摘要： 据以往研究报告显示，中国早在2000年便已整体步入老龄化社会，已经成为世界上老年人口最多的国家，而且近年来老年人口占全国总人口比例仍在不断增加。老年人的身体机能的衰退给自身的出行带来极大不便，因此多数老年人在出行时都会选择一根拐杖作为支撑。但即便是这样，老年人的安全仍然得不到可靠的保障。老人思维和记忆力的日渐下降使得他们在出门后不久便忘记了该如何回家，有时甚至会出现晕倒等突发状况，但老人的家属又无法实时陪在老人身边。为了保障老年人安全出行，设计出此款智能拐杖。

面向老年群体的智能拐杖的功能模块包括事件检测模块（完成对障碍物的规避，提醒周围行人前来施救）、GPS定位模块和GSM通信模块（定位老人位置，当老人发生意外时可给家属发送短信）、求救键和误报键模块（老人可通过求救键直接向家属发送短信，亦可在误操作时发送求救解除短信）、照明模块和广播模块（确保老人在光线昏暗的地方行走时的安全以及在老人闲暇时提供娱乐）。本装置基于8051单片机开发环境，采用C语言进行程序的编写，并用Keil uVision4开发平台进行编程，仿真的软件是Altium Designer，仿真成功后做出电路主板，最后用Altium Designer对电路进行绘制。

经过测试，本装置可以实现上面所述的全部功能，有效地保障了老年人的安全。对于老人来说，这使得老人不受束缚，出行更加自由，对于老人家属来说，这避免了老人家属不必要的担心，有很好的实践价值。

关键词：智能拐杖；避障；GSM通信

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论- 1 -

1.1 研究的背景以及研究现状- 1 -

1.1.1 研究背景- 1 -

1.1.2 研究现状- 1 -

1.2 研究目的及意义- 2 -

1.2.1 研究目的- 2 -

1.2.2 研究意义- 2 -

1.3 全文组织结构- 2 -

第2章 面向老年群体的智能拐杖的系统分析与设计- 4 -

2.1 智能拐杖需求分析- 4 -

2.1.1 市场和用户的需求分析- 4 -

2.1.2 系统的功能需求分析- 4 -

2.2 智能拐杖硬件的选型- 4 -

2.2.1 单片机控制模块的选型- 4 -

2.2.2 超声波模块的选型- 5 -

2.2.3 加速度的传感器的选型- 5 -

2.2.4 GPS定位模块的选型- 6 -

2.2.5 GSM通信模块的选型- 6 -

2.2.6 液晶显示屏的选型- 7 -

2.2.7 广播模块的选型- 7 -

2.3 智能拐杖系统设计方案- 8 -

2.3.1 系统总体设计描述- 8 -

2.3.2 系统结构框图- 8 -

第3章 面向老年群体的智能拐杖的硬件设计- 9 -

3.1 单片机控制模块的设计- 9 -

3.2 事件检测模块设计- 9 -

3.2.1 超声波模块的设计- 10 -

3.2.2 加速度传感器的设计- 10 -

3.3 GPS定位模块的设计- 11 -

3.4 GSM通信模块的设计- 11 -

3.5 液晶显示屏设计- 12 -

3.6 附加功能模块设计- 12 -

3.6.1 照明模块设计- 12 -

3.6.2 广播模块设计- 13 -

3.7 独立按键的设计- 13 -

3.8 PCB板的绘制- 13 -

第4章 面向老年群体的智能拐杖的程序设计- 15 -

4.1 GPS数据的提取和发送- 16 -

4.2 警报信号的产生- 19 -

4.3 GSM模块的串口调试与功能实现- 21 -

第5章 面向老年群体的智能拐杖系统的测试- 25 -

第6章 总结与展望- 28 -

附  录- 29 -

参考文献- 30 -

致  谢- 31 -