发，途径夏琳路，厚德路，目的地为药学院东侧老操场

2、将48名学生随机分组，每12人一组，一人做“拐杖”其余者做“盲人”。

3、活动规则介绍，并说明活动注意事项。如注意安全、活动过程中应保持安静、不可以事先交流好跨越障碍的暗号等。

4、向“盲人”分发眼罩。准备好后活动开始。

5，活动策划者5人，四人负责维持安全秩序，一人负责摄影

第二阶段 活动过程（约20分钟）

1、活动方式：随机组合，每12名学生为一组，分别扮演“盲人”与“拐杖”，共同穿越障碍路线。

2、活动规则：

（1）“盲人”蒙上眼睛，原地转3圈，使之暂时失去方向感。

（2）“盲人”在“拐杖”的搀扶下，沿着活动策划者选定的路线，带领“盲人”在指定路线活动。

（3）期间只能在关键时刻讲话，如拐弯，遇到障碍物时提示

（4）活动结束后相互交流当“盲人”的感觉以及当“拐杖”的感觉，并在团体内交流。

第三阶段 活动结束

辅导员和同学们围坐在一起分享感受，时间大概为10分钟。

（附：分享内容大致如下：

1、问：当你们做“盲人”时有什么感受？

答：（1）女生A（同伴为女生）：我虽然看不见东西，但是我很相信我的同伴，从活动 开始到结束我都没有碰撞到，我觉得她带的很好，很细心。

（2）女生B（同伴为男生）：刚开始的时候我跟他都挺不好意思的，不敢牵着他的手走，但是后来过障碍的时候我不小心撞到了，我怕再撞痛，也不管好不好意思，就一直拉着他不放。他好像也因为我撞到了，觉得很对不起我，在后面的路程中都没让我受伤了，我也渐渐地很信任他。

（3）男生A（同伴为男生）：就是眼前一片漆黑嘛，什么都看不到，然后就很相信我的同伴，他让我干嘛我就干嘛。

2、问：当你们做“拐杖”的时候有什么感受？

答：（1）女生C（同伴为女生）：我很担心我的同伴会撞伤，所以一直很小心的扶着她走，也走的很慢。我觉得她挺相信我的，这让我有种责任感。

（2）女生D（同伴为男生）：我觉得好累啊！男生力气好大啊，我都拽不动他。他可能不太相信我就自己一个人摸来摸去的走，几乎不用我带。我觉得非语言的交流太难了，我都不知道要怎么暗示他过障碍。

（3）男生B（同伴为男生）：恩?我的同伴挺信任我的，平常玩得也挺好，挺有默契的，所以我带领他也挺轻松。

3、问：对本活动有什么感想？

答：（1）助人为乐！然后??别人帮助我的时候感觉很福，有人在关心自己。

（2）理解和沟通很重要。我在带领我同伴的时候我太想告诉她要怎么做了，但是又不能说话，用肢体动作暗示她又不理解。不能说话的时候才知道能说话是多么的幸福。

（3）信任很重要吧。我的同伴相信我，我就有一种责任感，也会尽量做得更好。）

2、对活动环节的分析：

（1）随机组合，使男女生比例差异答得情况下，避免完全的同性合作组合，同时也排除好友搭档，默契性高的情况，减小对活动体验不深的感受，加强团体成员的交流，增强办经济凝聚力。

（2）一组活动结束后，互换角色，加深体验，培养更深层次的信任和默契。

（3）调换盲行路线的顺序，避免上一组做“拐杖”的同学因为熟知路线而体验不深的感受。

（4）由于指导员人数的限制，无法顾及整体活动，在“拐杖”不清楚盲行路线的前提下导致领错路，或者引导上的失误，在心理上，不论是“盲人”还是“拐杖”都有一定的压力。例如：“拐杖”产生紧张情绪，“盲人”对“拐杖”的不信任。

虽然出现了失误，但是在整体效果上影响不是很大，同学们随着活动的深入，兴趣高涨。

3、对分享环节的分析：

大致选择三个比较有代表性的问题进行发问，并且选取三种不同类型组合的学生的回答，较全面的概括学生的体验感受。

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