Sprechende Smart Glasses: Sprachgesteuertes Navigationssystem für Sehbehinderte

Komponenten und Zubehör

• 3× Ultraschallsensor HC-SR04
• 1× DFRobot DFPlayer Mini (MP3-Modul)
• 1× Arduino Pro Mini 328 – 5 V/16 MHz (UNO/Nano funktionieren ebenfalls)
• 1× Custom PCB (Brillenform) – z. B. von PCBWay oder JLCPCB
• 1× 3,5-mm-Klinkenbuchse für Kopfhörer
• 1× Vibrationsmotor
• 1× Schiebeschalter (Power)

Benötigte Werkzeuge

• Lötkolben
• Zange (zum Geradebiegen der HC-SR04-Pins)

Apps und Online-Dienste

• Arduino IDE

Über dieses Projekt

Die meisten smarten Wearables sind für sehende Nutzer konzipiert. Dieses Projekt schließt eine Lücke: Eine preiswerte, tragbare Brille, die sehbehinderten Menschen per Ultraschall Hindernisse erkennt und über Sprachansagen (Kopfhörer) sowie Vibration warnt.

Funktionsprinzip

Drei HC-SR04-Sensoren (links, mittig, rechts) messen kontinuierlich die Distanz zu Objekten. Der Arduino Pro Mini wertet die Signale aus und steuert den DFPlayer Mini an, der vorbereitete Sprachdateien von einer microSD-Karte abspielt (z. B. „Hindernis links“, „Weg frei“). Ergänzend vibriert der Motor bei nahen Objekten.

PCB-Bestückung

1. Arduino, DFPlayer, Klinkenbuchse, Schalter zuerst auf der Platine verlöten.
2. HC-SR04-Module: Die gewinkelten Header entfernen/geradebiegen, Rückseite mit Isolierband bekleben (Kurzschlussschutz), dann in die vorgesehenen Pads einlöten. Die seitlichen Sensoren werden schräg montiert, um den Erfassungswinkel zu verbreitern.
3. Vibrationsmotor, Stromversorgungskabel und restliche Bauteile verlöten.

Wichtig: Im Schaltplan wurden versehentlich Pin 8 und 9 vertauscht. Korrekt ist: DFPlayer RX → Arduino Pin 9, DFPlayer TX → Arduino Pin 8. Wer ohne PCB baut, muss dies beachten.

Audio-Dateien auf microSD

Den Inhalt des „Audio files“-Ordners direkt in das Wurzelverzeichnis der formatierten microSD-Karte kopieren. Der DFPlayer spielt Dateien nach Namenskonvention (z. B. 001.mp3, 002.mp3) ab.

Code

Der vollständige Sketch liegt auf GitHub: Talking-Smart-Glass-For-Blind. Er nutzt die DFRobotDFPlayerMini-Bibliothek und eine einfache Zustandsmaschine für die Sensorabfrage.

Fazit

Ein low-cost, open-source Assistenzsystem, das zeigt, wie Maker-Technologie echte Barrieren abbauen kann. Das Brillendesign ist ergonomisch, die PCB-Dateien (EasyEDA) sind frei verfügbar.