bengala eletrônica para deficientes visuais

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  • UNIVERSIDADE POSITIVO

    NCLEO DE CINCIAS EXATAS E TECNOLGICAS

    CURSO DE ENGENHARIA DA COMPUTAO

    ALESSANDRO CARDOZO BUENO

    Bengala Eletrnica para Deficientes Visuais

    Trabalho de Concluso de Curso.

    Prof. Amarildo Geraldo Reichel

    Orientador

    Curitiba, dezembro de 2010.

  • 2

    UNIVERSIDADE POSITIVO

    Reitor: Prof. Jos Pio Martins

    Vice-Reitor: Prof. Arno Antonio Gnoatto

    Pr-Reitor de Graduao: Prof. Renato Casagrande

    Diretor do Ncleo de Cincias Exatas e Tecnolgicas: Prof. Marcos Jos Tozzi

    Coordenador do Curso de Engenharia da Computao: Prof. Edson Pedro Ferlin

  • 3

    Agradecimentos

    Agradeo a meus pais e familiares que sempre acreditaram em minha capacidade e

    nunca desanimaram ou me abandonaram diante de meus fracassos, incentivando sempre

    na busca de novas vitrias. Agradeo tambm a Deus pelas oportunidades apresentadas

    at o momento tanto de cunho pessoal como profissional. Tambm agradeo a minha

    noiva, que foi minha cmplice e minha incentivadora para chegar ao trmino de meu

    curso.

  • 4

    SUMRIO

    LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ................................................................... 5

    LISTA DE FIGURAS ..................................................................................................... 6

    RESUMO ......................................................................................................................... 7

    ABSTRACT .................................................................................................................... 8

    ORIENTAES GERAIS ............................................................................................ 9

    1 INTRODUO .................................................................................................... 10

    1.1 Deficiencia Visual (Conceito) ............................................................................ 11

    1.2 Pesquisa de Campo ............................................................................................. 11

    1.3 Projetos Antecessores ......................................................................................... 11

    1.4 Microcontroladores ............................................................................................. 12

    1.5 Max Sonar .......................................................................................................... 12

    2 ESPECIFICAO DO PROJETO .................................................................... 12

    2.1 Descritivo do Hardware ...................................................................................... 13

    2.2 Caracteristicas do Projeto ................................................................................... 13

    3 DESENVOLVIMENTO ....................................................................................... 13

    3.1 Funcionamento do Projeto .................................................................................. 14

    3.2 Programao ....................................................................................................... 16

    3.3 Projeto ................................................................................................................. 16

    3.4 Esquemtico de Ligao do MSP .......................................................................17

    3.5 Bengala escolhida................................................................................................19

    3.6 Ligao do Max Sonar................. .......................................................................19

    3.7 Ligao dos Motores Vibratorios........................................................................19

    3.8 Ligao dos Buzzers..................... .......................................................................20

    4 ALIMENTAO ................................................................................................ 20

    5 EFEITO LOW POWER......................................................................................20

    6 FIRMWARE ........................................................................................................20

    7 CONCLUSO.......................................................................................................21

    8 REFERCIAS......................................................................................................22

    APNDICE....................................................................................................................23

    ANEXOS.........................................................................................................................26

  • 5

    LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

    MHz Mega Hertz

    KHz quilo Hertz

    mV mili Volts

    mA mili Amper

    UML Unified Modeling Language

    C Linguagem de programao C

    Clk Clock

    S.U.S. Sistema nico de Sade

    m metros

    C.I. Circuito Integrado

    GND Terra (Ground)

    ms milsimo de segundos

    U.S.B. Universal Serial Bus

    IPC Instituto Paranaense de Cegos

    INTEGRA Instituto de Integrao Social e de Promoo da Cidadania

  • 6

    LISTA DE FIGURAS

    Figura 3.1: Fluxograma da lgica de funcionamento da bengala....................................15

    Figura 3.2: Esquemtico do gravador JTAG .................................................................. 16

    Figura 3.3: Esquemtico de ligao do MSP430 ............................................................ 18

    Figura 3.4: Esquemtico do Max Sonar .........................................................................19

  • 7

    RESUMO

    A bengala eletrnica para deficientes visuais, um projeto que visa facilitar e trazer

    uma nova forma de locomoo com mais segurana e conforto aos portadores desta

    deficincia.

    Basicamente, a bengala utiliza ondas ultrassonicas para identificar obstculos acima

    e abaixo da cintura do deficiente, impedindo assim que o mesmo tenha problemas de

    coliso com objetos presentes nestas posies quando da sua locomoo.

    A bengala emite duas ondas ultrassonicas alternadamente que ao detectarem

    obstculos, so refletidas retornando ao sensor para se detectar o obstculo. Um micro-

    controlador recebe as informaes do obstculo, analisando o grau de perigo de coliso

    com o deficiente visual, acionando micromotores de vibrao acoplados na bengala. O

    posicionamento dos micromotores em pontos diferentes prximos mo do deficiente

    discrimina se o obstculo encontra-se abaixo ou acima linha da cintura.

    Palavras-Chave: Deficientes visuais, bengala eletrnica, bengala de ultrassom, apoio

    locomoo de cegos.

  • 8

    Electronic Cane for the Visually Impaired

    ABSTRACT

    The electronic cane for the visually impaired, is a project that aims to facilitate and

    bring a new form of locomotion with more security and comfort to patients with this

    deficiency.

    Basically, the stick uses sound waves to identify obstacles above and below the

    waist of the poor, preventing them from having the same problems of collision with

    objects present in these positions when they travel.

    The cane sends two ultrasonic waves to detect obstacles which in turn, are reflected

    back to the sensor to detect the obstacle. A micro-controller receives the information of

    the obstacle, analyzing the degree of danger of collision with the visually impaired,

    driving micromotors coupled vibration on the stick. The positioning of micromotors in

    different spots near the hand of the poor discrimination if the barrier is below or above

    the waistline.

    Keywords: Visually Impaired, Electronic Cane, Ultrasonic Cane, support for mobility

    of blind people.

  • 9

    ORIENTAES GERAIS

    Este trabalho tem como finalidade o desenvolvimento de uma bengala eletrnica

    para deficientes visuais, visando facilitar a locomoo de forma mais segura a estes

    indivduos.

    No primeiro captulo contextualizado o projeto, indicando pesquisas e produtos

    desenvolvidos sobre o tema. So conceituados tambm os principais termos tcnicos

    utilizados relativos a deficientes visuais e tecnologias utilizadas.

    O segundo captulo apresenta a especificao tcnica do dispositivo desenvolvido,

    com os detalhes tcnicos, caractersticas funcionais, restries e requisitos mnimos de

    funcionamento.

    No terceiro captulo so apresentadas as etapas de desenvolvimento da bengala

    eletrnica, diagramas funcionais e eltricos, descritivo de funcionamento e firmware

    implementado.

    No quarto captulo so feitas as consideraes a respeito da alimentao do projeto.

    O captulo cinco, trs informaes a respeito do efeito Low Power disponvel no

    microcontrolador

    No captulo seis, relatada a lgica de funcionamento do firmware

    No stimo captulo so apresentadas as concluses e resultados de testes realizados

    com projeto.

  • 10

    1. INTRODUO

    O projeto em questo tem a finalidade de facilitar e melhorar qualidade a vida dos

    portadores de deficincia visual, permitindo que o deficiente identifique objetos ou

    obstcu

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