低功耗的手持式報警導(dǎo)盲系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗的手持式報警導(dǎo)盲系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]世界衛(wèi)生組織估計全世界有盲人4000萬到4500萬，低視力是盲人的3倍，約1.4億人，其中75%即I億多患者可以通過手術(shù)及屈光矯正得以恢復(fù)或提高視力，尚有25%的低視力患者需要低視力保健，如需配戴助視器及視覺康復(fù)儀等。中國曾在上世紀(jì)80年代進行過視力殘疾狀況調(diào)查。結(jié)果顯示，我國有視力殘疾患者近1300萬，其中盲人約550萬，低視力約750萬。14歲以下兒童盲人及低視力的主要病因為先天性遺傳性眼病，如先天性白內(nèi)障、先天性小眼球小角膜、視網(wǎng)膜色素變性、白化病、視神經(jīng)萎縮等。60歲以上老年人盲或低視力的主要病因為白內(nèi)障。中國每年會出現(xiàn)新盲人大約45萬，低視力135萬，即約每分鐘就會出現(xiàn)I個盲人，3個低視力患者。如果不采取有力措施，到2020年我國視力殘疾人數(shù)將為目前的4倍，即將達到5000余萬。
[0003]盲人數(shù)量的增加就會成為嚴(yán)重的公共衛(wèi)生和社會問題。因此，急需研制適合輔助他們出行的導(dǎo)盲工作，來改善盲人的生活現(xiàn)狀，方便他們出行。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種低功耗的手持式報警導(dǎo)盲系統(tǒng)，能夠輔助盲人或視力低下的人外出行走，實現(xiàn)較好的導(dǎo)盲效果。
[0005]—種低功耗的手持式報警導(dǎo)盲系統(tǒng)，其特別之處在于:包括主設(shè)備，該主設(shè)備包括主單片機，該主單片機分別與超聲波測距模塊、三軸加速度傳感器、語音報警器、震動報警器和人機界面連接。
[0006]其中主單片機還分別與溫度傳感器、光照傳感器和主無線通訊模塊連接。
[0007]其中還包括與所述主設(shè)備無線連接的從設(shè)備，該從設(shè)備包括從單片機，該從單片機分別與從無線通訊模塊和PC機連接。
[0008]本實用新型的低功耗的手持式報警導(dǎo)盲系統(tǒng)采用了低功耗設(shè)計，功能全，精度高，操作簡便，成本低，價格適合低收入的普通盲人消費，并且能夠?qū)崿F(xiàn)較為良好的導(dǎo)盲效果。
【附圖說明】
[0009]附圖1為本實用新型的邏輯原理框圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，本實用新型提供了一種低功耗的手持式報警導(dǎo)盲系統(tǒng)，由主設(shè)備和從設(shè)備組成，其中主設(shè)備包括主單片機，該主單片機分別與超聲波測距模塊、三軸加速度傳感器、溫度傳感器、光照傳感器、主無線通訊模塊、語音報警器、震動報警器和人機界面連接；其中從設(shè)備包括從單片機，該從單片機分別與從無線通訊模塊和PC機連接。
[0011]本實用新型的低功耗的手持式報警導(dǎo)盲系統(tǒng)，包括主設(shè)備和從設(shè)備，其中，主設(shè)備由需要導(dǎo)盲的人使用，完成障礙物距離角度感知、語音提示及設(shè)置、震動提示、感溫度和光照測量、無線通訊等功能；從設(shè)備由監(jiān)護人使用，可以接收主設(shè)備通過433MHZ無線信號傳送的當(dāng)前探測距離、溫度、光照等信息，并通過主設(shè)備無需申請免費頻段433MHz無線接收信號強度RSSI值估算主、從設(shè)備間的距離。
[0012]下面結(jié)合附圖來對本實用新型作進一步詳細的說明:
[0013]其中主單片機為ARM新一代架構(gòu)Cortex-M3內(nèi)核的STM32F103系列單片機。所述主設(shè)備障礙物距離和角度感知使用超聲波進行測距，結(jié)合溫度補償測距精度可達3cm，使用TTL轉(zhuǎn)RS232芯片電平轉(zhuǎn)換芯片，并采用多芯片驅(qū)動超聲波發(fā)射探頭的方式，探測距離至少6m以上。并采用三軸加速度傳感器芯片ADXL345感知障礙物與超聲波上下角度信息。其中主設(shè)備震動提醒，使用單片機定時器的脈寬調(diào)制(PWM)方式控制小型低功耗振動電機產(chǎn)生不同振動強度，當(dāng)前方有障礙物在探測距離內(nèi)時，驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動以產(chǎn)生振動效果，離障礙物距離越近則振動效果越強，當(dāng)遠離障礙物時振動效果減弱。
[0014]其中無線通訊，使用無需申請免費頻段433MHz無線數(shù)據(jù)發(fā)送和接受，其通訊距離遠、功耗低且系統(tǒng)構(gòu)成簡單，因此選用該頻率進行主、從設(shè)備的數(shù)據(jù)交互和通訊。選用SI4463芯片并合理設(shè)計，空曠場地通訊距離可達2000米。其中主設(shè)備語音提示及設(shè)置，主設(shè)備的提示和設(shè)置均由語音及按鍵配合完成，使用專用語音芯片VS1003完成MP3格式語音文件的解碼和播放，選用TF卡進行語音文件存儲。所述主設(shè)備光照感應(yīng)，通過無線通訊將光照強度數(shù)據(jù)傳送到從設(shè)備，監(jiān)護人可以了解盲人所處的環(huán)境信息。
[0015]其中從設(shè)備，其處理核心使用與主設(shè)備同類型的單片機，接收無線芯片接收的各類數(shù)據(jù)進行處理并顯示，通過信號強度RSSI值估算主、從設(shè)備間的距離；傳送配置信號至433MHz通訊芯片以完成遠程配置。其中從設(shè)備其無需申請免費頻段433MHz無線通訊，選用SI4463芯片，設(shè)計合理外圍電路，加裝433MHz天線，盡可能加大通訊記錄。接收主設(shè)備通過433MHz無線信號傳送的當(dāng)前探測距離、溫度、光照、信號強度RSSI值等信息，完成對主設(shè)備的遠程配置。其中從設(shè)備數(shù)據(jù)顯示，可使用單片機串口連接至PC機RS232串口查看數(shù)據(jù)信息，并完成配置及查看的任務(wù)。
[0016]當(dāng)然，在最簡單的情況下，本實用新型的系統(tǒng)也可以僅僅通過主設(shè)備中的超聲波測距模塊、三軸加速度傳感器進行測距以及判斷持有人的空間運動狀態(tài)，從而在必要時通過語音報警器、震動報警器進行報警，當(dāng)然也可通過人機界面對報警參數(shù)進行調(diào)整，所需控制方法、軟件等屬于現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種低功耗的手持式報警導(dǎo)盲系統(tǒng)，其特征在于:包括主設(shè)備，該主設(shè)備包括主單片機，該主單片機分別與超聲波測距模塊、三軸加速度傳感器、語音報警器、震動報警器和人機界面連接。2.如權(quán)利要求1所述的低功耗的手持式報警導(dǎo)盲系統(tǒng)，其特征在于:其中主單片機還分別與溫度傳感器、光照傳感器和主無線通訊模塊連接。3.如權(quán)利要求1或2所述的低功耗的手持式報警導(dǎo)盲系統(tǒng)，其特征在于:其中還包括與所述主設(shè)備無線連接的從設(shè)備，該從設(shè)備包括從單片機，該從單片機分別與從無線通訊模塊和PC機連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種低功耗的手持式報警導(dǎo)盲系統(tǒng)。其特點是：包括主設(shè)備，該主設(shè)備包括主單片機，該主單片機分別與超聲波測距模塊、三軸加速度傳感器、語音報警器、震動報警器和人機界面連接。本實用新型的低功耗手持式報警導(dǎo)盲系統(tǒng)采用了低功耗設(shè)計，功能全，精度高，操作簡便，成本低，價格適合低收入的普通盲人消費，并且能夠?qū)崿F(xiàn)較為良好的導(dǎo)盲效果。
【IPC分類】A61H3/06
【公開號】CN204744868
【申請?zhí)枴緾N201520476528
【發(fā)明人】張秀霞, 溫俊霞, 魏舒怡, 杜冠男, 趙紫薇, 王靖, 樊榮, 韋海成
【申請人】北方民族大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月6日