1.1 选题背景及实际意义

随着科技的不断进步，智能化设备在各个领域的应用越来越广泛，尤其是在辅助视障人士出行方面，智能导盲杖作为一种新兴的辅助工具，具有重要的实际意义。传统的导盲杖主要依靠触觉反馈，功能单一，难以满足现代社会对安全性和便捷性的高要求。因此，开发一种基于STM32单片机的智能导盲杖，通过集成多种传感器和模块，实现实时障碍物检测、位置定位、积水检测、摔倒检测等功能，具有重要的现实意义和应用价值。

首先，智能导盲杖能够通过超声波测距模块实时检测前方障碍物的距离，并通过语音播报模块及时提醒使用者，有效避免碰撞事故的发生。其次，GPS模块的集成使得导盲杖能够获取使用者的实时位置信息，便于监护人远程监控和紧急求助。此外，水位传感器和陀螺仪的加入，使得导盲杖能够检测积水情况和摔倒事件，进一步提高了使用者的安全保障。通过WIFI模块，系统还能将获取的数据实时上传至云平台，便于数据分析和远程管理。

综上所述，基于STM32单片机的智能导盲杖设计不仅能够显著提升视障人士的出行安全性和便捷性，还具有较高的实用价值和推广潜力，对于推动智能辅助设备的发展具有重要的现实意义。

1.2 国内外研究现状

随着科技的不断进步，智能导盲杖作为一种新兴的辅助工具，在国内外得到了广泛的研究和应用。国外方面，欧美等发达国家在智能导盲杖的研究上起步较早，技术相对成熟。例如，美国麻省理工学院（MIT）的研究团队开发了一种基于激光雷达和深度学习算法的智能导盲杖，能够实时识别并避开障碍物，提供精确的导航信息。此外，英国的剑桥大学也推出了一款集成了GPS、超声波传感器和语音提示系统的智能导盲杖，显著提升了视障人士的出行安全性和便捷性。

国内方面，近年来随着物联网和人工智能技术的快速发展，智能导盲杖的研究也取得了显著进展。清华大学、北京大学等高校的研究团队在智能导盲杖的硬件设计和算法优化方面进行了深入研究，开发出了多种集成多种传感器和模块的智能导盲杖原型。例如，清华大学的研究团队设计了一种基于STM32单片机的智能导盲杖，通过集成超声波测距模块、GPS模块和语音播报模块，实现了实时障碍物检测、位置定位和语音提示功能。此外，北京大学的研究团队还开发了一种基于深度学习的智能导盲杖，能够通过摄像头实时识别环境中的障碍物和行人，提供更加智能化的导航服务。

总体来看，国内外在智能导盲杖的研究上都取得了显著的成果，技术水平不断提升。然而，目前仍存在一些挑战，如传感器精度、系统功耗、用户体验等方面的问题，需要进一步的研究和优化。未来，随着技术的不断进步和应用场景的不断扩展，智能导盲杖有望在辅助视障人士出行方面发挥更大的作用，进一步提升他们的生活质量。

1.3 课题主要内容

本设计是基于单片机的智能导盲杖系统设计，主要实现以下功能：

通过陀螺仪传感器检测老人是否跌倒

通过超声波模块检测前方距离

通过水位传感器检测前方积水情况

通过GPS模块获取老人的经纬度信息

通过GSM模块向手机发送短信“请注意，老人摔倒！”及gps定位

通过语音播报模块提醒老人前方障碍物，积水情况，及摔倒求助

若老人在外摔倒时蜂鸣器警告以及led灯闪烁提醒路人帮扶老人，若是弯腰等情况导致假警告，可自行取消

通过oled显示经纬度，前方距离等信息

通过按键和WiFi模块进行腾讯云配网，连接小程序远程监控