System nawigacji głosowej oparty na GPS dla osób niedowidzących

System nawigacji głosowej oparty na GPS dla osób niedowidzących

Globalny system pozycjonowania lub GPS to sieć orbitujących satelitów wykorzystywana do lokalizowania pozycji w dowolnym miejscu kosmosu z powrotem na Ziemię. Ten rodzaj technologii może być stosowany w różnych obszarach, takich jak użytkowanie komercyjne, wojsko i służby cywilne na całym świecie. GPS może być używany do tych celów: doskonałe synchronizowanie, trilateracja, pozycjonowanie satelitów i błąd połączenia. Ten system może być używany uniwersalnie przez 24 godziny. Przed omówieniem asystenta podróży dla osób niewidomych opartego na GPS, powiedz nam o koncepcji Technologia GPS .



Globalny System Pozycjonowania

Globalny System Pozycjonowania

Wprowadzenie do globalnego systemu pozycjonowania (GPS)

Plik Globalny System Pozycjonowania składa się z trzech segmentów: segmentu kosmicznego (SS), segmentu kontrolnego (CS) i segmentu użytkownika (US). Segmenty kontrolne i kosmiczne są opracowywane, obsługiwane i utrzymywane przez siły powietrzne Stanów Zjednoczonych. Segment użytkowników obejmuje zarówno użytkowników cywilnych, jak i wojskowych oraz ich sprzęt GPS.






System GPS

System GPS

Segment kosmiczny

Segment ten składa się z 24 satelitów, z których 21 to nawigacyjne pojazdy kosmiczne, a 3 to aktywne części zapasowe krążące na orbicie na wysokości 11 000 mil morskich. Te satelity są przewidywalne i stabilne ze względu na dużą wysokość. System ten składa się z sześciu płaszczyzn orbitalnych nachylonych pod kątem 55 stopni i równo rozmieszczonych pod kątem około 60 stopni na płaszczyźnie równikowej.



Segment kontrolny

Składa się z głównej stacji kontrolnej, alternatywnej stacji sterowania silnikiem, sześciu stacji monitorowych i czterech anten naziemnych. Te stacje monitorujące są rozmieszczone na całym świecie, aby mierzyć sygnał z pojazdów kosmicznych, które są włączone do orbitalnego modelu każdego satelity. Dedykowane anteny naziemne służą do nadawania sygnałów do satelitów.

Segment użytkowników

System ten składa się z odbiorników, które mogą być trzymane w ręku lub instalowane w samolotach, statkach, łodziach podwodnych, samochodach i ciężarówkach. Odbiorniki GPS mogą dekodować, wykrywać i przetwarzać sygnały do ​​satelitów. Sygnały te można zmienić na położenie, czas i prędkość. Ten segment może być używany w różnych zastosowaniach, takich jak pozycjonowanie satelitarne, transport morski, wojsko, geodezja i śledzenie.

Chodzi o technologię GPS i jako zastosowanie tego GPS przedstawiamy tutaj projekt, aby prowadzić osoby niewidome jako system nawigacji głosowej.


System nawigacji głosowej dla osób niewidomych oparty na GPS (Global Positioning System)

Termin ślepota odnosi się do ludzi, którzy w ogóle nie mają wzroku lub ludzi, którzy mają gorzej. Większość niewidomych podczas spacerów korzysta z pomocy psów przewodników. Wyjaśniamy o systemie nawigacji głosowej i GPS dla osób niewidomych. W tym przypadku osoby niewidome wydają polecenia, a następnie otrzymują odpowiedź za pomocą sygnałów dźwiękowych. Odbiornik GPS służy do ciągłego odbierania wartości szerokości i długości geograficznej. Wraz z postępem w technologii rozpoznawania głosu łatwiej jest wysyłać polecenia dotyczące wskazówek dojazdu do osób niewidomych. Jako zastosowanie tej technologii GPS systemy ostrzegania głosowego oparte na GPS dla osób niewidomych wyjaśniono praktycznie w kolejnych akapitach.

Schemat blokowy systemu nawigacji głosowej dla osób niewidomych

Schemat blokowy systemu nawigacji głosowej dla osób niewidomych

Używane składniki sprzętu i oprogramowania

Ten niewidomy system nawigacji jest zbudowany z głównych komponentów, takich jak mikrokontroler, odbiornik GPS, moduł rozpoznawania głosu, jednostka odtwarzania głosu, głośnik, czujnik ultradźwiękowy i Zasilacz . Przyjrzyjmy się szczegółowo wszystkim tym komponentom.

Mikrokontroler

Ten kontroler należy do Procesor ARM LPC2148, który łączy mikrokontroler z szybką pamięcią flash o wielkości od 32 do 512 KB. Posiada wbudowaną pamięć programu flash i wbudowaną statyczną pamięć RAM. Ma 10 bitów Konwertery A do D. i obsługuje transfer z pełną prędkością USB 2.0. Ze względu na niski koszt, niskie zużycie energii i łatwość obsługi ten mikrokontroler jest niezawodny w tym projekcie.

Odbiornik GPS

Globalny system pozycjonowania lub odbiornik GPS wykorzystany w tym projekcie to GR87, który wykorzystuje sygnały nadawane z satelitów GPS. Zapewnia trójwymiarową lokalizację, taką jak długość, szerokość i wysokość nad poziomem morza z każdego miejsca na tym świecie w każdych warunkach pogodowych. Główne cechy tego odbiornika to niski pobór mocy, 1 MB pamięci SRAM na chipie, czas ponownej akwizycji 0,1 sekundy i wielościeżkowy sprzęt łagodzący.

Moduł rozpoznawania głosu

Ten moduł wykrywa słowo mówione użytkownika przez mikrofon. Analiza mowy zostanie przeprowadzona przez to urządzenie po odebraniu wejściowego sygnału audio. Ten system składa się z dwóch faz jako fazy treningu, a druga z fazy rozpoznawania. Podczas fazy szkolenia mówca musi dawać sygnały mowy, aby wyszkolić system, aw innej fazie mówca musi wydawać polecenia głosowe, które są następnie dopasowywane do zapisanych sygnałów, podczas gdy są one przechowywane podczas fazy treningu. Ten projekt wykorzystuje IC HM2007 jako moduł rozpoznawczy.

Jednostka odtwarzania głosu

Jest to wysokowydajny układ scalony AP89085 wykonany z procesorem CMOS z wbudowaną pamięcią EPROM o wielkości 2 MB. Jest to zapis dźwiękowy i odpowiedzi IC, który może przechowywać wiadomość do 85 sekund. Ten nagrany dźwięk jest zachowywany nawet po odłączeniu zasilania, a ten odtwarzany dźwięk jest wysokiej jakości przy minimalnym poziomie szumów.

Czujnik ultradźwiękowy

Ten czujnik służy do wykrywania przeszkód na drodze dla niewidomych w tym projekcie. Ten czujnik przesyła impuls ultradźwiękowy i odpowiednio podaje impuls wyjściowy w oparciu o czas potrzebny do powrotu echa serii do czujnik ultradźwiękowy . W ten sposób zależy od szerokości impulsu echa, cel odległości jest łatwo wykrywalny i mierzony.

Głośnik

Głośnik służy do prowadzenia osób niedowidzących do poruszania się po nich w oparciu o sygnały lub nagrany dźwięk odtwarzacza głosu.

MAX 232

Do komunikacji pomiędzy odbiornikiem GPS a mikrokontrolerem służy MAX 232. Jest to standardowa jednostka szeregowego połączenia danych binarnych między terminalem danych a jednostką przesyłania danych. Sygnały poziomu RS232 z odbiornika GPS są konwertowane na sygnały poziomu TTL mikrokontrolera przez to urządzenie.

Składniki oprogramowania

Narzędzia programowe, takie jak Wbudowany C, Keil IDE , oraz Uc-Flash są używane w tym projekcie do programowania mikrokontrolera.

Działanie systemu nawigacji głosowej

Całość zasilana jest z regulowanego zasilacza DC, jak pokazano na schemacie blokowym. Odbiornik GPS użyty w tym projekcie może odbierać sygnały z 65 satelitów GPS (Global Positioning System). Te odebrane sygnały są przekazywane do dokładnych informacji o położeniu i czasie, które można odczytać z portu RS232 tego odbiornika. Te dane dotyczące długości i szerokości geograficznej, wysokości i taktowania są przesyłane do modułu mikrokontrolera MAX232 IC . Wartości te są w sposób ciągły przetwarzane w mikrokontrolerze.

Działanie systemu nawigacji głosowej

Działanie systemu nawigacji głosowej

Moduł rozpoznawania głosu rozpoznaje wypowiadane przez użytkownika słowa i odpowiednio przesyła te sygnały do ​​mikrokontrolera. Mikrokontroler porównuje wypowiadane wartości miejsc (długość, szerokość i wysokość) z sygnałami z odbiornika GPS. Przy tym porównaniu mikrokontroler steruje jednostką odtwarzania głosu, aby zapewnić użytkownikowi nawigację głosową. Wstępnie zdefiniowane głosy są przechowywane w tym module jako polecenia nawigacyjne dla osób niewidomych. Możemy przechowywać wartości docelowe dla każdego głosu polecenia głosowego w mikrokontrolerze w celu rozpoznania miejsc docelowych. Czujnik ultradźwiękowy wykrywa przeszkodę na drodze do celu, dzięki czemu mikrokontroler ją odbiera i ostrzega osoby niedowidzące.

Chodzi o globalny system pozycjonowania lub system nawigacji głosowej oparty na GPS dla osób niewidomych. Mam nadzieję, że dzięki tej praktycznej aplikacji lepiej zrozumiesz GPS. Ponadto wszelka pomoc przy wdrażaniu tego lub innego projektu projekty elektroniczne , szczególnie w przypadku podłączenia odbiornika GPS i procesu jego konfiguracji możesz zostawić swoje uwagi poniżej.