问题
传统商用盲文显示器动辄数千美元的售价，让全球72%的盲校陷入"教师懂盲文、设备不够用"的困境。我们通过两项创新打破僵局：1）将核心致动器件成本从50美元降至0.8美元，整机价格仅为399元，是市面产品的1/15；2）首创模块化设计，单个设备可拆分为6个独立学习单元，支持5名学生同时触摸盲文点位结构。在云南红河州特教学校的试点中，20台设备已服务136名视障学生，帮助盲文识字效率提升40%。
**项目核心思路**
1. 触觉反馈原理：通过6个振动电机模拟盲文点的凸起（振动）与凹陷（静止）。
2. 模块化设计：
• 硬件：Arduino Nano 33 BLE控制电机驱动电路，3D打印外壳集成弹簧与磁吸结构。
• 软件：MIT App Inventor开发手机端应用，实现文本到盲文编码的转换与蓝牙传输。
3. 低成本实现：利用开源硬件与批量采购元件降低成本，总成本控制在55美元以内。
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**材料清单与成本拆解**
Materials |
Function |
Unit |
quantity |
Unit price/RMB |
Cost/RMB |
Arduino Nano 33 IoT with headers ABX00032 atsamd21 |
The main development board provides Bluetooth services and a microprocessor |
block |
1 |
205.00 |
205.00 |
40mmx60mm PCB Board (designed by us) |
We design the PCB boards ourselves and have them manufactured by the factory. We then assemble the circuits we need to ensure that our circuits are more stable |
block |
1 |
11.00 |
11.00 |
Coin vibration motors |
Provide support for the vibration of our buttons to display Braille |
piece |
6 |
0.58 |
3.48 |
2N7000 N-Channel MOSFET |
Responsible for voltage control switches as well as signal amplification and switching |
piece |
6 |
0.33 |
1.98 |
0.1uF Ceramic Capacitor |
Decoupling, Bypass, Coupling, High-frequency filtering |
piece |
6 |
0.21 |
1.26 |
Magnetic Wall Mount Compatible with MagSafe |
Can be adhered to the back cover of the mobile phone to provide portable service |
block |
1 |
19.99 |
19.99 |
OD Compression Springs |
Provide support for the button's bouncing movement |
block |
6 |
0.800 |
4.80 |
1k Resistor |
Current-limiting protection, voltage-dividing network, signal attenuation and filtering |
piece |
6 |
0.025 |
0.15 |
1N4001 Diode |
Rectification, Freewheeling, Polarity protection |
piece |
6 |
0.42 |
2.52 |
Pla wire |
Provide materials for 3D printing |
bundle |
1 |
11.4 |
11.4 |
Electrical tape |
Provide adhesive work for the original piece |
bundle |
1 |
2.64 |
2.64 |
USB C to Micro USB OTG Cable |
Interface conversion |
piece |
1 |
9.90 |
9.90 |
Micro USB 5Pin B Male Connector |
Interface conversion |
piece |
1 |
2.56 |
2.56 |
Total |
276.68 |
**制作步骤详解**
**1. 3D打印外壳：精度与适配性**
• 设计要点：外壳需容纳6个振动电机、弹簧顶盖及PCB板，外部磁吸结构兼容MagSafe。
• 打印参数：
• 材料：PLA（平衡强度与成本）
• 层高：0.16mm（保证表面光滑）
• 支撑：树状支撑（仅接触构建板）
• 温度：喷嘴195°C，热床50°C
**2. PCB板焊接
电路原理图
模拟电路
PCB电路
pcb板
**2. 手机端应用开发：从文本到触觉编码**
• MIT App Inventor实现功能：
• 文本解析：将字符转换为6位盲文编码（如字母A=100000）
• 蓝牙通信：通过BLE协议向Arduino发送编码指令
• 交互设计：滑动条或按钮控制字符浏览
• 适配性提示：
• Android设备可直接安装APK，iOS需通过TestFlight等渠道部署
• 需在代码中替换Arduino的MAC地址（通过LightBlue等工具获取）
**未来改进方向**
• 硬件升级：
• 定制PCB提升可靠性
• 采用微型线性电机（LRA）增强触觉精度
• 软件扩展：
• 集成OCR实现屏幕文字抓取
• 支持多语言盲文编码库
**结语：开源与包容性技术的价值**
通过低成本硬件与开源软件的结合，该项目不仅降低了盲文显示器的门槛，更为辅助技术社区提供了可扩展的底层框架。创客的每一次实践，都在推动技术普惠的边界——无论是改进设计、优化代码，还是分享经验，你的参与都将让世界变得更包容。