Experimentul de laborator isi propune sa ofere un exemplu de proiect SI in care se exploreaza posibilitatile de interfatare la platformele de dezvoltare Rpi , Pico, Micro:bit a unor actuatoare pentru generarea alfabetului Braille. Sunt introduse notiunile de baza despre aceste actuatoare, despre tehnologiile existente pentru dezvoltarea unor periferice pentru nevazatori. Exemplul concret utilizeaza ocelula Braille de tip Metec B11 intefatabil la Pico/Micro:bit/RPi. La sfarsitul laboratorului se vor detine informatii de baza despre posibilitatile de realizare a dispozitivelor IoT cu actuatoare tactile pentru persoane cu deficiente de vedere.

- Platforma Raspberry pi zero/2/3/4, platforme Pico W, BBC Micro:bit;





- Firmware pentru Pico W

E3.4 Surse programe prototip:

Activare Braille Cell B11

Secvena video

E3.5 Mod de desfasurare/urmarire experiment:

Alfabetul Braille este un sistem de scriere tactilă conceput pentru persoanele nevăzătoare sau cu deficien?e de vedere, permi?ându-le să citeasca si sa scrie prin atingere. Inventat de Louis Braille în secolul al XIX-lea, sistemul utilizeaza un aranjament de puncte în relief organizate în celule de sase puncte, unde fiecare combinatie de puncte reprezintă o litera, cifra, semn de punctuatie sau simbol specific. Fiecare celula Braille poate reprezenta pina la 64 de combinatii, oferind o flexibilitate suficienta pentru a acoperi nevoile unui alfabet complet ?i chiar simboluri matematice si muzicale. Braille este esential pentru incluziunea sociala si educationala, permitind accesul independent la informatie, educatie si cultura. Utilizarea alfabetului Braille se extinde dincolo de carti, fiind aplicat in semnalizare publica, tastaturi, dispozitive electronice si etichete, asigurind astfel accesibilitatea in diverse aspecte ale vietii cotidiene. O diagrama cu simbolurile utilizate este reprezentata mai jos:



Metec Braille Modul B11 este un dispozitiv specializat de afisare Braille destinat persoanelor nevazatoare sau cu deficiente de vedere, utilizat pentru a facilita accesul la informatii digitale in format tactil.



Comunicarea directă cu un modul Braille de tip Metec Braille Modul B11 include semnale de control precum STROBE, CLK, DIN, si o sursă de 200V pentru activarea materialelor piezoelectrice.

CLK (Clock) - semnal de sincronizare folosit pentru a marca ritmul în care datele sunt trimise către celulele Braille.
DIN (Data In)- linia pe care sunt trimise datele binare către celulele Braille. Fiecare bit din această linie corespunde activarii sau dezactivarii unui punct Braille.
STROBE- semnal de validare a datelor;
Acesta marchează momentul cand datele prezente pe linia DIN sint stocate in celula Braille.



Principial, conversia tensiunii de 5V la tensiune de 200V se realizeaza prin intermediul unui oscilator de 20-30 Khz care piloteaza un transformator cu ferita. Iesirea acestuia este prevazuta cu un multiplicator si redreseor prin intermediul carora se poate obtine o tensiune de aprox. 150-200V reglabila cu un potentiometru. Acesta pemite ajustarea frecventei oscilatorului care alimenteaza primarul transformatorului. Un sistem comercial VIA4V1.4 xtechnic este reprezenat in imaginea urmatoare:



Interconectarea unui modul Braille la platforma Rpi Pico poate fi realizata astfel:



Sistemul este mobil , datele pot fi trimise prin BT sau WiFi (Pico W).

E3.6 Probleme propuse:

1. Realizati un proiect prototip care va inlocui oscilatorul din convertorul DC/DC cu un microcontroler si analizati ce tensiuni se pot obtine;

2. Realizati un proiect care va permite realizarea unui sistem de conversie a tensiunii continue de 12V de la un panou fotovoltaic la o tensiune de 220V CA;

3. Evidentiati o metoda prin care se pot obtine actuatoare ce permit deplasari de 1-2 mm.



4. Dezvoltati o aplicatie similara pentru BBC:Microbit la care se pot aduga si mesaje vocale pentru activitati de invatare alfabet Braille;

5. Dezvoltati o aplicatie similara pentru RPI interconectat cu ChatGPT(optiunile free);

E3.7 Experimentul poate fi extins pentru:

- Dezvoltarea unor echipamente IoT ieftine, accesibile pentru invatare Braille ;
- Realizarea unor actuatoare programabile penru studiul sensibilitatii degetelor;
- Realizare unor terminale tactile invatabile (necesita antrenament prealabil) ;
- Instrumen ideal în scoli si laboratoare pentru predarea alfabetului Braille.

E3.8 Referinte documentare:

Metec Braille cells;

Metec Braille cell protocol-signals;

Celula folosita

O varianta de control celula Braille cu Arduino;

Cercetare despre perceptie tactila;

Cercetare privind stimuli tactili pentrudeplasare

Un proiect prototip de actuator

Metec_Rpi_driver_GitHub

Using Internet Sockets

---

© 2024 - Fl. Pantilimonescu , Fac. Automatica si Calculatoare UT Iasi

---