Il sistema di posizionamento globale o GPS è una rete di satelliti orbitanti utilizzati per individuare posizioni ovunque nello spazio sulla Terra. Questo tipo di tecnologia può essere utilizzata in varie aree come l'uso commerciale, i servizi militari e civili in tutto il mondo. Il GPS può essere utilizzato per questi scopi: tempismo perfetto, trilaterazione, posizionamento dei satelliti e errore di connessione. Questo sistema può essere utilizzato universalmente per 24 ore. Prima di parlare dell'assistente di viaggio basato sul GPS per non vedenti, facci sapere il concetto di Tecnologia GPS .
Sistema di posizionamento globale
Introduzione al Global Positioning System (GPS)
Il sistema di posizionamento globale è costituito da tre segmenti: segmento spaziale (SS), segmento di controllo (CS) e un segmento utente (USA). I segmenti di controllo e spaziali sono sviluppati, gestiti e mantenuti dall'aeronautica militare statunitense, il segmento degli utenti include utenti civili e militari e le loro apparecchiature GPS.
Sistema GPS
Segmento spaziale
Questo segmento è composto da 24 satelliti di cui 21 sono veicoli spaziali di navigazione e 3 sono ricambi attivi in orbita a un'altitudine di 11000 miglia nautiche. Questi satelliti sono prevedibili e stabili a causa della loro alta quota. Questo sistema è costituito da sei piani orbitali inclinati di 55 gradi e ugualmente posizionati a circa 60 gradi sul piano equatoriale.
Segmento di controllo
Comprende una stazione di controllo principale, una stazione di controllo del motore alternativa, sei stazioni di monitoraggio e quattro antenne di terra. Queste stazioni di monitoraggio sono posizionate in tutto il mondo, per misurare il segnale dai veicoli spaziali che sono incorporati in un modello orbitale di ciascun satellite. Le antenne di terra dedicate vengono utilizzate per trasmettere segnali ai satelliti.
Segmento di utenti
Questo sistema è costituito da ricevitori che possono essere tenuti in mano o installati su aerei, navi, sottomarini, automobili e camion. I ricevitori GPS possono decodificare, rilevare ed elaborare i segnali ai satelliti. Questi segnali possono essere modificati in posizione, tempo e velocità. Questo segmento può essere utilizzato in diverse applicazioni come posizionamento satellitare, navigazione, militare, rilevamento e tracciamento.
Riguarda la tecnologia GPS e come applicazione di questo GPS qui stiamo dando un progetto per guidare i non vedenti come sistema di navigazione vocale.
Sistema di navigazione vocale basato su GPS (Global Positioning System) per non vedenti
Il termine cecità si riferisce alle persone che non hanno la vista o alle persone che hanno meno vista. La maggior parte dei non vedenti si affida ai cani guida per camminare. Stiamo spiegando il GPS e il sistema di navigazione vocale per i non vedenti. In questo cieco le persone emettono i comandi e poi ricevono la risposta tramite segnali audio. Il ricevitore GPS viene utilizzato per ricevere continuamente i valori di latitudine e longitudine. Con l'avanzamento della tecnologia l'utilizzo del riconoscimento vocale è più facile inviare comandi relativi alle indicazioni ai non vedenti. Come applicazione di questa tecnologia GPS qui i sistemi di allarme vocale basati su GPS per i non vedenti sono spiegati praticamente nei paragrafi successivi.
Diagramma a blocchi del sistema di navigazione vocale per non vedenti
Componenti hardware e software utilizzati
Questo sistema di navigazione cieco è costruito con i principali componenti come microcontrollore, ricevitore GPS, modulo di riconoscimento vocale, unità di riproduzione vocale, altoparlante, sensore a ultrasuoni e alimentatore . Diamo un'occhiata in dettaglio a tutti questi componenti.
Microcontrollore
Questo controller è di Processore ARM LPC2148, che combina il microcontrollore con una memoria flash ad alta velocità che va da 32 a 512 KB. Ha una memoria di programma flash su chip e RAM statica su chip. Ha 10 bit Convertitori da A a D. e supporta il trasferimento a piena velocità USB 2.0. A causa del basso costo, del basso consumo energetico e della facilità di utilizzo, questo microcontrollore è affidabile per questo progetto.
Ricevitore GPS
Il sistema di posizionamento globale o ricevitore GPS utilizzato in questo progetto è il GR87 che utilizza i segnali trasmessi dai satelliti GPS. Fornisce una posizione tridimensionale come i valori di longitudine, latitudine e altitudine da ogni posizione in questo mondo in tutte le condizioni meteorologiche. Le caratteristiche principali di questo ricevitore sono il basso consumo energetico, SRAM da 1 MB su chip, tempo di riacquisizione di 0,1 secondi e hardware di mitigazione multi-path.
Modulo di riconoscimento vocale
Questo modulo rileva la parola pronunciata dall'utente attraverso un microfono. L'analisi del parlato verrà eseguita da questa unità dopo che il segnale audio in ingresso è stato acquisito. Questo sistema si compone di due fasi come una fase di formazione e l'altra è una fase di riconoscimento. Durante la fase di addestramento l'oratore deve dare segnali vocali per addestrare il sistema e in un'altra fase l'oratore deve dare comandi vocali che vengono ulteriormente abbinati ai segnali memorizzati mentre sono memorizzati durante la fase di addestramento. Questo progetto utilizza l'IC HM2007 come modulo di riconoscimento.
Unità di riproduzione vocale
Si tratta di un CI AP89085 ad alte prestazioni fabbricato con un processore CMOS con una EPROM da 2 MB incorporata. È un record audio e risponde IC che può memorizzare il messaggio fino a 85 sec. Questo suono registrato viene mantenuto anche dopo la rimozione dell'alimentazione e questo suono riprodotto è di alta qualità con il minimo livello di rumore.
Sensore ultrasonico
Questo sensore viene utilizzato per rilevare gli ostacoli sulla strada per le persone non vedenti in questo progetto. Questo sensore trasmette un burst ultrasonico e di conseguenza fornisce un impulso in uscita in base al tempo necessario affinché l'eco burst ritorni al Sensore ultrasonico . In questo modo dipende dall'ampiezza dell'impulso dell'eco, la distanza target può essere facilmente rilevata e misurata.
Altoparlante
L'altoparlante viene utilizzato per guidare i non vedenti alla navigazione in base ai segnali o al suono registrato dell'unità di riproduzione vocale.
MAX 232
Per fornire la comunicazione tra il ricevitore GPS e il microcontrollore, viene utilizzato MAX 232. Questa è un'unità di interconnessione dati binaria seriale standard tra il terminale dati e l'unità di comunicazione dati. I segnali di livello RS232 dal ricevitore GPS vengono convertiti in segnali di livello TTL del microcontrollore da questa unità.
Componenti software
Strumenti software come C incorporato, Keil IDE e Uc-Flash vengono utilizzati in questo progetto per programmare il microcontrollore.
Funzionamento del sistema di navigazione vocale
L'intero circuito è alimentato con un alimentatore CC regolato come mostrato nello schema a blocchi. Il ricevitore GPS utilizzato in questo progetto è in grado di ricevere segnali da 65 satelliti GPS (Global Positioning System). Questi segnali ricevuti vengono trasferiti in una posizione precisa e informazioni di temporizzazione che possono essere lette dalla porta RS232 di questo ricevitore. Questi dati di longitudine, latitudine, altitudine e tempo inviati all'unità microcontrollore attraverso MAX232 IC . Questi valori vengono elaborati continuamente nel microcontrollore.
Funzionamento del sistema di navigazione vocale
Il modulo di riconoscimento vocale riconosce le parole pronunciate dall'utente e invia di conseguenza tali segnali al microcontrollore. Il microcontrollore confronta i valori del luogo parlato (longitudine, latitudine e altitudine) con i segnali del ricevitore GPS. In base a questo confronto, il microcontrollore guida l'unità di riproduzione vocale per fornire la navigazione vocale all'utente. Le voci predefinite sono memorizzate in questo modulo come comandi di navigazione per i non vedenti. Possiamo memorizzare i valori di destinazione per ogni voce di comando vocale nel microcontrollore per il riconoscimento delle destinazioni. Il sensore a ultrasuoni rileva l'ostacolo nel percorso verso la destinazione, in modo che il microcontrollore lo riceva e allerta le persone ipovedenti.
Si tratta del sistema di posizionamento globale o del sistema di navigazione vocale basato su GPS per non vedenti. Spero che tu abbia una migliore comprensione del GPS con questa pratica applicazione. Inoltre, qualsiasi aiuto per l'implementazione di questo progetto o di qualsiasi altro progetti di elettronica , soprattutto per il collegamento del ricevitore GPS e il suo processo di configurazione puoi lasciare i tuoi commenti qui sotto.
