Global Positioning System of GPS is een netwerk van satellieten in een baan die wordt gebruikt om posities overal in de ruimte terug naar de aarde te lokaliseren. Dit soort technologie kan op verschillende gebieden worden gebruikt, zoals commercieel gebruik, leger en civiele diensten over de hele wereld. GPS kan voor deze doeleinden worden gebruikt: perfecte timing, trilateratie, positionering van satellieten en foutverbinding. Dit systeem is universeel inzetbaar gedurende 24 uur. Voordat we op GPS gebaseerde reisassistent voor blinden bespreken, moet u ons het concept van GPS-technologie

Global Positioning System

Inleiding tot Global Positioning System (GPS)

De globaal positioneringssysteem bestaat uit drie segmenten: ruimtesegment (SS), controlesegment (CS) en een gebruikerssegment (US). Controle- en ruimtesegmenten worden ontwikkeld, beheerd en onderhouden door de Amerikaanse luchtmacht. Het gebruikerssegment omvat zowel civiele als militaire gebruikers en hun GPS-apparatuur.

GPS-systeem

Ruimtesegment

Dit segment bestaat uit 24 satellieten waarvan 21 ruimtevaartuigen voor navigatie en 3 actieve reserveonderdelen die op een hoogte van 11.000 zeemijlen draaien. Deze satellieten zijn voorspelbaar en stabiel vanwege hun grote hoogte. Dit systeem bestaat uit zes baanvlakken die onder een hoek van 55 graden staan en gelijkelijk op ongeveer 60 graden op het equatoriale vlak zijn geplaatst.

Controle segment

Het omvat een hoofdbesturingsstation, een alternatief motorbesturingsstation, zes monitorstations en vier grondantennes. Deze monitorstations zijn over de hele wereld gepositioneerd om het signaal te meten van ruimtevoertuigen die in een orbitaal model van elke satelliet zijn opgenomen. Speciale grondantennes worden gebruikt voor het uitzenden van signalen naar satellieten.

Gebruikerssegment

Dit systeem bestaat uit ontvangers die in de hand kunnen worden gehouden of kunnen worden geïnstalleerd op vliegtuigen, schepen, onderzeeërs, auto's en vrachtwagens. GPS-ontvangers kunnen de signalen naar satellieten decoderen, detecteren en verwerken. Deze signalen kunnen worden veranderd in positie, tijd en snelheid. Dit segment kan worden gebruikt in verschillende toepassingen, zoals positiebepaling per satelliet, scheepvaart, leger, landmeetkunde en tracking.

Dit over GPS-technologie en als toepassing van deze GPS geven we hier een project om blinden te begeleiden als een spraaknavigatiesysteem.

Op GPS (Global Positioning System) gebaseerd spraaknavigatiesysteem voor blinden

De term blindheid verwijst naar de mensen die helemaal geen visie hebben of mensen die minder zien. De meeste blinden krijgen ondersteuning van geleidehonden om te lopen. We geven uitleg over het gps- en spraaknavigatiesysteem voor blinden. Hierbij geeft blinde mensen de commando's uit en ontvangen vervolgens het antwoord via audiosignalen. De GPS-ontvanger wordt gebruikt om de waarden van de lengte- en breedtegraad continu te ontvangen. Met de vooruitgang in de technologie is het gebruik van spraakherkenning gemakkelijker om commando's met betrekking tot aanwijzingen naar blinde mensen te sturen. Als toepassing van deze GPS-technologie worden hier op GPS gebaseerde spraakalarmsystemen voor blinden praktisch uitgelegd in de volgende paragrafen.

Blokschema van spraaknavigatiesysteem voor blinden

Gebruikte hardware- en softwarecomponenten

Dit blinde navigatiesysteem is gebouwd met de belangrijkste componenten zoals microcontroller, GPS-ontvanger, spraakherkenningsmodule, spraakweergave-eenheid, luidspreker, ultrasone sensor en voedingseenheid Laten we al deze componenten in detail bekijken.

Microcontroller

Deze controller is van de ARM LPC2148 processor, die de microcontroller combineert met high-speed flash-geheugen van 32 tot 512 KB. Het heeft on-chip flash-programmageheugen en on-chip statisch RAM. Het heeft 10 bit A naar D converters en ondersteunt voor USB 2.0-overdracht op volledige snelheid. Vanwege de lage kosten, het lage stroomverbruik en het gebruiksgemak is deze microcontroller betrouwbaar voor dit project.

“schakelmodus voeding blokschema ”

GPS-ontvanger

Global Positioning System of GPS-ontvanger die in dit project wordt gebruikt, is GR87, die gebruik maakt van de uitgezonden signalen van GPS-satellieten. Het biedt een driedimensionale locatie, zoals lengte-, breedtegraad- en hoogtewaarden vanuit elke positie op deze wereld onder alle weersomstandigheden. De belangrijkste kenmerken van deze ontvanger zijn een laag stroomverbruik, 1 MB SRAM op de chip, een herwinningstijd van 0,1 seconde en hardware voor het beperken van meerdere paden.

Spraakherkenningsmodule

Deze module detecteert het gesproken woord van de gebruiker via een microfoon. De spraakanalyse vindt plaats door dit toestel nadat het ingevoerde audiosignaal is opgenomen. Dit systeem bestaat uit twee fasen als trainingsfase en de andere is een herkenningsfase. Tijdens de trainingsfase moet de spreker spraaksignalen geven om het systeem te trainen en in de andere fase moet de spreker spraakopdrachten geven die verder worden afgestemd op opgeslagen signalen terwijl ze worden opgeslagen tijdens de trainingsfase. Dit project gebruikt de IC HM2007 als herkenningsmodule.

Spraakweergave-eenheid

Het is een high-performance AP89085 IC vervaardigd met een CMOS-processor met een ingebouwde 2 MB EPROM. Het is een geluidsrecord en antwoordt IC dat het bericht tot 85 seconden kan opslaan. Dit opgenomen geluid blijft behouden, zelfs nadat de voeding is verwijderd en dit afgespeelde geluid is van hoge kwaliteit met een minimaal geluidsniveau.

Ultrasoon sensor

Deze sensor wordt gebruikt voor het detecteren van de obstakels onderweg voor de blinden in dit project. Deze sensor zendt een ultrasone burst uit en geeft dienovereenkomstig een outputpuls op basis van de tijd die de burst-echo nodig heeft om terug te keren naar de ultrasoon sensor Op deze manier hangt af van de echopulsbreedte, het afstandsdoel kan gemakkelijk worden gedetecteerd en gemeten.

Luidsprekereenheid

De luidspreker wordt gebruikt om slechtzienden te begeleiden bij het navigeren op basis van de signalen of het opgenomen geluid van de spraakweergave-unit.

MAX 232

Om de communicatie tussen GPS-ontvanger en microcontroller te verzorgen, wordt MAX 232 gebruikt. Dit is een standaard seriële binaire gegevensverbindingseenheid tussen de dataterminal en de datacommunicatie-eenheid. RS232-niveausignalen van de GPS-ontvanger worden door dit apparaat omgezet in TTL-niveausignalen van de microcontroller.

Software Componenten

Softwaretools zoals Embedded C, Keil IDE , en Uc-Flash worden in dit project gebruikt voor het programmeren van de microcontroller.

Werking van spraaknavigatiesysteem

Het hele circuit wordt gevoed met een gereguleerde gelijkstroomvoeding zoals weergegeven in het blokschema. De GPS-ontvanger die in dit project wordt gebruikt, kan signalen ontvangen van 65 GPS-satellieten (Global Positioning System). Deze ontvangen signalen worden overgebracht naar exacte positie- en timinginformatie die kan worden gelezen via de RS232-poort van deze ontvanger. Deze lengte-, breedtegraad-, hoogte- en timinggegevens worden doorgestuurd naar de microcontrollereenheid MAX232 IC Deze waarden worden continu verwerkt in de microcontroller.

Werking van spraaknavigatiesysteem

De spraakherkenningsmodule herkent de gesproken woorden van de gebruiker en stuurt die signalen dienovereenkomstig naar de microcontroller. De microcontroller vergelijkt die gesproken plaatswaarden (lengtegraad, breedtegraad en hoogte) met signalen van de GPS-ontvanger. Bij deze vergelijking stuurt de microcontroller de spraakweergave-eenheid aan om de gebruiker spraaknavigatie te bieden. Voorgedefinieerde stemmen worden in deze module opgeslagen als navigatiecommando's voor blinden. We kunnen de bestemmingswaarden voor elk gesproken commando opslaan in de microcontroller om de bestemmingen te herkennen. De ultrasone sensor detecteert het obstakel op de weg naar de bestemming, zodat de microcontroller het begrijpt en de slechtzienden waarschuwt.

Dit gaat over het Global Positioning System of het op GPS gebaseerde spraaknavigatiesysteem voor blinden. Ik hoop dat je met deze praktische toepassing een beter begrip hebt van de gps. Verder alle hulp voor het implementeren van dit project of enig ander elektronica projecten , vooral voor het aansluiten van de gps-ontvanger en het configuratieproces, kunt u hieronder uw opmerkingen achterlaten.