Το παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης ή το GPS είναι ένα δίκτυο δορυφόρων σε τροχιά που χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό θέσεων οπουδήποτε στο διάστημα πίσω στη γη. Αυτό το είδος τεχνολογίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορους τομείς όπως εμπορική χρήση, στρατιωτικές και πολιτικές υπηρεσίες σε όλο τον κόσμο. Το GPS μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αυτούς τους σκοπούς: τέλειος συγχρονισμός, τριμερισμός, τοποθέτηση δορυφόρων και σύνδεση σφάλματος. Αυτό το σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί καθολικά για 24 ώρες. Πριν συζητήσουμε τον ταξιδιωτικό βοηθό που βασίζεται στο GPS για τυφλούς ενημερώστε μας για την έννοια του Τεχνολογία GPS .
Παγκόσμιο Σύστημα Τοποθεσίας
Εισαγωγή στο παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης (GPS)
ο Παγκόσμιο Σύστημα Τοποθεσίας αποτελείται από τρία τμήματα: διαστημικό τμήμα (SS), τμήμα ελέγχου (CS) και τμήμα χρήστη (ΗΠΑ). Τα τμήματα ελέγχου και διαστήματος αναπτύσσονται, λειτουργούν και συντηρούνται από την Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ. Το τμήμα χρήστη περιλαμβάνει τόσο πολιτικούς όσο και στρατιωτικούς χρήστες και τον εξοπλισμό GPS τους.
Σύστημα GPS
Διαστημικό τμήμα
Αυτό το τμήμα αποτελείται από 24 δορυφόρους από τους οποίους 21 είναι διαστημικά οχήματα πλοήγησης και 3 είναι ενεργά ανταλλακτικά σε τροχιά σε υψόμετρο 11000 ναυτικών μιλίων. Αυτοί οι δορυφόροι είναι προβλέψιμοι και σταθεροί λόγω του μεγάλου υψομέτρου τους. Αυτό το σύστημα αποτελείται από έξι τροχιακά επίπεδα που έχουν κλίση σε 55 μοίρες και τοποθετούνται εξίσου σε περίπου 60 μοίρες στο ισημερινό επίπεδο.
Τμήμα ελέγχου
Περιλαμβάνει έναν κύριο σταθμό ελέγχου, έναν εναλλακτικό σταθμό ελέγχου κινητήρα, έξι σταθμούς παρακολούθησης και τέσσερις κεραίες εδάφους. Αυτοί οι σταθμοί παρακολούθησης είναι τοποθετημένοι σε όλο τον κόσμο, για τη μέτρηση του σήματος από διαστημικά οχήματα που ενσωματώνονται σε ένα τροχιακό μοντέλο κάθε δορυφόρου. Οι αποκλειστικές κεραίες εδάφους χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση σημάτων σε δορυφόρους.
Τμήμα χρήστη
Αυτό το σύστημα αποτελείται από δέκτες που μπορούν να κρατηθούν ή να εγκατασταθούν σε αεροσκάφη, πλοία, υποβρύχια, αυτοκίνητα και φορτηγά. Οι δέκτες GPS μπορούν να αποκωδικοποιήσουν, να ανιχνεύσουν και να επεξεργαστούν τα σήματα σε δορυφόρους. Αυτά τα σήματα μπορούν να μετατραπούν σε θέση, χρόνο και ταχύτητα. Αυτό το τμήμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διαφορετικές εφαρμογές, όπως δορυφορική τοποθέτηση, αποστολή, στρατιωτική, έρευνα και παρακολούθηση.
Αυτό αφορά την τεχνολογία GPS και ως εφαρμογή αυτού του GPS εδώ δίνουμε ένα έργο για να καθοδηγήσουμε τους τυφλούς ως σύστημα φωνητικής πλοήγησης.
Σύστημα φωνητικής πλοήγησης με βάση το GPS (Παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης) για τυφλούς
Ο όρος τύφλωση αναφέρεται σε άτομα που δεν έχουν καθόλου όραμα ή άτομα που έχουν λιγότερη όραση. Οι περισσότεροι τυφλοί υποστηρίζουν τους σκύλους-οδηγούς για να περπατήσουν. Εξηγούμε για το GPS και το σύστημα φωνητικής πλοήγησης για τυφλούς. Σε αυτό το τυφλό άτομο εκδίδει τις εντολές και στη συνέχεια λαμβάνει την απάντηση χρησιμοποιώντας ηχητικά σήματα. Ο δέκτης GPS χρησιμοποιείται για τη συνεχή λήψη των τιμών του γεωγραφικού πλάτους και μήκους. Με την πρόοδο στην τεχνολογία, η χρήση της αναγνώρισης φωνής είναι πιο εύκολη στην αποστολή εντολών σχετικά με οδηγίες προς τους τυφλούς. Ως εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας GPS εδώ τα συστήματα φωνητικής ειδοποίησης βάσει GPS για τυφλούς εξηγούνται πρακτικά σε επόμενες παραγράφους.
Διάγραμμα μπλοκ του συστήματος φωνητικής πλοήγησης για τυφλούς
Χρησιμοποιούνται στοιχεία υλικού και λογισμικού
Αυτό το τυφλό σύστημα πλοήγησης είναι κατασκευασμένο με τα κύρια στοιχεία όπως μικροελεγκτή, δέκτη GPS, μονάδα αναγνώρισης φωνής, μονάδα αναπαραγωγής φωνής, ηχείο, αισθητήρα υπερήχων και τροφοδοτικό . Ας δούμε λεπτομερώς όλα αυτά τα στοιχεία.
Μικροελεγκτής
Αυτός ο ελεγκτής είναι του Επεξεργαστής ARM LPC2148, που συνδυάζει τον μικροελεγκτή με μνήμη flash υψηλής ταχύτητας που κυμαίνεται από 32 έως 512 KB. Έχει μνήμη προγράμματος flash on-chip και στατική μνήμη on-chip. Έχει 10 bit Μετατροπείς A σε D και υποστηρίζει μεταφορά πλήρους ταχύτητας USB 2.0. Λόγω του χαμηλού κόστους, της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας και της ευκολίας χειρισμού, αυτός ο μικροελεγκτής είναι αξιόπιστος για αυτό το έργο.
Δέκτης GPS
Το Global Positioning System ή ο δέκτης GPS που χρησιμοποιείται σε αυτό το έργο είναι GR87, ο οποίος χρησιμοποιεί τα σήματα εκπομπής που προέρχονται από δορυφόρους GPS. Παρέχει μια τρισδιάστατη τοποθεσία, όπως τιμές γεωγραφικού μήκους, πλάτους και υψομέτρου από κάθε θέση σε αυτόν τον κόσμο σε όλες τις καιρικές συνθήκες. Τα κύρια χαρακτηριστικά αυτού του δέκτη είναι η χαμηλή κατανάλωση ισχύος, το 1MB SRAM σε τσιπ, ο χρόνος επαναγοράς 0.1Sec και το υλικό μετριασμού πολλαπλών διαδρομών.
Ενότητα αναγνώρισης φωνής
Αυτή η ενότητα ανιχνεύει την προφορική λέξη μέσω ενός μικροφώνου. Η ανάλυση ομιλίας θα πραγματοποιηθεί από αυτήν τη μονάδα μετά τη λήψη του σήματος ήχου εισόδου. Αυτό το σύστημα αποτελείται από δύο φάσεις ως φάση εκπαίδευσης και η άλλη είναι φάση αναγνώρισης. Κατά τη διάρκεια της φάσης προπόνησης ο ομιλητής πρέπει να δίνει σήματα ομιλίας για να εκπαιδεύσει το σύστημα και σε άλλη φάση ο ομιλητής πρέπει να δώσει εντολές ομιλίας που ταιριάζουν περαιτέρω με τα αποθηκευμένα σήματα ενώ αποθηκεύτηκαν κατά τη φάση της προπόνησης. Αυτό το έργο χρησιμοποιεί το IC HM2007 ως μονάδα αναγνώρισης.
Μονάδα αναπαραγωγής φωνής
Είναι υψηλής απόδοσης AP89085 IC κατασκευασμένο με επεξεργαστή CMOS με ενσωματωμένο 2MB EPROM. Πρόκειται για μια ηχογράφηση και απαντήσεις IC που μπορούν να αποθηκεύσουν το μήνυμα έως και 85sec. Αυτός ο καταγεγραμμένος ήχος διατηρείται ακόμη και μετά την αφαίρεση της τροφοδοσίας και αυτός ο ήχος που έχει αναπαραχθεί είναι υψηλής ποιότητας με το ελάχιστο επίπεδο θορύβου.
Αισθητήρας υπερήχων
Αυτός ο αισθητήρας χρησιμοποιείται για την ανίχνευση των εμποδίων στο δρόμο για τους τυφλούς σε αυτό το έργο. Αυτός ο αισθητήρας εκπέμπει μια υπερηχητική ριπή και αντιστοίχως δίνει έναν παλμό εξόδου με βάση τον χρόνο που απαιτείται για να επιστρέψει η ηχώ ριπής στην αισθητήρας υπερήχων . Με αυτόν τον τρόπο εξαρτάται από το πλάτος παλμού ηχούς, ο στόχος απόστασης μπορεί εύκολα να ανιχνευθεί και να μετρηθεί.
Μονάδα ηχείων
Το ηχείο χρησιμοποιείται για την καθοδήγηση των ατόμων με προβλήματα όρασης στην πλοήγησή τους με βάση τα σήματα ή τον ηχογραφημένο ήχο της μονάδας αναπαραγωγής φωνής.
ΜΕΓ. 232
Για την επικοινωνία μεταξύ δέκτη GPS και μικροελεγκτή, χρησιμοποιείται το MAX 232. Πρόκειται για μια τυπική σειριακή δυαδική μονάδα διασύνδεσης δεδομένων μεταξύ του τερματικού δεδομένων και της μονάδας επικοινωνίας δεδομένων. Τα σήματα στάθμης RS232 από τον δέκτη GPS μετατρέπονται σε σήματα επιπέδου TTL του μικροελεγκτή από αυτήν τη μονάδα.
Στοιχεία λογισμικού
Εργαλεία λογισμικού όπως Ενσωματωμένο C, Keil IDE , και Uc-Flash χρησιμοποιούνται σε αυτό το έργο για τον προγραμματισμό του μικροελεγκτή.
Εργασία συστήματος φωνητικής πλοήγησης
Ολόκληρο το κύκλωμα τροφοδοτείται με ρυθμιζόμενη τροφοδοσία DC όπως φαίνεται στο διάγραμμα μπλοκ. Ο δέκτης GPS που χρησιμοποιείται σε αυτό το έργο είναι ικανός να λαμβάνει σήματα από δορυφόρους 65 GPS (Global Positioning System). Αυτά τα ληφθέντα σήματα μεταφέρονται σε ακριβείς πληροφορίες θέσης και χρονισμού που μπορούν να διαβαστούν από τη θύρα RS232 αυτού του δέκτη. Αυτά τα δεδομένα γεωγραφικού μήκους, πλάτους, υψομέτρου και χρονισμού αποστέλλονται στη μονάδα μικροελεγκτή μέσω MAX232 IC . Αυτές οι τιμές υποβάλλονται σε συνεχή επεξεργασία στον μικροελεγκτή.
Εργασία συστήματος φωνητικής πλοήγησης
Η μονάδα αναγνώρισης φωνής αναγνωρίζει τις προφορικές λέξεις του χρήστη και στέλνει αντίστοιχα αυτά τα σήματα στον μικροελεγκτή. Ο μικροελεγκτής συγκρίνει αυτές τις προφορικές τιμές θέσης (γεωγραφικό μήκος, πλάτος και υψόμετρο) με σήματα από τον δέκτη GPS. Σε αυτήν τη σύγκριση, ο μικροελεγκτής οδηγεί τη μονάδα αναπαραγωγής φωνής για την παροχή φωνητικής πλοήγησης στο χρήστη. Οι προκαθορισμένες φωνές αποθηκεύονται σε αυτήν την ενότητα ως εντολές πλοήγησης στα τυφλά άτομα. Μπορούμε να αποθηκεύσουμε τις τιμές προορισμού για κάθε φωνή της προφορικής εντολής στον μικροελεγκτή για την αναγνώριση των προορισμών. Ο αισθητήρας υπερήχων ανιχνεύει το εμπόδιο στο δρόμο προς τον προορισμό, έτσι ώστε ο μικροελεγκτής να το πάρει και να ειδοποιεί τα άτομα με προβλήματα όρασης.
Πρόκειται για το παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης ή το σύστημα φωνητικής πλοήγησης βάσει GPS για τυφλούς. Ελπίζω να έχετε καλύτερη κατανόηση του GPS με αυτήν την πρακτική εφαρμογή. Περαιτέρω, οποιαδήποτε βοήθεια για την υλοποίηση αυτού του έργου ή οποιουδήποτε άλλου έργα ηλεκτρονικής , ειδικά για τη σύνδεση του δέκτη GPS και τη διαδικασία διαμόρφωσής του, μπορείτε να αφήσετε τα σχόλιά σας παρακάτω.
