Cadeira de rodas controlada por voz para pessoas com deficiência física

Aqui usamos um módulo de reconhecimento de voz para controlar o desempenho do microcontrolador e do microfone. O módulo de reconhecimento de voz é treinado dando 5 comandos. Os cinco comandos são convertidos em arquivo hexadecimal. Este arquivo hexadecimal aponta 5 localizações de endereço do microcontrolador AT89c52. Quando o comando é dado o programa correspondente e assim controla o movimento ou rotação do motor. Este é o princípio básico de funcionamento da 'cadeira de rodas controlada por voz'. A voz é dada ao módulo de reconhecimento de voz através da execução da localização do endereço e a cadeira se move de acordo. A bateria e a unidade do carregador de bateria servem para fornecer energia.

Descrição do Circuito

Descrição do circuito:

A. O diagrama de circuito completo do nosso projeto é mostrado acima na fig. A bateria de 9 V é conectada em 100 µF. Aqui 7805 IC é usado, este IC é usado para fornecer DC constante 5 V. A saída deste Ic é conectada ao pino nº 40 do microcontrolador AT89C52. A saída do módulo de voz é conectada à porta 1 do At89c52. Em seguida, a saída da porta 2 é fornecida à entrada do circuito do driver do motor. que acionam o motor no sentido horário e anti-horário. A bateria de 12v e 40A está conectada ao circuito do driver do motor.

B. O microcontrolador IC recebe saída digital de 4 bits do módulo de voz. sua porta P1 pina P1.0 – P1.3. E o sinal de interrupção é dado ao pino P3.3 (interrupção externa 1). Ele aciona dois motores DC através da porta P2, pinos P2.0 – P2.3. Um cristal de 12 MHz com sinal twoaock para microcontrolador. Um interruptor de botão (RST) em paralelo com o capacitor de 100nF forma um circuito de reinicialização para reiniciar o microcontrolador.

C. Ele controlará o movimento do Land Rover dependendo do código que receber fornecido abaixo na tabela:

Fig. 3: Layout PCB do circuito sensível à voz para cadeira de rodas

Layout da trilha da cadeira de rodas com controle de voz

Fig. 4: Layout da trilha do circuito sensível à voz para cadeira de rodas

Lista de componentes

Lista de componentes

Fig. 5: Imagem do Módulo Driver do Motor

· A tabela abaixo mostra os parâmetros e sua faixa para o driver.

· A tabela abaixo mostra bits de controle para motores.

Motor CC de 200rpm

Fig. 6: Imagem do motor DC de 200 RPM

A. O motor de engrenagem DC superpesado de eixo lateral de 200 RPM é adequado para robôs maiores e pequenos sistemas de automação. Possui construção robusta com engrenagens grandes. A caixa de engrenagens é construída para lidar com o torque de travamento produzido pelo motor. O eixo de transmissão é apoiado em ambos os lados por buchas metálicas. O motor funciona suavemente de 4V a 12V e fornece 200 RPM a 12V. O motor tem eixo de transmissão de 8 mm de diâmetro e 19 mm de comprimento em formato D para excelente acoplamento.

Módulo de reconhecimento de voz:

B. O sistema de reconhecimento de fala é um circuito de reconhecimento de fala programável, totalmente montado e fácil de usar. Programável, no sentido de que você treina as palavras (ou expressões vocais) que deseja que o circuito reconheça. Esta placa permite que você experimente muitas facetas da tecnologia de reconhecimento de fala. Possui saída de dados de 8 bits que pode ser interligada com qualquer microcontrolador para desenvolvimento posterior. Algumas das aplicações de interface que podem ser feitas são controle de eletrodomésticos, movimentos robóticos, tecnologias assistidas por fala, tradução de fala em texto e muito mais.

Fig. 7: Imagem do Módulo de Reconhecimento de Voz

Fig. 8: Diagrama de Circuito do Sistema de Reconhecimento de Voz HM2007

Especificações:

Trabalhando

Palavras de treinamento para reconhecimento:

A. Pressione “1” (o display mostrará “01” e o LED apagará) no teclado e, a seguir, pressione a tecla TRAIN (o LED acenderá) para colocar o circuito no modo de treinamento, por exemplo, a palavra um. Diga a palavra-alvo no microfone integrado (próximo ao LED) com clareza. O circuito sinaliza a aceitação da entrada de voz piscando e acendendo o LED. A palavra (ou enunciado) agora é identificada como a palavra “01”. Se o LED não piscar, recomece pressionando “1” e depois a tecla “TRAIN”. Você pode continuar treinando novas palavras no circuito.

B. Pressione “2” e depois TRN para treinar a segunda palavra e assim por diante. O circuito aceitará e reconhecerá até 20 palavras (números de 1 a 20). Não é necessário treinar todos os espaços de palavras. Se você precisar de apenas 10 palavras-alvo, isso é tudo que você precisa treinar.

Reconhecimento de teste:

C. Repita uma palavra treinada no microfone. O número da palavra deve ser exibido no display digital. Por exemplo, se a palavra “diretório” foi treinada como a palavra número 20, dizer a palavra “diretório” no microfone fará com que o número 20 seja exibido.

Códigos de erro:

D. O chip fornece os seguintes códigos de erro:

55 = palavra longa, 66 = palavra curta, 77 = sem correspondência

Memória de aprendizagem:

E. Para apagar todas as palavras da memória pressione “99” e depois “CLR”. Os números rolarão rapidamente no display digital à medida que a memória for apagada.

Alterando e apagando palavras:

F. As palavras treinadas podem ser facilmente alteradas substituindo a palavra original. Por exemplo, suponha que a palavra seis seja a palavra “Capital” e você queira alterá-la para a palavra “Estado”. Simplesmente treine novamente o espaço da palavra pressionando “6”, depois a tecla TRAIN e dizendo a palavra “Estado” no microfone. Se desejar apagar a palavra sem substituí-la por outra palavra pressione o número da palavra (neste caso seis) e depois pressione a tecla CLR. A palavra seis foi apagada.

Reconhecimento Independente Simulado:

G. O sistema de reconhecimento de fala depende do locutor, o que significa que a voz que treinou o sistema tem a maior precisão de reconhecimento. Mas você pode simular o reconhecimento de fala independente. Para fazer com que o sistema de reconhecimento simule a independência do locutor, utiliza-se mais de um espaço de palavra para cada palavra alvo. Os espaços de palavra 01, 02, 03 e 04 são atribuídos à primeira palavra alvo programada.

Programação

Programação para projeto

R. Usamos o software KEIL para programação para controlar nossa cadeira de rodas.

Fig. 9: Captura de tela do código C no Keil IDE usado para cadeira de rodas controlada por voz

Fig. 10: Captura de tela do teste do código C no Keil IDE usado para cadeira de rodas controlada por voz

Unidade de carregamento para bateria de 12V e 40A

B. Usamos bateria de 12V e 40A para alimentar ambos os drivers. A unidade de carregamento necessária para esta bateria é mostrada na figura.

C. Os 230V AC são fornecidos ao transformador (tipo redutor) 12-0-12V e 3A através de fusível de 2A. Isso é usado para fornecer proteção ao transformador contra qualquer grande variação na alimentação de entrada. A saída do transformador é dada a diodos que são usados ​​como retificador e convertem CA em CC. Corrente de até 3A é limitada para esses diodos. Um led é usado para indicar que a alimentação está LIGADA. Este led exigia no máximo 5V para funcionar, então usamos 1m? resistor para diminuir a tensão. O interruptor é usado para LIGAR/DESLIGAR a alimentação.

Fig. 11: Diagrama de circuito do carregador para cadeira de rodas controlada por voz

Como executar o projeto

1. Ligue a fonte de alimentação do módulo de voz para fornecer tensão suficiente para o funcionamento adequado.

2. Ligue o interruptor de interrupção e dê o seu comando de voz conforme a necessidade de movimento da cadeira de rodas para o módulo de voz.

3. Após receber o comando de voz, desligue o interruptor de interrupção para evitar qualquer outra interferência de ruído no módulo de voz devido a erro.

4. O módulo de voz gera código hexadecimal que corresponde à fala de entrada. Por exemplo, se falarmos adiante, a saída do módulo de voz será 02h.

5. Esse código é aplicado à porta de entrada 1 do microcontrolador AT89C52.

6. O microcontrolador gera o código correspondente ex02h (0010) que é fornecido a ambos os drivers do motor para acionar o motor na direção direta.

7. Estas etapas são repetidas para todos os comandos.

Código fonte do projeto

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Program for voice control wheelchair

#include
unsigned char data byt=0xFF;
  void keydly 
      {
          int a,b;
          for(a=0;a<50;a++)
          for(b=0;b<1000;b++);
      }
  void int1  interrupt 2
     {
           byt=P1;
           EA=0;
           keydly ;
     }
  void main 
      {
           P2=0x00;  
           P1=0xFF;
  back:IE=0x84;
           byt=0xFF;
           while(byt==0xFF);
           switch(byt)
               {
                    case 0xF2:
                               P2=0x0A;
                               break;   
                     case 0xF4:
                              P2=0x08;
                              break;
                     case 0xF5:
                              P2=0x03;
                              break;
                     case 0xF6:
                              P2=0x02;
                              break;  
                    case 0xF8:
                             P2=0x05;
                             break;
                   }   
            goto back;
     }

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Diagramas de circuito

Diagrama de circuito-HM2007-Cadeira de rodas controlada por voz baseada

Vídeo do projeto