基于物联网技术的盲人出行辅助装置设计

基于物联网技术的盲人出行辅助装置设计

郭帅1 ,徐杰2 ,夏东3

宿州学院  安徽宿州  234000

摘要:本设计从解决盲人出行问题的角度出发，力求保障盲人出行的安全。是由STM32F407系列单片机作为主控核心板，可以实现夜间发光警示来往车辆、遇障碍物预警、防丢失警报、手机APP随时查看实时位置以及遇险发送实时定位和信息等功能，可以保障盲人出行的安全。由GPS定位系统、GSM通信模块、5G模块、光敏感应模块、超声波测距模块、防丢失模块、按键控制模块等协同作用，从而实现保障盲人出行安全的作用。

关键词: STM32F407；GPS定位；盲人出行

1、研究背景与目的

随着社会的发展，一方面，人们生活质量日新月异地提高，另一方面，环境变得越来越复杂。盲人由于生理上的缺陷，导致了在日常生活中诸多不便，在一定程度上就成了弱势群体。[1] 据统计，我国残疾人超过8296万，占全国人口的6.34%;其中，盲人就有1200多万，约占残疾人总数的14.86%。为盲人设计一系列生活中的专属产品尤为重要,不能忽视。[2]本研究项目从盲人出行安全的角度考虑，为盲人提供更加安全的出行选择。使这些视力障碍人群安全出行的同时，也能让家人放心。

2 基本设计思路

本设计通过多种模块协作使用，实现相应的功能，以此来保障盲人的出行安全，具体路线如图1。

图1：总体设计框图

3.硬件选择

（1）STM32F407ZGT6芯片

选用ST（意法半导体）推出的STM32F407系列芯片。它是ST（意法半导体）推出了以基于ARM Cortex™-M4为内核的高性能微控制器，其采用了90 纳米的NVM 工艺和ART（自适应实时存储器加速器，Adaptive Real-Time MemoryAccelerator™）。选用此芯片可以大大提高本项目的效率，使定位、测距等功能更加精确。

（2）HC-SR04超声波模块

HC-SR04超声波测距Q模块可提供2cm-400cm 的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm;模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。

（3）ATGM332D GPS模块

ATGM332D是高性能、低功耗 GPS、北斗双模定位模块。它采用中科微电子公司的ATGM332D-5N-31模组方案，可以通过串口向单片机系统和电脑输出GPS及北斗定位信息，使用简单方便。是一款能够以99通道接收卫星信号低功耗;高灵敏度高的G-MOUSE能够在城市、峡谷、高架下面等弱信号的地方,以及汽车内部任何位置可以快速、准确的进行定位。使得模块可广泛用于车载监控、公交车报站、车载导航、船载导航、笔记本导航等产品上。

4 程序设计

在本设计的程序设计中，我们使用的是MDK5软件对STM32F407单片机进行编程，先对各个模块创建不同的“.c”和“.h”文件进行区分，再分别对其进行初始化程序的编写，再将这些已经编写好的函数按照逻辑关系编写到主函数中，从而实现各个功能。

部分程序如下：

void Lsens_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF,ENABLE);//使能GPIO时钟

//先初始化ADC3通道7IO口

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;//PA7 通道7

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;//模拟输入

GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;//不带上下拉

GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);//初始化 

Adc3_Init();//初始化ADC3

}

5 结束语

本设计从盲人的视角出发，分析了盲人出行的多种不便与潜在的危险，该项目的研究为盲人的出行安全提供了有效的保障，对于盲人群体具有着重要的意义。

参考文献：

[1]张丹. 视觉外的关注--盲人导向系统设计[D].南京理工大学，2011.

[2]李霞，王鹤，程帅达.盲人产品需求调研分析[J].科技展望，2014(21).

基金项目：“2022年宿州学院省级大学生创新创业训练计划项目资助”

项目名称：基于物联网技术的盲人出行辅助装置设计