盲人智能导盲眼镜：超声波避障 + 语音/震动双模提示
项目初衷
市面智能穿戴多面向普通人群，视障者辅助设备却严重匮乏。本项目设计低成本「会说话的智能眼镜」，集成 3 路超声波测距、DFPlayer Mini 语音模块、振动马达，PCB 采用眼镜框造型，佩戴舒适，帮助视障者感知前方障碍物距离与方位。
核心组件
- Arduino Pro Mini 5V/16MHz（或 Uno/Nano）× 1
- HC-SR04 超声波模块 × 3（左、中、右）
- DFRobot DFPlayer Mini + Micro SD 卡 × 1
- 3.5mm 音频插座（接耳机）× 1
- 振动马达 × 1（贴近太阳穴，提供触觉反馈）
- 自定义异形 PCB（眼镜框造型，PCBWay/JLCPCB 打样）× 1
- 拨码开关、电池盒、导线等
PCB 组装关键步骤
- 先焊接 Arduino、DFPlayer、音频座、开关等大件
- HC-SR04 需改装：将 90° 排针拆除或用钳子掰直，背面贴绝缘胶带防短路，按 PCB 丝印角度倾斜焊接（左右各 45°，中间水平）
- 振动马达、电池盒引线焊接
- SD 卡根目录放入预录语音文件（
0001.mp3~000X.mp3，对应不同距离/方位提示）
注意：原理图中 DFPlayer 的 RX/TX 标注反了，正确接法为：
DFPlayer RX → Arduino D9，DFPlayer TX → Arduino D8。
工作流程
- 上电初始化，DFPlayer 就绪
- 循环触发 3 路超声波测距（依次触发，避免串扰）
- 根据距离阈值（如 <50cm、50-100cm、>100cm）触发不同语音文件
- 同时驱动振动马达，近距离强震动，远距离弱震动
- 语音内容示例：「前方 30 厘米有障碍物」、「左侧安全」等
代码结构（GitHub 完整代码）
NewPing库驱动超声波，支持多传感器轮询DFRobotDFPlayerMini库控制语音播放- 主循环：读取三路距离 → 判断逻辑 → 调用
playFolder()或play()→ 马达 PWM 控制 - 低功耗优化：间歇测量、睡眠模式（可选）
外壳与佩戴
PCB 即外壳，边缘倒圆打磨。鼻托处粘贴硅胶垫，镜腿末端加热缩管防滑。电池盒可夹在衣领或口袋，引线沿镜腿走线隐蔽美观。
成本估算
| 元件 | 约价 (CNY) |
|---|---|
| Arduino Pro Mini | 15 |
| HC-SR04 ×3 | 12 |
| DFPlayer Mini | 18 |
| PCB 打样 (5片) | 30 |
| 其它 | 20 |
| 合计 | ~95 |
后续优化方向
- 引入 TOF 激光测距（VL53L0X）提升精度与抗阳光干扰能力
- 加入 IMU 姿态检测，识别跌倒并自动报警
- 蓝牙连接手机，语音指令控制、GPS 导航融合
- 开源硬件认证，推动社区共建低成本辅具生态
制造工艺