Ultraschall-Smart-Glasses: Mobilität für Sehbehinderte verbessern

Komponenten und Zubehör

Benötigte Werkzeuge und Maschinen

• Lötkolben
• Heißklebepistole

Apps und Online-Dienste

• Arduino IDE (auch Cloud IDE nutzbar)

Über dieses Projekt

Dies ist das STEM-Messe-Projekt meines Sohnes Jacob in der 5. Klasse. Er entschied sich für ein Ingenieursprojekt statt eines Experimentierprojekts. Er wollte etwas erfinden, das behinderten Menschen hilft. Er kam auf die Idee für eine Brille, die blinden Menschen hilft, zu spüren, ob sich ein Objekt vor ihnen befindet, gegen das sie ihren Kopf stoßen könnten. Der weiße Blindenstock hilft bei der Navigation am Boden, aber nicht für Hindernisse auf Kopfhöhe. Mit einem Arduino Pro Mini MCU, Ultraschallsensor und Summer hat er diese Brille gebaut, die die Entfernung eines Objekts vorne erkennt und piept, um die Person zu warnen. Einfach und kostengünstig zu bauen. Dank an hackerboxes.com für einige Teile.

Code

Ultraschall-Brille für Blinde

Dieser Arduino-Code nutzt den HC-SR04 Ultraschallsensor und einen Arduino Pro Mini Mikrocontroller. Jeder Arduino-Mikrocontroller funktioniert mit diesem Code. Der Code erkennt die Distanz, indem er die Zeit in Millisekunden misst, die Schallwellen benötigen, um zurückzukehren, und wandelt sie in Zentimeter um. Er piept intermittierend, wenn ein Objekt innerhalb von 62 cm (ca. 2 Fuß) ist. Bei 31 cm (ca. 1 Fuß) ertönt ein durchgehender, fester Ton. Der Code ist sehr einfach und benötigt keine zusätzlichen Hardware-Bibliotheken außer den in der Arduino IDE eingebauten.

/* Arduino Code für Ultraschall-Sensor-Sonnenbrille
   Jacob Gardner - 5. Klasse STEM Engineering Projekt */

#define trigPin 8
#define echoPin 7
#define buzzer 12

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(buzzer, OUTPUT);
}

void loop() {
  long duration, distance;
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  distance = (duration/2) / 29.1;
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");

  // Piepen basierend auf Entfernung
  if (distance > 30 && distance < 62) {
    tone(buzzer, 100, 50); // Intermittierendes Piepen
  }
  if (distance > 0 && distance < 31) {
    tone(buzzer, 100); // Durchgehender Ton
  }
  delay(500);
}

Schaltpläne

Dies ist der Schaltplan für die Ultraschall-Brille. Er verwendet einen Arduino Pro Mini und den HC-SR04 Ultraschallsensor. Die Stromversorgung erfolgt über eine 9V-Batterie.