基于单片机的盲人按摩学习系统研究

张俊+欧阳威

（赣南医学院 信息工程学院 江西 赣州 341000）

摘 要：随着社会的进步，国家对特殊教育越来越重视，各地特殊教育学校的设立也使得盲人按摩教学的重要性日益提高。盲人医疗按摩教学的特殊性使得教学仪器在教学训练中显得尤为重要。本研究从盲人学习穴位按摩技能的特点出发，对盲人穴位按摩学习系统进行研究，在单片机开发平台上完善穴位识别与讲解功能，增加按摩力度和按摩手法检测与评价功能，帮助盲生穴位按摩实践操作训练，提高按摩技能。

关键词：盲人按摩；穴位按摩；力度；手法

基金项目：本文为赣南医学院科研课题 “基于单片机的盲人按摩学习系统研究”（课题编号：YB201520）研究成果之一。

一、引言

盲人学习按摩技术，对于盲人来说是一很有意义的事情。学会按摩之后可以从事盲人按摩职业，既可以自食其力，又能实现自我价值，目前从事保健按摩的盲人有11万人左右[1]。盲人学习按摩技术有合适的教学仪器就能够事半功倍，目前盲人医疗按摩教学辅助儀器主要有语音按摩模型，现有的语音按摩模型只能帮助盲生学习识别穴位，无法实现对按摩力度和按摩手法的评价。按摩手法的基础理论知识学习结束后，盲生需要对按摩进行实践操作，在特殊教育学校主要以下三种方式进行实际操作进行教学评价：1、学生互相操作；2、学生操作，老师感受；3、学生操作，机器考核。[2]在教学效果评价中前两种方式存在：1、文化差异大造成评价困难，没上过学的先天全盲学生可能始终认为自己水平不行，后天全盲的学生可能认为自己什么都会，评价有困难；2、主观性太强，教师个人的感受评价可能造成盲生的心理负担。现有的语音按摩模型无法实现实践操作评价，所以开发智能教学仪器对于帮助盲生进行实践操作的训练和实践操作的考核都是未来的发展趋势。

二、盲人按摩学习系统设计

由于目前语音按摩模型无法满足盲生对穴位按摩学习的需求。本系统从盲人学习按摩技能的特点着手，对盲人穴位按摩学习系统进行智能化、全面化的研究。为此，本研究设计了基于单片机的盲人按摩学习系统，系统组成框图如图1。

本系统以AT89C52单片机为MCU，外设连接压力传感器和磁感应传感器，通过语音芯片将MCU的检测分析数据结果用扬声器以语音的形式进行播报。压力传感器对按摩学习人员实施按摩时所用的力气进行采集，磁感应传感器结合触摸笔一起工作，按摩学习人员用触摸笔接触的方式进行系统功能切换和穴位的识别。

本系统分为“测试”和“学习”两个主要功能。当用户选择“测试”功能时，用户应当根据系统语音提示和显示屏上显示的穴位去人体模具上寻找目标穴位并用探测笔轻触用户所寻找到的穴位即可。系统会自动根据用户所寻得的穴位来判断用户所寻得穴位的正误，同时会通过语音播报寻得穴位的正确与否；当用户选择“学习”功能时，用户通过使用探测笔即可任意的在人体上寻找穴位，若被探测笔标记到有效穴位时系统则即可显示该穴位的名称，同时也通过语音播报此穴位，还有此穴位的功能作用。若没有探测到有效穴位，系统则不会产生任何反应用户应当继续探测有效穴位。用户通过反复的在人体模具上任意的寻找自己意愿的穴位就可以轻松愉快的进行识穴的学习。同时通过传感器测量力度的大小，以便学习者了解自己力度的大小并进行改进，按摩手法评价模块通过多个应变传感器测定系统上下、左右和前后三个方向力变化，充分体现力的向量特征，将采集到的传感器信号传输到单片机进行计算分析，得到按摩手法评价。本系统的语音向导模块和播报模块可以有效的通过语音来指导盲人学习穴位按摩，具有针对性的解决盲人学习穴位按摩的先天不足，为特殊人群学习谋生技能提供了强大的自主学习平台。

系统的软件设计用Keil uVision3软件来编写和调试程序的，用Easy 51Pro软件来下载程序的。在Keil uVision3软件中编写和调试确定程序无误后，通过Easy 51Pro软件下载到单片机中AT89C52中。总的软件包括主函数、初始化函数、中断函数、语音播报函数、显示函数、延时函数和键盘扫描函数。系统上电之后，先进行初始化，设置通讯方式等。语音播报函数包括录音和放音，首先录音程序烧录至语音芯片。在单片机程序中设置录音按键。接好麦克风与相应外接设备后按下录音按键，系统会开始默认录音并进行存储，然后初始化系统，在单片机程序中设置放音按键。接好喇叭或耳机与相应外接设备后按下放音按键，系统会开始播放录制语音，而对于整个系统而言，需要先将语音录制后，然后MCU将存储的语音按需要进行地址调用通过扬声器播报。键盘扫描函数采用的是独立按键扫描，所以程序里面只需对每个独立按键进行扫描即可。键盘扫描函数中，需调用延时函数。大致过程是先判断按键是否按下，延时一段时间，然后确认键盘确实按下，计数上限值加加（0～9循环），接着判断键盘是否松开，延时一段时间，确认键盘已经松开。显示模块是使用带中文字库的12864液晶显示器，利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。系统上电之后，先进行初始化，设置通讯方式等。进入工作模式，等待用户选择测试、学习和力度功能。

三、小结

系统的设计基于单片机平台，以更好的满足盲人学习按摩技术为目标。该系统通过压力传感器组和磁感应传感器的使用，实现了穴位识别与讲解功能，按摩力度和按摩手法检测与评价功能，经过临床教学的初步试验，系统样品确实能够按照设计要求完成既定的功能，具有良好的稳定性，达到了盲人学习按摩技术教学仪器的要求。

参考文献

[1]楚洪波，徐明.盲人大学生按摩教学设计[J].长春大学学报，2015，（25）：113-114.

[2]魏鑫. 盲人按摩学基础教学效果的评价[J].学园，2014，（23）：153-154.

作者简介：张俊（1988～ ），男，28岁，汉族，江西赣州人，硕士研究生，助理实验师，赣南医学院信息工程学院，341000，研究方向：生物医学院工程、教育技术。