Globaali paikannusjärjestelmä tai GPS on kiertävien satelliittien verkko, jota käytetään paikantamaan sijainnit missä tahansa avaruudessa takaisin maan päälle. Tällaista tekniikkaa voidaan käyttää monilla aloilla, kuten kaupallisessa käytössä, sotilas- ja siviilipalveluissa ympäri maailmaa. GPS: ää voidaan käyttää näihin tarkoituksiin: täydellinen ajoitus, trilateraatio, satelliittien paikannus ja virheyhteys. Tätä järjestelmää voidaan käyttää yleisesti 24 tunnin ajan. Ennen kuin keskustelemme sokeiden GPS-pohjaisesta matka-avustajasta, kerro meille käsitteestä GPS-tekniikka .
maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPS
Johdatus globaaliin paikannusjärjestelmään (GPS)
maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPS koostuu kolmesta segmentistä: avaruussegmentti (SS), ohjaussegmentti (CS) ja käyttäjäsegmentti (USA). Yhdysvaltain ilmavoimat kehittävät, ylläpitävät ja ylläpitävät ohjaus- ja avaruussegmenttejä. Käyttäjäsegmenttiin kuuluvat sekä siviili- että sotilaskäyttäjät ja heidän GPS-laitteet.
GPS-järjestelmä
Avaruusosio
Tämä segmentti koostuu 24 satelliitista, joista 21 on navigointiavaruusaluksia ja 3 aktiivisia varaosia, jotka kiertävät 11000 meripeninkulman korkeudessa. Nämä satelliitit ovat ennustettavissa ja vakaita korkeiden korkeuksiensa vuoksi. Tämä järjestelmä koostuu kuudesta kiertoradatasosta, jotka ovat kaltevia 55 astetta ja tasaisesti noin 60 astetta ekvatoriaalitasolla.
Hallintasegmentti
Se käsittää pääohjausaseman, vaihtoehtoisen moottoriohjausaseman, kuusi näyttöasemaa ja neljä maa-antennia. Nämä monitoriasemat on sijoitettu kaikkialle maailmaan mittaamaan signaaleja avaruusaluksista, jotka on sisällytetty kunkin satelliitin kiertoradamalliin. Erillisiä maanantenneja käytetään signaalien lähettämiseen satelliiteille.
Käyttäjäsegmentti
Tämä järjestelmä koostuu vastaanottimista, joita voidaan pitää kädessä tai asentaa lentokoneisiin, laivoihin, sukellusveneisiin, autoihin ja kuorma-autoihin. GPS-vastaanottimet voivat purkaa, havaita ja käsitellä signaaleja satelliitteihin. Nämä signaalit voidaan muuttaa sijainniksi, ajaksi ja nopeudeksi. Tätä segmenttiä voidaan käyttää erilaisissa sovelluksissa, kuten satelliittipaikannuksessa, merenkulussa, armeijassa, maanmittauksessa ja seurannassa.
Tämä koskee GPS-tekniikkaa, ja tämän GPS: n sovelluksena annamme projektin, jolla ohjataan sokeita ääniohjausjärjestelmänä.
GPS (Global Positioning System) -pohjainen ääniohjausjärjestelmä sokeille
Termillä sokeus tarkoitetaan ihmisiä, joilla ei ole lainkaan näkemystä, tai ihmisiä, joilla on vähemmän näkemystä. Suurin osa sokeista ihmisistä käyttää opaskoirien tukea kävelylle. Selitämme sokeiden GPS- ja ääniohjausjärjestelmistä. Tässä sokeat ihmiset antavat komennot ja saavat sitten vastauksen äänisignaalien avulla. GPS-vastaanotinta käytetään vastaanottamaan leveys- ja pituusasteet jatkuvasti. Teknologian kehittyessä puheentunnistuksen käyttö on helpompaa lähettää komentoja ohjeista sokeille. Tämän GPS-tekniikan sovelluksena GPS-pohjaiset sokeiden äänihälytysjärjestelmät selitetään käytännössä seuraavissa kappaleissa.
Lohkokaavio sokeiden ihmisten ääniohjausjärjestelmästä
Käytetyt laitteisto- ja ohjelmistokomponentit
Tämä sokea navigointijärjestelmä on rakennettu pääkomponenteilla, kuten mikro-ohjain, GPS-vastaanotin, äänentunnistusmoduuli, äänentoistoyksikkö, kaiutin, ultraäänianturi ja virtalähde . Tarkastellaan yksityiskohtaisesti kaikkia näitä komponentteja.
Mikrokontrolleri
Tämä ohjain on ARM LPC2148 -prosessori, joka yhdistää mikro-ohjaimen nopeaan flash-muistiin, joka vaihtelee välillä 32-512 kt. Siinä on sirulla oleva flash-ohjelmamuisti ja sirun staattinen RAM. Siinä on 10 bittiä A-D-muuntimet ja tukee USB 2.0 -nopeutta. Alhaisista kustannuksista, alhaisesta virrankulutuksesta ja helppokäyttöisyydestä johtuen tämä mikrokontrolleri on luotettava tähän projektiin.
GPS-vastaanotin
Tässä projektissa käytetään globaalia paikannusjärjestelmää tai GPS-vastaanotinta GR87, joka käyttää GPS-satelliittien lähettämiä signaaleja. Se tarjoaa kolmiulotteisen sijainnin, kuten pituus-, leveys- ja korkeusarvot kaikista tämän maailman sijainneista kaikissa sääolosuhteissa. Tämän vastaanottimen pääominaisuudet ovat alhainen virrankulutus, sirulla oleva 1 Mt: n SRAM, 0,1 sekunnin uudelleenhankinta-aika ja monitiehallintalaitteet.
Äänentunnistusmoduuli
Tämä moduuli tunnistaa käyttäjän puhutun sanan mikrofonin kautta. Tämä yksikkö suorittaa puheanalyysin äänitulosignaalin ottamisen jälkeen. Tämä järjestelmä koostuu kahdesta vaiheesta koulutusvaiheena ja toinen on tunnustamisvaihe. Harjoitteluvaiheen aikana puhujan on annettava puhesignaaleja järjestelmän kouluttamiseksi ja toisessa vaiheessa puhujan on annettava puhekäskyjä, jotka sovitetaan edelleen tallennettuihin signaaleihin, kun ne tallennetaan harjoitteluvaiheen aikana. Tämä projekti käyttää IC HM2007 -tunnistusmoduulia.
Äänentoistoyksikkö
Se on erittäin suorituskykyinen AP89085 IC, joka on valmistettu CMOS-prosessorilla, jossa on upotettu 2 Mt EPROM. Se on äänitallenne ja vastaa IC: lle, joka voi tallentaa viestin 85 sekuntiin asti. Tämä tallennettu ääni säilyy senkin jälkeen, kun virtalähde on irrotettu, ja tämä toistettu ääni on korkealaatuista ja melutasoa minimaalinen.
Ultraäänianturi
Tätä anturia käytetään havaitsemaan sokeiden matkalla olevat esteet tässä projektissa. Tämä anturi lähettää ultraäänipurskeen ja antaa vastaavasti lähtöpulssin sen ajan perusteella, joka tarvitaan purskeen kaikun palaamiseen ultraäänianturi . Tällä tavoin riippuu kaikupulssin leveydestä, etäisyystavoite on helppo havaita ja mitata.
Kaiutinyksikkö
Kaiutinta käytetään näkövammaisten ohjaamiseen navigoimaan heitä äänentoistoyksikön signaalien tai äänitetyn äänen perusteella.
MAX 232
GPS 23 -vastaanottimen ja mikro-ohjaimen välisen tiedonsiirron aikaansaamiseksi käytetään MAX 232: ta. Tämä on tavallinen sarjaliitäntäinen binääridatayhteysyksikkö datapäätteen ja tietoliikenneyksikön välillä. GPS-vastaanottimen RS232-tason signaalit muunnetaan mikro-ohjaimen TTL-tason signaaleiksi tällä laitteella.
Ohjelmistokomponentit
Ohjelmistotyökalut, kuten Upotettu C, Keil IDE , ja Uc-Flashia käytetään tässä projektissa mikrokontrollerin ohjelmointiin.
Ääninavigointijärjestelmän toiminta
Koko piiri saa virtansa säädetystä tasavirtalähteestä lohkokaavion mukaisesti. Tässä projektissa käytetty GPS-vastaanotin pystyy vastaanottamaan signaaleja 65 GPS (Global Positioning System) -satelliitilta. Nämä vastaanotetut signaalit siirretään tarkkoihin sijainti- ja ajoitustietoihin, jotka voidaan lukea tämän vastaanottimen RS232-portista. Tämä pituus-, leveys-, korkeus- ja ajoitustieto lähetetään mikro-ohjainyksikölle kautta MAX232 IC . Näitä arvoja prosessoidaan jatkuvasti mikro-ohjaimessa.
Ääninavigointijärjestelmän toiminta
Puheentunnistusmoduuli tunnistaa käyttäjän puhutut sanat ja lähettää vastaavasti nämä signaalit mikro-ohjaimelle. Mikrokontrolleri vertaa puhuttuja arvoja (pituusaste, leveysaste ja korkeus) GPS-vastaanottimen signaaleihin. Tämän vertailun perusteella mikro-ohjain ohjaa äänentoistoyksikköä ääniohjauksen tarjoamiseksi käyttäjälle. Ennalta määritetyt äänet tallennetaan tähän moduuliin navigointikomennoina sokeille. Voimme tallentaa kohde-arvot jokaiselle puhutun komennon äänelle mikro-ohjaimeen kohteiden tunnistamiseksi. Ultraäänianturi havaitsee esteen matkalla määränpäähän, niin että mikro-ohjain saa sen ja hälyttää näkövammaisille.
Kyse on maailmanlaajuisesta paikannusjärjestelmästä tai GPS-pohjaisesta sokeiden ääniohjausjärjestelmästä. Toivon, että ymmärrät paremmin GPS: n tämän käytännön sovelluksen avulla. Lisäksi apua tämän tai muun projektin toteuttamiseen elektroniikkaprojektit , erityisesti GPS-vastaanottimen ja sen määritysprosessin yhdistämistä varten, voit jättää kommenttisi alla.
