本文主要针对盲人行走时无法辨识前方是否存在障碍，设计了单片机为核心的避障装置，如前方有障碍物则装置声音和震动同时报警，光照不足时LED灯打开提醒行人，实现了盲人提前预知障碍物，极大减少了安全隐患。本检测系统的特点是以STC89C52单片机作为检测核心，根据超声波在空气中碰到物体时发生反射的工作原理，超声波传感器作为检测的主要部件，通过超声波回波脉冲的时间差来测量距离。当使用者进入光照不足或夜晚时，光敏传感器检测光线不足，控制LED灯，警示车辆和行人。系统主要有高频超声波信号测距控制系统（主要包括高频超声波信号发射控制模块、超声波信号接收控制模块）以及蜂鸣器和转子马达振动报警模块，LED警示灯模块，以及稳压电源、继电器电路等部分组成。
目 录
一、引言 1
（一）设计研究的背景及意义 1
（二）设计研究的内容 1
二、系统总体方案的设计 2
（一）盲人避障报警器设计思路 2
（二）方案选择 3
1. 红外线传感器测距 3
2．超声波测距 3
三、硬件介绍 3
（一）STC89C52单片机 3
1. 单片机简介 3
2．STC89C52单片机介绍 4
（二）US100超声传感器 5
1. 超声波特性 5
2．超声波传感器 6
四、系统硬件电路设计 8
（一）单片机最小系统电路 8
（二）超声波测距系统设计 9
1.超声波发射电路 9
2.超声波回波接收电路 10
（三）报警系统设计 11
1.蜂鸣器报警电路 11
2.振动报警电路 12
（四）光敏检测电路设计 13
（五）继电器控制电路设计 14
（六）稳压电源电路设计 14
五、系统软件的设计 15
（一）主程序设计 15
（二）子程序设计 16
1.超声波子程序设计 16
2.报警子程序设计 17
3.光敏子程序设计 18
六、系统的总体调试 19 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072# 

总结 20
致谢 21
参考文献 22
附录1导盲系统原理图 23
附录2 元件清单 24
附录3 PCB图 25
附录4 部分程序 26
一、引言
（一）设计研究的背景及意义
到目前为止，据统计全球大约有视力障碍的人超过4000万，我国的视力障碍者有近千万人，而且就今年的数量相比较于去年的数量都有不同程度的增长。盲人作为现代社会的一种弱势群体，他们因为自身的先天或者是后天的缺陷而造成了视力残疾、眼睛等疾病，在平常的生活中会碰到比我们正常人更多的安全隐患和不方便。另外，我国的人口老龄化非常之多，随着年龄的增大，身体的部分功能也会下降，视力下降者的数量也在不断增长，如何更好地保障盲人和其他视力障碍者的安全、有效地出行就越来越明显。
所以，此论文研制了一种名为盲人自动预警系统，盲人自动导盲预警系统的研究运用目的是为了帮助盲人在日常行走过程中安全、有效地躲避自己在道路上的目标或者障碍物，尽可能的减少和降低其安全隐患，保障其安全，同时这也将对于提高我们的人体智能化建筑设计水平起到重大的作用。系统具备了体积相对较小、便携、性价比高、信息处理简单且可靠，可以做到小型化和数据集成化，并且还可以做到实时监测和控制。这个设计在盲人的导盲领域更具备竞争实力。
（二）设计研究的内容
本系统是模仿蝙蝠的回声定位能力和原理，并根据其现有研究的超声波测距系统通过先进的超声波传感器发射超声波，然后触碰到障碍物，超声波被返回，回波接收系统接收返回波，利用超声波测距的原理，设计了一个可以应用超声波检测障碍物并警示的检测装置，该检测装置可以对前方的障碍物进行一定距离的检测，如果距离较近，则会进行声音提示并且震动提醒绕行，本系统的硬件结构简单，方便携带，工作可靠等优点，又因为晚上或黑暗处能见度较低，为了让行人和车辆更容易辨别，设计采用光敏电阻检测环境中的亮度，如亮度较低，则会触发LED灯光亮起，来提醒车辆和行人注意避让。
二、系统总体方案的设计
（一）盲人避障报警器设计思路
盲人避障报警器是一种能够实时检测周围环境中的障碍物，并且具有自动报警功能的仪器，整个系统的软硬件由超声波脉冲信号模块、扁平振动马达、光敏提示等部分组成。系统完成上电后，超声波检测模块检测到前方有障碍物之后，发送给了单片机自动控制的系统，单片机把信息发送给蜂鸣器模块，蜂鸣器发出声音，距离越近，声音越急促，同时振动马达开始震动。光照检测模块检测是否有紫外光或灯光，如果没有则会开启警示灯，来提示行人或车辆此处有人。总体结构系统框图如图1所示。


图1系统结构框图
（二）方案选择
1.红外线传感器测距
红外线测距是目前比较不错的测量物体距离的方式，红外线物体测距距离传感器一般都认为是由一对接收红外信号的首先发射和最后接收二极管以及一对首先发射和最后接收的前方电路元件组成，当前方有一个障碍物时，红外信号接收发射二极管电路会向前方电路发射一束束的红外线，在电路遇到前方障碍物后它就形成了一个红外信号反射的接收过程，当前方的一束红外线经过了障碍物的红外反射后其红外信号会在接收发射二极管后在接收红外信号，就会立即产生高低电平的转换，此信号经放大电路放大发至处理器，由处理器分析并处理计算出障碍物的距离。
2．超声波测距
超声波自动测距技术目前使用的最多方法就是时间差测距法，当中的基本原理是在我们对于声速已经知道的情况下用它来测量信号的发送和接收之间的时间差值。算出两个障碍物的距离，超声波发射装置向盲人行走的方向发射了超声脉冲，超声波会在途中触到障碍物并且反弹，接收回波的装置会接收到这个回波并且暂时停止，随后利用在本环境介质中的声速来计算出使用者与障碍物的距离，这就是时间差测距法。

原文链接：http://www.jxszl.com/jsj/wlw/607548.html