目前，隨著人口老齡化程度的增加，老年人出行經常會遇到一些困難，為了幫助老年人避免一些常見的出行困難，使老年人出行更加順利，子女在家更加放心，可以通過報警裝置在檢測到拐杖跌倒或者前方有障礙物進行報警，或者在老人休息時放音樂，實現(xiàn)安全出行。
1 控制系統(tǒng)總體方案設計
本設計的控制系統(tǒng)主要包括:傾斜模塊、超聲波模塊、語音模塊、光敏電阻模塊及電源等。
STC90C51RC/RD+系列單片機是STC推出的新一代超強抗干擾/高速/低功耗的單機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機，12時鐘/機器周期和6時鐘/機器周期可以任意選擇。
內部集成MAX810專用復位電路，當時鐘頻率在6 MHz時，該復位電路是可靠的;當時鐘頻率在12 MHz時，勉強可用。在要求不高的情況下，可在復位腳外接電阻電容復位。
1.2 HC-SR04超聲波模塊IS-015的情況下，測距范圍更遠，可達6 m,遠超一般超聲波測距模塊。采用CS-100A超聲波新版HC-SR04,性能遠超老版HC-SR04,US-015;在測距精度高于老版HC-SR04和測距SOC芯片，高性能，工業(yè)級，寬電壓、低價格，只有普通超聲波測距塊一半的個格，而性能遠超普通超聲波測距模塊。性能與US-025A相同，均采用CS-100A芯片，接口完全兼容。
1.3 GM55系列光敏電阻特性制成不同形狀和受光面積的光敏電阻廣泛應用于玩具、燈具、照相機等行業(yè)。光敏電阻模光敏電阻是一種半導體材料制成的電阻，其電導率隨著光照度的變化而變化。這-塊對環(huán)境光線最敏感，一般用來檢測周圍環(huán)境光線的亮度，觸發(fā)單片機或繼電器模塊模塊在環(huán)境光線亮度達不到設定閾值時，DO端輸出高電平，當外界環(huán)境光線亮度超過設定閾值時，DO端輸出低電平;DO輸出端可以與單片機直接相連，通過單片機來檢測高電平，由此來檢測環(huán)境的光線亮度改變;DO輸出端可以直接驅動繼電器模塊，由此可以組成一個光控開關。小板模擬量輸出AO可以和AD模塊相連，通過AD轉換，可以獲得環(huán)境光強更精準的數(shù)值。
1.4 MY1690-12P語音模塊
MY1690-12P是深圳市邁優(yōu)科技有限公司自主研發(fā)的一款小巧的微集成MP3模塊。采用MY1690-16S MP3主控芯片，支持MP3、WAV格式雙解碼。模塊最大支持32G TF卡;也可外接U盤或USB數(shù)據線連接電,腦更換SD卡音頻文件。該模塊內置3 W功放，可以直接驅動3 W的喇叭，使用更方便。
2 系統(tǒng)軟件設計
該軟件的開發(fā)采用了模塊化的方法?？刂葡到y(tǒng)首先對各個模塊進行硬件初始化，其中主要包括對超聲波掉塊、光照道塊，時鐘道塊等進行初始化，當控制系統(tǒng)對各個道塊初始化之后，STC51單片機分別從傾斜模塊、超聲波模塊、光照模塊得到拐杖的物理狀態(tài)(是否摔倒)、當前障礙物存在情況、環(huán)境光亮度，并將信息進行語音播報。如果拐杖處于傾倒狀態(tài)，則單片機會驅動語音模塊進行報警，并且此時其它模塊都將停止工作;如果障礙物與拐杖的距離短于設定的距離時，STC51單片機驅動語音模塊提醒前方有障礙，如果拐杖所處的環(huán)境亮度變暗時，則LED燈會自動打開，否則，單片機會等待指令的下達。該
本文設計一款基于AT89C51單片機的智能拐杖系統(tǒng)，可以通過報警模塊在檢測到老人出行的危險行為后進行報警提醒，實現(xiàn)安全保護，當傾倒傳感器檢測到智能拐杖傾倒時，會亭止其他功能并進行報警，避免老人摔倒未被及時發(fā)現(xiàn);當超聲波傳感器檢測到智能拐杖前方出現(xiàn)障礙時，可以進行報警，當光敏傳感器檢測到環(huán)境亮度的亮暗發(fā)生變化時，會自動地開關燈以方便出行。此款智能拐杖控制系統(tǒng)操作較為簡單、功耗較低，對老年人出行具有輔助作用，從而避免老人出行遇到危險并警示，具有一定的實際應用價值。
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