Globalt posisjoneringssystem eller GPS er et nettverk av satellitter i bane som brukes til å lokalisere posisjoner hvor som helst i rommet tilbake til jorden. Denne typen teknologi kan brukes på forskjellige områder som kommersiell bruk, militære og sivile tjenester over hele verden. GPS kan brukes til disse formålene: perfekt timing, trilaterasjon, posisjonering av satellitter og feilforbindelse. Dette systemet kan brukes universelt i 24 timer. Før vi diskuterer GPS-basert reiseassistent for blinde mennesker, gi oss beskjed om begrepet GPS-teknologi .
Global Positioning System
Introduksjon til Global Positioning System (GPS)
De Global Positioning System består av tre segmenter: romfartssegment (SS), kontrollsegment (CS) og et brukersegment (USA). Kontroll- og romfartssegmenter er utviklet, drevet og vedlikeholdt av amerikansk luftvåpen. Brukersegmentet inkluderer både sivile og militære brukere og deres GPS-utstyr.
GPS-system
Romsegment
Dette segmentet består av 24 satellitter hvorav 21 er navigasjonsrombiler og 3 er aktive reservedeler som kretser i en høyde av 11000 nautiske mil. Disse satellittene er forutsigbare og stabile på grunn av deres høye høyde. Dette systemet består av seks orbitale plan som er skråstilt 55 grader og like plassert omtrent 60 grader på ekvatorialplanet.
Kontrollsegment
Den består av en hovedkontrollstasjon, en alternativ motorkontrollstasjon, seks monitorstasjoner og fire bakkenantenner. Disse monitorstasjonene er plassert over hele verden for å måle signalet fra romfartøyer som er innlemmet i en banemodell for hver satellitt. Dedikerte bakkenantenner brukes til å kringkaste signaler til satellitter.
Brukersegment
Dette systemet består av mottakere som kan håndholdes eller installeres på fly, skip, ubåter, biler og lastebiler. GPS-mottakere kan dekode, oppdage og behandle signalene til satellitter. Disse signalene kan endres i posisjon, tid og hastighet. Dette segmentet kan brukes i forskjellige applikasjoner som satellittposisjonering, frakt, militær, landmåling og sporing.
Dette om GPS-teknologi og som en applikasjon av denne GPSen her, gir vi et prosjekt for å veilede blinde mennesker som et stemmens navigasjonssystem.
GPS (Global Positioning System) -basert stemmens navigasjonssystem for blinde mennesker
Uttrykket blindhet refererer til menneskene som ikke har noe syn i det hele tatt eller personer som har mindre syn. De fleste blinde mennesker tar støtte fra førerhunder for å gå. Vi forklarer om GPS og stemmens navigasjonssystem for blinde mennesker. I dette blinde utsteder folk kommandoene og mottar deretter svaret ved hjelp av lydsignaler. GPS-mottaker brukes til å motta verdiene for breddegrad og lengdegrad kontinuerlig. Med fremgangen i teknologi er det enklere å sende stemmegjenkjenning kommandoer om veibeskrivelse til blinde mennesker. Som en anvendelse av denne GPS-teknologien blir GPS-baserte talevarslingssystemer for blinde personer forklart praktisk i etterfølgende avsnitt.
Blokkdiagram over stemmens navigasjonssystem for blinde mennesker
Maskinvare- og programvarekomponenter brukt
Dette blinde navigasjonssystemet er bygget med hovedkomponenter som mikrokontroller, GPS-mottaker, stemmegjenkjenningsmodul, stemmeavspillingsenhet, høyttaler, ultralydssensor og strømforsyningsenhet . La oss se detaljert på alle disse komponentene.
Mikrokontroller
Denne kontrolleren er av ARM LPC2148 prosessor, som kombinerer mikrokontrolleren med høyhastighets flash-minne fra 32 til 512 KB. Det har flash-minne på chip og statisk RAM på chip. Den har 10 bit A til D-omformere og støtter for USB 2.0 fullhastighetsoverføring. På grunn av lave kostnader, lavt strømforbruk og enkel håndtering, er denne mikrokontrolleren pålitelig for dette prosjektet.
GPS-mottaker
Global Positioning System eller GPS-mottaker som brukes i dette prosjektet er GR87 som bruker sendesignalene fra GPS-satellitter. Den gir et tredimensjonalt sted som verdier for lengdegrad, bredde og høyde fra alle posisjoner i denne verden under alle værforhold. Hovedfunksjonene til denne mottakeren er lavt strømforbruk, 1 MB SRAM på chip, 0,1 sekunders gjenanskaffelsestid og multi-path-reduksjonsmaskinvare.
Stemmegenkjenningsmodul
Denne modulen oppdager brukerens talte ord gjennom en mikrofon. Taleanalyse vil foregå av denne enheten etter at lydinngangssignalet er tatt. Dette systemet består av to faser som en treningsfase, og den andre er en anerkjennelsesfase. Under opplæringsfasen må høyttaleren gi talesignaler for å trene systemet, og i andre faser må høyttaleren gi talekommandoer som videre matches med lagrede signaler mens de lagres under treningsfasen. Dette prosjektet bruker IC HM2007 som en gjenkjennelsesmodul.
Voice Playback Unit
Det er av høy ytelse AP89085 IC produsert med en CMOS-prosessor med en innebygd 2 MB EPROM. Det er en lydplate og svarer IC som kan lagre meldingen opptil 85 sek. Denne innspilte lyden beholdes selv etter at strømforsyningen er fjernet og denne gjengitte lyden er av høy kvalitet med minimalt støynivå.
Ultralydssensor
Denne sensoren brukes til å oppdage hindringene på vei for blinde personer i dette prosjektet. Denne sensoren overfører en ultralydssprengning og gir tilsvarende en utgangspuls basert på tiden det tar for at ekkoet skal komme tilbake til ultralydssensor . Avhenger på denne måten av ekko-pulsbredden, avstandsmål kan lett oppdages og måles.
Høyttalerenhet
Høyttaleren brukes til å veilede synshemmede til å navigere dem basert på signalene eller den innspilte lyden fra stemmeavspillingsenheten.
MAX 232
For å gi kommunikasjonen mellom GPS-mottaker og mikrokontroller, brukes MAX 232. Dette er en standard seriell binær datakoblingsenhet mellom dataterminalen og datakommunikasjonsenheten. RS232-nivå signaler fra GPS-mottakeren konverteres til TTL-nivå signaler fra mikrokontrolleren av denne enheten.
Programvarekomponenter
Programvareverktøy som Innebygd C, Keil IDE , og Uc-Flash brukes i dette prosjektet for programmering av mikrokontrolleren.
Arbeid med Voice Navigation System
Hele kretsen drives av en regulert likestrømforsyning som vist i blokkdiagrammet. GPS-mottakeren som brukes i dette prosjektet er i stand til å motta signaler fra 65 GPS (Global Positioning System) satellitter. Disse mottatte signalene overføres til presis posisjons- og tidsinformasjon som kan leses fra RS232-porten på denne mottakeren. Disse lengdegrad-, breddegrad-, høyde- og tidsdataene sendes til mikrokontrollerenheten gjennom MAX232 IC . Disse verdiene behandles kontinuerlig i mikrokontrolleren.
Arbeid med Voice Navigation System
Stemmegenkjenningsmodulen gjenkjenner brukerens talte ord og sender tilsvarende signalene til mikrokontrolleren. Mikrokontrolleren sammenligner de talte stedverdiene (lengdegrad, breddegrad og høyde) med signaler fra GPS-mottakeren. Ved denne sammenligningen driver mikrokontrolleren stemmeavspillingsenheten for å gi stemmens navigasjon til brukeren. Forhåndsdefinerte stemmer lagres i denne modulen som navigeringskommandoer til blinde personer. Vi kan lagre destinasjonsverdiene for hver tale i kommandoen i mikrokontrolleren for å gjenkjenne destinasjonene. Ultralydssensoren oppdager hindringen på veien mot destinasjonen, slik at mikrokontrolleren får den og varsler synshemmede.
Dette handler om det globale posisjoneringssystemet eller GPS-baserte stemmens navigasjonssystem for blinde personer. Jeg håper at du har en bedre forståelse av GPS med denne praktiske applikasjonen. Videre all hjelp til å implementere dette prosjektet eller andre elektronikkprosjekter , spesielt for å koble til GPS-mottakeren og konfigurasjonsprosessen, kan du legge igjen kommentarene nedenfor.
