Globalni sistem za določanje položaja ali GPS je mreža satelitov v orbiti, ki se uporabljajo za iskanje položajev kjer koli v vesolju nazaj na zemljo. Tovrstna tehnologija se lahko uporablja na različnih področjih, kot so komercialna uporaba, vojaške in javne službe po vsem svetu. GPS se lahko uporablja za te namene: popoln čas, trilateracija, pozicioniranje satelitov in povezava z napakami. Ta sistem je mogoče univerzalno uporabljati 24 ur. Pred razpravo o potovalnem asistentu za slepe za GPS nas obvestite o konceptu GPS tehnologija .
Globalni sistem za določanje položaja
Uvod v sistem globalnega določanja položaja (GPS)
The sistem globalnega pozicioniranja je sestavljen iz treh segmentov: vesoljskega (SS), nadzornega (CS) in uporabniškega (US). Nadzorne in vesoljske segmente razvijajo, upravljajo in vzdržujejo ameriške zračne sile, uporabniški segment vključuje civilne in vojaške uporabnike ter njihovo GPS opremo.
GPS sistem
Vesoljski segment
Ta segment je sestavljen iz 24 satelitov, od tega 21 navigacijskih vesoljskih vozil in 3 aktivnih rezervnih delov, ki krožijo na nadmorski višini 11000 milj. Ti sateliti so predvidljivi in stabilni zaradi velike nadmorske višine. Ta sistem je sestavljen iz šestih orbitalnih ravnin, ki so nagnjene pod 55 stopinj in enakomerno postavljene na približno 60 stopinj na ekvatorialni ravnini.
Nadzorni segment
Obsega glavno nadzorno postajo, nadomestno postajo za nadzor motorja, šest nadzornih postaj in štiri zemeljske antene. Te nadzorne postaje so postavljene po vsem svetu za merjenje signala iz vesoljskih vozil, ki so vgrajena v orbitalni model vsakega satelita. Namenske zemeljske antene se uporabljajo za oddajanje signalov satelitom.
Uporabniški segment
Ta sistem je sestavljen iz sprejemnikov, ki jih je mogoče ročno namestiti ali namestiti na letala, ladje, podmornice, avtomobile in tovornjake. Sprejemniki GPS lahko dekodirajo, zaznajo in obdelajo signale do satelitov. Te signale lahko spremenite v položaj, čas in hitrost. Ta segment se lahko uporablja v različnih aplikacijah, kot so satelitsko določanje položaja, ladijski promet, vojska, geodetske raziskave in sledenje.
Tu gre za tehnologijo GPS in kot aplikacijo tega GPS-a pripravljamo projekt za vodenje slepih kot sistem glasovne navigacije.
Sistem za glasovno navigacijo za slepe osebe, ki temelji na GPS-u (Global Positioning System)
Izraz slepota se nanaša na ljudi, ki sploh nimajo vida, ali ljudi, ki imajo manj vida. Večina slepih za sprehod potrebuje podporo psov vodnikov. Razlagamo o GPS in glasovnem navigacijskem sistemu za slepe osebe. Pri tem slepi ljudje izdajo ukaze in nato z zvočnimi signali prejmejo odziv. Sprejemnik GPS se uporablja za neprekinjeno sprejemanje vrednosti zemljepisne širine in dolžine. Z napredkom tehnologije je uporaba glasovnega prepoznavanja lažje pošiljati ukaze glede navodil slepim. Kot uporaba te GPS tehnologije so tukaj v nadaljnjih odstavkih razloženi praktično sistemi za glasovno opozarjanje na slepe osebe, ki temeljijo na GPS.
Blokovni diagram sistema glasovne navigacije za slepe osebe
Uporabljene komponente strojne in programske opreme
Ta slepi navigacijski sistem je zgrajen z glavnimi komponentami, kot so mikrokrmilnik, sprejemnik GPS, modul za prepoznavanje glasu, enota za predvajanje glasu, zvočnik, ultrazvočni senzor in napajalna enota . Poglejmo podrobno o vseh teh komponentah.
Mikrokrmilnik
Ta krmilnik je Procesor ARM LPC2148, ki združuje mikrokrmilnik s hitrim bliskovnim pomnilnikom v razponu od 32 do 512 KB. Ima vgrajeni pomnilnik programske opreme in statični RAM. Ima 10 bitov Pretvorniki A v D in podpira prenos USB 2.0 s polno hitrostjo. Zaradi nizkih stroškov, nizke porabe energije in enostavnosti upravljanja je ta mikrokrmilnik zanesljiv za ta projekt.
GPS sprejemnik
Globalni sistem za določanje položaja ali sprejemnik GPS, uporabljen v tem projektu, je GR87, ki uporablja oddajne signale, ki prihajajo iz satelitov GPS. Omogoča tridimenzionalno lokacijo, kot so zemljepisne dolžine, zemljepisne širine in višine z vseh položajev na tem svetu v vseh vremenskih razmerah. Glavne značilnosti tega sprejemnika so nizka poraba energije, 1MB SRAM v čipu, čas ponovne pridobitve 0,1sec in strojna oprema za ublažitev več poti.
Modul za prepoznavanje glasu
Ta modul zazna uporabniško izgovorjeno besedo prek mikrofona. Ta naprava bo po prevzemu vhodnega zvočnega signala izvedla analizo govora. Ta sistem je sestavljen iz dveh faz kot faze usposabljanja, druga pa je faza prepoznavanja. Med fazo treninga mora zvočnik oddajati govorne signale za vadbo sistema, v drugi fazi pa mora zvočnik oddajati govorne ukaze, ki se nadalje ujemajo s shranjenimi signali, medtem ko se shranjujejo med fazo treninga. Ta projekt uporablja IC HM2007 kot modul za prepoznavanje.
Enota za predvajanje glasu
Je visokozmogljiva AP89085 IC, izdelana s procesorjem CMOS z vgrajenim 2 MB EPROM. To je zvočni zapis in odgovarjajoča IC, ki lahko sporočilo shrani do 85 sekund. Ta posneti zvok se ohrani tudi po odstranitvi napajanja in je ta predvajani zvok visoke kakovosti z minimalno stopnjo hrupa.
Ultrazvočni senzor
Ta senzor se uporablja za odkrivanje ovir na poti za slepe osebe v tem projektu. Ta senzor oddaja ultrazvočni izbruh in temu primerno daje izhodni impulz glede na čas, potreben za vrnitev razpočnega odmeva v ultrazvočni senzor . Na ta način je odvisno od širine impulza odmeva, cilj razdalje je enostavno zaznati in izmeriti.
Enota zvočnika
Zvočnik se uporablja za vodenje slabovidnih oseb pri navigaciji na podlagi signalov ali posnetega zvoka enote za predvajanje glasu.
MAX 232
Za zagotavljanje komunikacije med sprejemnikom GPS in mikrokrmilnikom se uporablja MAX 232. To je standardna serijska binarna enota za medsebojno povezavo med podatkovnim terminalom in enoto za podatkovno komunikacijo. Ta enota pretvori signale ravni RS232 iz sprejemnika GPS v signale nivoja TTL mikrokrmilnika.
Programske komponente
Programska orodja, kot so Vdelani C, Keil IDE in Uc-Flash se v tem projektu uporabljajo za programiranje mikrokrmilnika.
Delovanje sistema glasovne navigacije
Celotno vezje se napaja z reguliranim enosmernim napajanjem, kot je prikazano v blokovnem diagramu. Sprejemnik GPS, uporabljen v tem projektu, lahko sprejema signale s 65 satelitov GPS (Global Positioning System). Ti prejeti signali se prenesejo v natančne informacije o položaju in času, ki jih je mogoče prebrati iz vrat RS232 tega sprejemnika. Ti podatki o zemljepisni dolžini, širini, nadmorski višini in času se pošljejo v enoto mikrokrmilnika skozi MAX232 IC . Te vrednosti se v mikrokrmilniku neprekinjeno obdelujejo.
Delovanje sistema glasovne navigacije
Modul za prepoznavanje glasu prepozna uporabnikove izgovorjene besede in temu ustrezno pošlje mikrokrmilnik. Mikrokrmilnik primerja izgovorjene vrednosti krajev (zemljepisna dolžina, širina in nadmorska višina) s signali sprejemnika GPS. Po tej primerjavi mikrokrmilnik poganja enoto za predvajanje glasu, ki uporabniku zagotavlja glasovno navigacijo. V tem modulu so shranjeni vnaprej določeni glasovi kot navigacijski ukazi za slepe osebe. V mikrokrmilniku lahko za prepoznavanje ciljev shranimo ciljne vrednosti za vsak glas izgovorjenega ukaza. Ultrazvočni senzor zazna oviro na poti proti cilju, tako da jo mikrokrmilnik dobi in opozori slabovidne osebe.
Tu gre za sistem globalnega določanja položaja ali sistem glasovne navigacije za slepe osebe, ki temelji na GPS-u. Upam, da boste s to praktično aplikacijo bolje razumeli GPS. Nadalje, kakršna koli pomoč za izvedbo tega ali katerega koli drugega projekta elektronski projekti , še posebej za povezavo sprejemnika GPS in postopek konfiguriranja lahko svoje komentarje pustite spodaj.
