随着社会文明程度的提高,老年人、盲人、智障人士的一些特殊需求值得进一步的关注。
经常发现,老年人由于年事已高,记忆力下降,记不住自己家的位置,也记不住和子女家之间的路,不敢外出,不能来回走动;智障人士离开监护人(亲人、养老院、监护中心等)后不知去向,很难寻找;盲人在去单位或者出行时,经常偏离预定路线等等。为了解决上述问题,文中提出了研制智能拐杖的课题。
智能拐杖的基本工作原理是:利用的卫星定位功能,随时确定使用者的位置,将当前的经纬度信息和预先存储在拐杖里的路径信息进行比较,如果超出预定范围则给出提示信息,帮助使用者回到预定范围;如果超出一定范围,向监护人发送短信息报警、求助,信息内容包括当前的定位信息、时间等;利用感知拐杖是否歪倒,如果拐杖随老人一起摔到超过一定时间,向监护人发送GSM短信息报警、求助;监护人可以随时向智能拐杖发短信查询当前位置;监护人可以通过GPRS与智能拐杖建立网络连接,在地图上显示实时位置和行走轨迹,监控使用者的活动范围,帮助监护人尽快找到使用者。
1 系统硬件组成
智能拐杖系统的硬件分为智能拐杖终端和监控终端两部分。智能拐杖终端主要由GS-89m-J定位模块、EM310传输模块、角度、W77 E58单片机控制电路组成。监控终端主要有普通手机、PDA、微机等。系统硬件组成示意图如图1所示。

1.1 智能拐杖终端
1.1.1 GS-89m-J定位模块
GS-89m-J是一个稳定性高、高效能、低耗电的智能型卫星接收模块,它采用技公司所设计的32通道定位接收芯片,是一个完整的卫星定位接收器具备全方位功能,广泛应用在嵌入式系统中,性能非常稳定,功耗低,工作电流只有40 mA左右,接收精度可以达到3 m,采用4 800波特率与单片机串口1通信,提供具体的经纬度和时间信息。
1.1.2 角度传感器
采用原装倾斜开关SW-460D,灵敏度高,比较器采用393芯片,工作稳定,在常温及正常使用下开关寿命可达10万次,数字量输出可以与单片机IO口直接相连,灵敏度可调。用于检测拐杖的歪倒状态。
1.1.3 EM310传输模块
传输模块选用了华为EM310,支持AT指令,可以工作在900、1800两个频带,工作在GSM、GPRS两种模式,体积小、功耗低,可进行GSM、GPRS通信。与主控器件连线简单,仅仅需要两根线就可以正常通信。传输模块负责在智能拐杖终端和监控终端之间进行语音通信、短信收发和建立GPRS连接。原理图如图2所示。

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