UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA …repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/27377/1/TESIS.pdf · ELECTRÓNICO DIRIGIDA POR COMANDO DE VOZ PARA AUTOMATIZAR UNA CAMA,

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE GRADUACIÓN

TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE

INGENIERO EN TELEINFORMÁTICA

ÁREA SISTEMAS

TEMA

“ESTUDIO Y DISEÑO DE UN SISTEMA ELECTRÓNICO DIRIGIDA POR COMANDO DE VOZ

PARA AUTOMATIZAR UNA CAMA, PARA PACIENTES CON CAPACIDADES ESPECIALES Y

PROBLEMAS DE MOVIMIENTO”.

AUTOR

PEÑA VERA CRISTHIAN GEOVANNY

DIRECTOR DEL TRABAJO ING. SIST. GARCÍA TORRES INGRID ANGÉLICA,MGTR

2017

GUAYAQUIL – ECUADOR

ii

DECLARACIÓN DE AUTORÍA

“La responsabilidad del contenido de este Trabajo de Titulación, me

corresponde exclusivamente; y el patrimonio Intelectual del mismo a la

Facultad de Ingeniería Industrial de la Universidad de Guayaquil”

Peña Vera Cristhian Geovanny

c/c: 0926963687

iii

DEDICATORIA

Dedico este trabajo a Dios por darme inteligencia, inspiración y fortaleza

para salir adelante y a mis padres y hermanos por su ayuda constante.

iv

AGRADECIMIENTO

Agradezco a Dios por ser mi fuente de inspiración y fortaleza para seguir

siempre hacia adelante.

Agradezco a mi familia por ser ese apoyo y pilar fundamental en mi vida.

Agradezco a mis padres por sus consejos, por su apoyo en cada

momento de mi vida.

Agradezco a mi tutora la ING. Ingrid García por ser una buena guía y

saber conducirme hacia el objetivo.

v

ÍNDICE GENERAL

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

N° Descripción Pág.

1.1 Introducción 2

1.2 Objeto de la investigación 3

1.3 Justificación de la investigación 3

1.4 Objetivos de la investigación 4

1.4.1 Objetivos general 4

1.4.2 Objetivos específicos 4

1.5 Limitación del problema 5

1.5.1 Marco teórico 5

1.5.2 Antecedentes del estudio 5

1.6 Fundamentación teórica 8

1.6.1 Reconocimiento de voz 8

1.6.2 Micro-controladores 9

1.6.3 EasyVR 11

1.6.3.1 Características 12

1.6.3.2 Aplicaciones 12

1.6.4 Arduino 13

1.6.4.1 Como funciona Arduino 13

1.6.4.2 Características generales de la placa 15

1.6.4.3 Porque usar Arduino 16

1.6.4.4 Características de las distintas avr con sus

Respectivos micro-controlador 18

1.6.5 Fundamentación legal 19

vi

CAPÍTULO II

METODOLOGÍA


2.1 Diseño de un sistema electrónico dirigido 21

por comando de voz para la automatización

de una cama.

2.2 Reconocimiento de voz y sus diferentes formas de

Funcionamiento 21

2.3 Limitaciones 22

2.4 Modulo EasyVR 23

2.5 Conexiones 24

2.5.1 Conexión UP 25

2.5.2 Conexión PC 25

2.6 Micrófono 26

2.7 Salida de audio 27

2.8 Comando de voz 27

2.9 Cargar la tabla de sonido 29

2.9.1 Para qué sirve Quicksynthesis 29

2.9.2 Crear una tabla de sonido brevemente en

Los siguientes pasos 29

2.9.3 Creada la tabla de sonido, ahora hay que

Añadirla al módulo 36

2.10 El módulo de 8 relés 40

2.10.1 Características 40

2.11 Interfaz de control mediante reconocimiento de

Voz con el programa del micro-controlador para

Que pueda cumplir el movimiento de la cama 42

vii

2.12 Sistema de alimentación de los circuitos 43

2.13 Arduino mega 44

2.13.1 Configuraciones 44

2.13.2 Programación 44

2.13.3 Hardware que utiliza el Arduino para su

Conectividad 46

2.13.4 Diagrama de instalaciones del Arduino mega

Y sus conexiones de control y sistema

Electrónico 46

2.13.5 Comunicación entre el módulo Arduino y el

Software del EasyVR 47

viii

CAPÍTULO III

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS


3.1 implementación del prototipo Automatizado

Encargado de funcionar mediante Comandos

De voz para movilizar a las personas Con

Capacidades especiales y problemas de

Movimientos 51

3.1.1 Conexión entre el micrófono y el EasyVR 51

3.1.2 conexión de salida de audio del Arduino en

El módulo EasyVR 52

3.1.3 Conexión entre el módulo EasyVR y el modulo

Arduino mega 52

3.1.4 montaje y conexiones del módulo de 8 relés 53

3.1.5 Ensamblaje del software 54

3.1.6 Sistematización software 55

3.1.7 Tabla de sonidos 56

3.1.8 Asentamiento del sistema 57

3.1.9 Observaciones sobre el prototipo electrónico

dirigido por comando de voz 59

3.2 IMPACTO: Indicadores de cada etapa de la

Investigación para ver si se ha cumplido con

Los objetivos expresados en el proyecto 60

3.2.1 prueba del funcionamiento del EasyVR 60

3.2.2 prueba de funcionamiento del Arduino mega 61

3.2.3 prueba de funcionamiento de la Integración

Del Arduino y el EasyVR 62

3.2.4 prueba de funcionamiento de la cama

ix

Automatizada 62

3.2.5 Análisis técnicas 63

3.3 Análisis del proyecto implementado 65

3.3.1 Análisis positivo 65

3.3.2 Análisis negativo 66

3.4 Costo del proyecto 66

3.5 Conclusión 68

3.6 Recomendaciones 69

Anexos 70

Bibliografías 76

x

ÍNDICE DE TABLAS


1 Diferentes avr con sus características y

Sus respectivos micro-controladores 18

2 muestra los comandos predefinidas en

Diferentes idiomas 28

3 Tabla de compresión de tiempo disponible 39

4 Grupos de comandos para la comunicación

Entre el Arduino y el EasyVR mediantes sus

Protocolos y líneas de programación 48

5 Se muestra los sonidos generados y subidos

Al módulo EasyVR 56

6 Prueba del EasyVR 61

7 Prueba del Arduino mega 61

8 Prueba de la cama automatizada 63

9 Evaluación y observación 64

10 Muestra las condiciones de trabajo 64

11 Cargas eléctricas, voltajes máximos y mínimos 65

12 Consumo de corriente del EasyVR en funcionamiento

Activo 65

13 Parte electrónica 66

14 Parte eléctrica 67

15 Otros gastos 67

xi

ÍNDICE DE FIGURA


1 Maqueta de encendido y apagado de luces

Mediante reconocimiento de voz 6

2 Asistencia hacia las personas con discapacidades

De movimientos 7

3 Cama para pacientes que se automatizará

Mediante el sistema electrónico por comando

De voz. 8

4 Parte interna de un micro-controlador 10

5 Módulo EasyVR encargado de reconocer

El comando de voz 11

6 Placa de Arduino 15

7 Placa de Arduino con sus características

Y elementos 16

8 Interfaz de control dividido en 4 fase utilizando

Un reconocimiento de voz 21

9 Circuito que muestra las conexiones entre el modulo

EasyVR y el Arduino 26

10 Clic en la hoja en blanco para abrir un proyecto

Nuevo 30

11 Selecciona ok en RSC4 31

12 Se asigna un nombre al proyecto 31

13 Se da clic en la cruz verde y selecciona los archivos

De audio 32

14 Se deja el valor por default, y se da clic en ok for all 32

15 Auto label all 33

16 Se busca el botón verde que dice built 33

xii

17 Se da clic en ok 34

18 Clic en ok 34

19 En esta ventana aparecerá en rojo 35

20 Cuando se ha terminado quedará en verde 35

21 Clic en ok 36

22 Capture del montaje de la tabla de sonidos 37

23 Nueva tabla de sonido cargada al módulo 38

24 Muestreo de compresión y de frecuencia del

Sensory quicksynthesis 39

25 Placa de un módulo de 8 relés para la conmutación

De cargas de potencia 40

26 Conexiones del módulo de 8 relés con el modulo

Arduino 41

27 Explica los pines de alimentación de los módulo 44

28 Diagrama de flujo que muestra el trabajo de los

Comandos en un tiempo de 2 segundos 45

29 Circuito de las conexiones eléctricas del Arduino 47

30 Nos enseña mediante una gráfica el funcionamiento

Paso a paso del proceso de los comandos que se

Utilizaran 49

31 Muestra el funcionamiento completo del proyecto

De reconocimiento de voz 50

32 Placa del EasyVR conectado al micrófono 51

33 Placa con su respectiva salida de audio 52

34 Ensamblaje del Arduino y el módulo EasyVR con

Sus conexiones 53

35 Montaje del módulo de relés con el Arduino 53

36 Muestra la consola de plástico que se utilizara para

El proyecto 54

37 Capture del proceso de programación del Arduino 55

xiii


38 Conexiones de los motores en la cama 57

39 Implementaciones de toma de corrientes 58

40 Análisis de la corriente para el uso de cableado 58

41 Muestra el producto terminado de la cama

Automatizada por comando de voz 59

xiv

ÍNDICE DE ANEXOS


1 Ley orgánica de discapacidades 71

2 Audacity 73

3 Balabolka 74

4 Fritzing 75

xv

AUTOR: PEÑA VERA CRISTHIAN GEOVANNY TITULO: ESTUDIO Y DISEÑO DE UNA SISTEMA ELECTRÓNICO DIRIGIDA POR COMANDO DE VOZ PARA AUTOMATIZAR UNA CAMA, PARA PACIENTES CON CAPACIDADES ESPECIALES Y PROBLEMAS DE MOVIMIENTO. DIRECTOR: ING. GARCÌA TORRES INGRID ANGÉLICA, MGTR

RESUMEN

El proyecto consiste en el estudio e implementación de una cama con un sistema electrónico, con el objetivo de automatizar mediante comandos de voz, sin la necesidad de utilizar ningún interfaz físico tales como teclado o controles. se detalla la implementación de la tecnología de reconocimiento de voz a través del módulo EasyVR y el módulo Arduino que permite controlar los motores que dan el movimiento de la cama, así facilitará los problemas de las personas con discapacidades o con problemas de movimiento. Se incluirá en este capítulo los objetivos trazados para este proyecto y la metodología del mismo. Luego se encuentra detallado la información del marco teórico que trata sobre los conceptos necesarios que sustentan la información para entender de mejor manera el funcionamiento del proyecto. La última parte se trata de la implementación del sistema electrónico dirigido por comando de voz para una cama para personas con discapacidades, en esta parte se subdivide en 4 etapas que es el diseño electrónico, diseño de software, el diseño mecánico y en la última parte se detallan las pruebas de funcionalidad que fue sometido el prototipo incluyendo la conclusión, recomendaciones y anexos.

Palabras claves: EasyVR, Arduino, Automatización, metodología

Peña Vera Cristhian Geovanny ING. García Torres Ingrid Angélica, MGTR c/c 0926963687 Directora de titulación

xvi

AUTHOR: PEÑA VERA CRISTHIAN GEOVANNY TITLE: STUDY AND DESIGN OF AN ELECTRONIC SYSTEM DIRECTED BY VOICE COMMAND TO AUTOMATE A BED, FOR PATIENTS WITH SPECIAL CAPACITIES AND MOVEMENT PROBLEMS. DIRECTOR: ING. GARCÌA TORRES INGRID ANGELICA, MGTR

ABSTRACT

The project consists of the study and implementation of a bed with an electronic system, with the aim of automating with voice commands, without the need to use any physical interface such as keyboard or controls. In the project we give details on the implementation of voice recognition technology through the module EasyVR and the Arduino module that allows control the engines that give the movement of the bed, thus helping to solve the problems of people with disabilities or with movement problems. This chapter will include the objectives outlined for this project and its methodology. Then the information of the theoretical framework that deals with the necessary concepts that support the information to better understand the operation of the project is detailed. The last part is the implementation of the electronic system directed by voice command for a bed for people with disabilities. This part is subdivided into four stages which are: electronic design, software design, and mechanical design and in the last part we detail the functionality tests to which the prototype was summited; including the conclusion, recommendations and annexes.

KEYWORDS: EasyVR, Arduino, Automation, methodology

Peña Vera Cristhian Geovanny ING. García Torres Ingrid Angélica,MGTR

c/c 0926963687 Director of degree

PRÓLOGO

El objetivo de esta investigación es de exponer mediante la tecnología la

elaboración de un sistema automatizado por comando de voz para el

movimiento de una cama para las persona con discapacidades y problemas

del movimiento con el fin de mejorar la atención hospitalaria o en cualquier

lugar del país que se encuentre.

Para haber hecho posible este proyecto se tuvo que hacer estudios

previos y análisis sobre la cantidad de personas discapacitadas que hay

dentro del país y que requieren movilizarse por voluntad propia y la

aceptación de este proyecto fue exitoso.

Luego del proceso y análisis del resultado que justificaran la

aceptación del estudio, se procedió al estudio de los diferentes tipos de

elementos que se usaran para el proyecto.

Se tomaron en cuenta varios proyectos similares realizados en otros

países, los mismos que sirvieron de referencia para la fabricación del

prototipo de este trabajo de investigación.

El motivo para el desarrollo de este proyecto es de permitir que la

tecnología se relaciones más con las medicinas y que pueda haber una

mejor atención y comodidad para estos tipos de personas con distintos

tipos de discapacidades.

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

1.1 Introducción

En el Ecuador existe 415.500 personas registradas con

discapacidades lo cual está entre los porcentajes más altos de América, en

el guayas se registran 99.281 personas discapacitadas. Las personas que

sufren discapacidades física en el país es de 47.19% dentro de esta

discapacidad están las personas con problemas de lesiones medulares que

conllevan a la discapacidad hemipléjicas, parapléjicas, tetrapléjicas.

También existen otras discapacidades que se generan por accidentes, y

pierden algunas extremidades del cuerpo como son los brazos o piernas,

todas estas enfermedades llevan a ser una discapacidad que limita el

movimiento de las personas.

Luego del previo estudio de todas las personas con discapacidades

de movimiento en las clínicas, hospitales y centros de salud, estas brindan

un servicio muy deficiente a los pacientes que llegan para ser atendidos, ya

sea por falta de dispositivos, insumos médico o por falta de personal.

Este tipo de enfermedades o discapacidades se requiere de una

buena atención y dedicación, ya que son pacientes que no pueden

moverse por sus propios medios y necesitan ayuda de otras personas.

Por esta razón se quiere implementar un sistema electrónico

automatizado dirigido por comando de voz para la movilización de una

cama para estos tipos de discapacidades, la idea surgió porque ya es el

momento, que en Guayaquil-Ecuador la salud se maneje mediante una

buena tecnología de punta, que todo sea automatizado para la comodidad

del-paciente.

El problema 3

Por medio de este proyecto nos da la oportunidad de mostrar que la

tecnología es una realidad para todas las personas, como lo es en los

estados Unidos, Rusia y China.

La información está dividida en el marco teórico que trata sobre los

conceptos necesarios que verifica la información para entender de mejor

manera sobre el funcionamiento del proyecto, y la parte conceptual que

básicamente se encuentra detallado en especificaciones técnicas de cada

elemento electrónico y el motivo por el cual fue elegido este diseño

automatizado. (Investigacion directa)

1.2 Objeto de la investigación

El objeto de la investigación es diseñar un sistema electrónico

dirigido por comando de voz para automatizar una cama, para pacientes

con discapacidades de movimiento y poder mejorar las condiciones de

atención a personas con capacidades especiales.

El estudio del proyecto es moderno ya que se utilizará tecnologías

por comando de voz, también se utilizará el sistema de Arduino que

servirá para cumplir con las necesidades de las personas con

discapacidades.

1.3 Justificación de la investigación

No solo adultos, jóvenes y niños asisten a los hospitales, también

están las personas con discapacidades visuales, discapacidades motrices

y dificultades de movimientos.

Estas personas tienen problemas para subir, sentarse, llamar a las

enfermeras (o), para encender luces dentro de cualquier centro de salud.

Para estas personas el tiempo y estancia en los centros de salud y

El problema 4

hospitales no es muy placentero, además que se interrumpirán las labores

de los empleados y de otros usuarios que trataran de ayudar a estas

personas.

Hoy en día las camas de los hospitales son eléctricas y mecánicas

dificultando la autonomía del paciente y haciéndola dependiente de otras

personas para poder realizar algún tipo de movimiento.

Por este motivo se tiene la idea de mejorar este tipo de atención

diseñando por medio de un sistemas electrónico dirigido por comando de

voz para automatizar las camas para estas clases de pacientes con

capacidades especiales y así resolver los problemas para estas personas

con discapacidad que están internadas dentro de un centro de salud o en

su propio domicilio.

1.4 Objetivos de la investigación

1.4.1 Objetivo general

Diseñar un sistema electrónico dirigido por comando de voz mediante

el módulo EasyVR y el Arduino ATmega para la automatización de la cama

para pacientes con capacidades especiales.

1.4.2 Objetivos específicos

Investigar la situación actual de las personas con discapacidades

motrices o de movimientos para resolver sus necesidades.

Analizar los elementos y dispositivos que utilizaremos para la

realización del sistema automatizado dirigido por comando de voz

Diseñar el sistema automatizado mediante reconocimiento de voz

por el módulo EasyVR y el Arduino ATmega328.

Realizar las diferentes programaciones de Arduino mega y la

programación EasyVR con sus diferentes tipos de funcionamiento

El problema 5

1.5 Limitación del problema

1.5.1 Marco teórico

En este capítulo analizaremos los conceptos y características de cada

elemento que se utilizará en el diseño del prototipo, de la misma manera

con imágenes y gráficos que aporten a una mejor explicación del proyecto,

además describiremos detalladamente cada componente del sistema.

1.5.2 Antecedentes del estudio

En Paraguay se hizo un estudio similar al proyecto que queremos

emplear, Es muy importante que la tecnología facilite la vida de las

personas, en especial de aquellas con capacidades especiales.

Para esto la domótica se ocupa del monitoreo y acceso a dispositivos

dentro de las residencias para que las personas puedan tener un mejor

control sobre estas, permitiendo así la accesibilidad y la prevención de

accidentes a través del control a distancia.

En este caso, el sistema automatizado por comando de voz fue

diseñado para el encendido y apagado de luces dentro de un recinto para

personas con discapacidades.

Este estudio fue hecho en el año 2015 por la Facultad Politécnica de

la Universidad Nacional del Este. (Martinez, 2015)

El problema 6

FIGURA Nº 1

MAQUETA DE ENCENDIDO Y APAGADO DE LUCES MEDIANTE

RECONOCIMIENTO DE VOZ

Fuentes: file:///C:/Users/FACI/Documents/23-162-1-PB.pdf Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny (Martinez, 2015)

En la ciudad de Valencia-España en la Universidad Politécnica de

Valencia también se hizo un estudio previo sobre este sistema

automatizado por comando de voz en el año 2013 por Panta Martínez

Javier, se hizo el análisis para automatizar un hogar mediante comando de

voz.

El presente escrito documenta la creación de un sistema para

controlar un hogar mediante la voz, concretamente, este documento detalla

el proceso de análisis, diseño, implementación y pruebas de un prototipo

de interfaz por voz que se conecta a un sistema demótico.

El sistema demótico estaría compuesto de un servidor demótico y partes

móviles distribuidas dentro de un hogar. (Panta Martinez Javier, 2013)

Los objetivos planteados en este proyecto era de aplicar la tecnología

de reconocimientos de voz a comandos emitido por voz. En la actualidad

se ha hecho un breve análisis e investigación sobre la metodología y

sistema de atención para las personas con discapacidades motrices en los

diferentes centros de salud de la ciudad de Guayaquil, las personas con

El problema 7

estas discapacidad tienen muchos problemas al momento de moverse o

acomodarse de la manera que ellos deseen, por eso cuando llega el

momento de atender a estar persona se requiere de gran atención para

ellos, ya que no se pueden mover. Estas son cosa que en los hospitales no

les brindan esa cantidad de tiempo, Por lo tanto se genera un conflicto ya

que hay muchos pacientes en espera y poco personal de atención.

FIGURA Nº 2

ASISTENCIA HACIA LAS PERSONAS CON DISCAPACIDADES DE

MOVIMIENTO.

Fuentes: file:///C:/Users/FACI/Documents/23-162-1-PB.pdf Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny

Debido a todo esto hicimos el estudio previo para diseñar este

prototipo automatizado que funciona mediante comando de voz para poder

automatizar las cama que utilizarán cada uno de estos pacientes con

discapacidades y lo mejor de todo, es que el precio de esta inversión no

será muy alto y así resolveremos muchos problemas y ganaremos tiempo

para que todos tengan una buena atención ya que sin necesidad de tener

algún interfaz o control podrán ordenar a la cama y hacer el movimiento

que ellos necesiten mediante su voz.

El problema 8

FIGURA Nº 3

CAMA PARA PACIENTES QUE SE AUTOMATIZARÁ MEDIANTE

EL SISTEMA ELECTRÓNICO POR COMANDO DE VOZ.

Fuente: http://descansosalud.blogspot.com/2014/07/especial-camas-articuladas Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny

El propósito del proyecto es de incentivar y promocionar el diseño de

la cama automatizada para la comodidad de las personas con capacidades

especiales o por inmovilización.

De la misma manera gestionar la idea para los hospitales y centros

de salud de todo el país o cualquier establecimiento que se requiera, y

poder aportar ante la sociedad un sistema automatizado que cambiara de

manera absoluta la estadía hospitalaria en el país, para el mejoramiento de

atención hacia los pacientes con diferentes tipos de enfermedades sobre

todo las de movimiento.

1.6 Fundamentación teórica

1.6.1 Reconocimiento de voz

El reconocimiento de voz es la capacidad que tiene un ordenador de

convertir las palabras de la vos humana a un código binario. La mayoría de

las personas tienen la idea de que el reconocimiento de voz, se basa en

que un computador tiene una especie de oídos electrónico, en realidad este

sirve más como un traductor el cual convierte nuestro lenguaje, en uno

comprensible por la máquina.

El problema 9

El reconocimiento de voz, es el intento del equipo para identificar a la

persona que le habla, basándose en el tono único de su voz. Por lo tanto,

podemos decir que el reconocimiento de voz es una de las nuevas

tecnologías que nos permiten la entrada de comandos y datos a la

computadora, al igual que otras interfaces de entrada como el teclado, el

ratón o la pantalla táctil, entre otros. (directory M, 2015)

1.6.2 Micro-controladores

El micro-controlador fue inventado por Texas Instruments en la

década de 1970, casi al mismo tiempo que el primer microprocesador que

estaba siendo inventado en Intel.

Los primeros micro-controlador son simplemente microprocesadores

con una función de memoria, como la memoria RAM y ROM. Más tarde, los

micro-controladores se desarrollaron en una amplia gama

de dispositivos diseñados para aplicaciones de sistemas integrados

específicos en dispositivos tales como automóviles, teléfonos móviles y

electrodomésticos.

En 1971, el primer micro-controlador fue inventado por dos

ingenieros de Texas Instruments, de acuerdo con el Instituto Smith

soniano. Gary Boone y Michael Cochran crearon el TMS 1000, el cual era

un micro-controlador de 4 bits con función de ROM y RAM. El TMS 1000

estuvo disponible en varios tamaños de RAM y ROM. A partir de 1983,

cerca de un millón de TMS 1000 fueron vendidos. (eHOWenespañol,

2014)

El problema 10

FIGURA Nº 4

PARTE INTERNA QUE CONFORMAN UN MICRO-CONTROLADOR

Fuente: http://www.electronicaestudio.com/microcontrolador.htm#inicio Elaborado: Peña Vera Cristhian Geovanny (electronica estudio)

Un micro-controlador es un circuito integrado que en su interior

contiene una unidad central de procesamiento (CPU), unidades de

memoria (RAM y ROM), puertos de entrada y salida y periféricos.

Estas partes están interconectadas dentro del micro-controlador, y en

conjunto forman lo que se le conoce como microcomputadora. Se puede

decir con toda propiedad que un micro-controlador es una

microcomputadora completa encapsulada en un circuito integrado.

(Electrónica estudio, 2014)

Un micro-controlador dispone normalmente de los siguientes

componentes:

Procesador o UCP (Unidad Central de Proceso).

Memoria RAM para Contener los datos.

Memoria para el programa tipo ROM/PROM/EPROM.

El problema 11

Líneas de E/S para comunicarse con el exterior.

Diversos módulos para el control de periféricos (temporizadores,

Puertas Serie y Paralelo, CAD: Conversores Analógico/Digital, CDA:

Conversores Digital/Analógico, etc.).

Generador de impulsos de reloj que sincronizan el funcionamiento de

todo el sistema. (Electrónica estudio, 2014)

1.6.3 EasyVR

EasyVR es un módulo multi-prototipo de reconocimiento de voz

diseñado para añadir capacidades de reconocimientos de voz, versátil,

robusta y económicas para cualquier aplicación.

EasyVR es el prototipo de la segunda generación del módulo VRbot y

se basa en las características y funcionalidad de su predecesor. El módulo

EasyVR se puede utilizar con cualquier host con una interfaz UART

alimentado a 3,3 V - 5V, tales como PIC y placas Arduino. (Silicio.MX,

2015 )

FIGURA Nº 5

MÓDULO EASYVR ENCARGADO DE RECONOCER EL COMANDO DE

VOZ.

Fuente: http://silicio.mx/easyvr-modulo-multi-proposito-de-reconocimiento-de-voz Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny (Silicio.MX, 2015 )

El problema 12

1.6.3.1 Características

Esta placa es la nueva versión 3.0 de reconocimiento de voz para

Arduino.

Dispone de conectores adicionales para micrófono.

Salida de altavoz, línea de audio con Jack y acceso a los pines I/O

del módulo EasyVR.

También dispone de un LED programable para mostrar indicaciones

durante el proceso de reconocimiento de voz para y así poderlo

Configurar.

El módulo puede ser utilizado con cualquier host con una interfaz

UART. (alimentado3.3V-5V).

1.6.3.2 Aplicaciones

Hay diferentes aplicaciones de reconocimientos de EasyVR.

A continuación hablaremos de algunas de ellas:

Sistemas de control gobernados por medio de voz.

Control de acceso de voz.

Sistemas robóticos controlados por voz.

Es utilizada para la configuración de los comandos para el módulo

EasyVR para llevar a cabo su configuración.

El EasyVR debe estar conectado a la PC a través de la Arduino o

utilizando una placa adaptadora.

En el software, el usuario puede definir un nuevo disparo, grupos de

comandos, los sonidos y las contraseñas. Basado en el discurso grabado

es posible generar cualquier acción como encender un comando.

El problema 13

En el software, el usuario debe definir un nuevo comando, grupos de

comandos, los sonidos y las contraseñas. Basado en el comando grabado

es posible generar cualquier acción como encender una salida. (Silicio.MX,

2015 )

1.6.4 Arduino

Arduino es una plataforma de prototipos electrónica de código abierto

(open-source) basada en hardware y software flexibles y fáciles de usar.

Arduino puede sentir el entorno mediante la recepción de entradas desde

una variedad de sensores y puede afectar a su alrededor mediante el

control de luces, motores y otros artefactos.

El micro-controlador de la placa se programa usando el Arduino

Programming Lenguaje (basado en Wiring) y el Arduino Development

Environment (basado en Processing).

Los proyectos de Arduino pueden ser autónomos o se pueden

comunicar con software en ejecución en un ordenador (por ejemplo con

Flash, Processing, MaxMSP, etc.).

Las placas se pueden ensamblar a mano o encargarlas pre

ensambladas; el software se puede descargar gratuitamente. Los diseños

de referencia del hardware (archivos CAD) están disponibles bajo licencia

open-source, por lo que eres libre de adaptarlas a tus necesidades.

Arduino recibió una mención honoríca en la sección Digital Communities

del Ars Electrónica Prix en 2006. (Arduino + -, 2015)

1.6.4.1 ¿Cómo funciona Arduino?

El Arduino es una placa basada en un micro-controlador,

específicamente un ATMEL. Un micro-controlador es un circuito integrado

(podríamos hablar de un microchip) en el cual se pueden grabar

instrucciones. Estas instrucciones se escriben utilizando un lenguaje de

El problema 14

programación que permite al usuario crear programas que interactúan con

circuitos electrónicos.

Normalmente un micro-controlador posee entradas y salidas digitales,

entradas y salidas analógicas y entradas y salidas para protocolos de

comunicación.

Un Arduino es una placa que cuenta con todos los elementos

necesarios para conectar periféricos a las entradas y salidas del micro-

controlador. Se trata de una placa impresa con todos los componentes

necesarios para el funcionamiento del micro y su comunicación con una

computadora a través de comunicación serial.

La comunicación serial es un protocolo de comunicación que alguna

vez fue muy utilizado a través de los puertos serie que traían las

computadoras de antaño.

Arduino utiliza un convertidor de Serial a USB, por lo cual a la hora de

conectarlo a una computadora simplemente utilizamos una conexión USB

común y corriente. La computadora, sin embargo, verá nuestro Arduino

como un dispositivo conectado al Puerto Serie.

Existen diferentes modelos de Arduino, con múltiples características

en cuanto a tamaño, formas, funciones y precios. (Arduino + -, 2015)

El problema 15

FIGURA Nº6

PLACAS DE ARDUINO

Fuente: http://dfists.ua.es/~jpomares/arduino/page_02.htm Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny

1.6.4.2 Características generales de la placa

Se trata de unas placas open hardware por lo que su diseño es de

libre distribución y utilización, que incluso podemos construirnos nosotros

mismos.

El programa se implementará haciendo uso del entorno de

programación propio de Arduino y se transferirá empleando un cable USB.

Si bien en el caso de la placa USB no es preciso utilizar una fuente de

alimentación externa, ya que el propio cable USB la proporciona, para la

realización de algunos de los experimentos prácticos sí que será necesario

disponer de una fuente de alimentación externa ya que la alimentación

proporcionada por el USB puede no ser suficiente. El voltaje de la fuente

puede estar entre 6 y 25 Voltios. (Manualdeprogramaciondearduino)

El problema 16

FIGURA Nº7

PLACA DE ARDUINO CON SUS DIFERENTES CARACTERÍSTICAS Y

ELEMENTOS.

Fuente: http://definicionyque.es/arduino/ Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny (DefinicionyQue.ES, 2014)

1.6.4.3 ¿Por qué usar Arduino?

Hay muchos micro-controladores y plataformas micro-controladoras

disponibles para computación física. Parallax Basic Stamp, Netmedia’s BX-

24, Phidgets, MIT’s Handyboard, y muchas otras ofertas de funcionalidad

similar. Todas estas herramientas toman los desordenados detalles de la

programación de micro-controlador y la encierran en un paquete fácil de

usar.

Arduino también simplifica el proceso de trabajo con micro-

controladores, pero ofrece algunas ventajas para profesores, estudiantes y

aficionados interesados sobre otros sistemas:

A.- Barato:

Las placas Arduino son relativamente baratas comparadas con otras

plataformas micro-controladoras. La versión menos cara del módulo

Arduino puede ser ensamblada a mano, e incluso los módulos de Arduino

pre-ensamblados cuestan menos de 50$. (Arduino + -, 2015)

El problema 17

B.- Multiplataforma:

El software de Arduino se ejecuta en sistemas operativos Windows,

Macintosh OSX y GNU/Linux. La mayoría de los sistemas micro-

controladores están limitados a Windows. (Arduino + -, 2015)

C.- Entorno de programación simple y clara:

El entorno de programación de Arduino es fácil de usar para

principiantes, pero sucientemente flexible para que usuarios avanzados

puedan aprovecharlo también. Para profesores, está convenientemente

basado en el entorno de programación Processing, de manera que

estudiantes aprendiendo a programar en ese entorno estarán

familiarizados con el aspecto y la imagen de Arduino. (Arduino + -, 2015)

D.- Código abierto y software extensible:

El software Arduino está publicado como herramientas de código

abierto, disponible para extensión por programadores experimentados. El

lenguaje puede ser expandido mediante librerías C++, y la gente que quiera

entender los detalles técnicos pueden hacer el salto desde Arduino a la

programación en lenguaje AVR C en el cual está basado. De forma similar,

puedes añadir código AVR-C directamente en tus programas Arduino si

quieres. (Arduino + -, 2015)

E.- Código abierto y hardware extensible:

El Arduino está basado en micro-controladores ATMEGA8 y

ATMEGA168 de Atmel.

Los planos para los módulos están publicados bajo licencia Creativa

Commons, por lo que diseñadores experimentados de circuitos pueden

hacer su propia versión del módulo, extendiéndolo y mejorándolo. Incluso

El problema 18

usuarios relativamente inexpertos pueden construir la versión de la placa

del módulo para entender cómo funciona y ahorrar dinero. (Arduino + -,

2015)

1.6.4.4 Tabla: Características de las distintas AVR con su respectivo

micro-controlador.

La tabla comparativa de las características que puede tener cada una

de las distintas AVR con su respectivo micro-controlador, y para que se den

una idea de que tan amigables son para sus proyectos. Además de que

prácticamente casi todas las placas trabajan bajo el mismo rango de

alimentación (a excepción de la Lilipad, que cuenta con características y

usos un poco distintos de los demás) podemos encontrar una velocidad de

procesamiento buena, así como una memoria que se presta muy bien para

desempolvar esos servos demás dispositivos electrónicos listos para

usarse en algo más que entretenido. (VB-mundo)

TABLA Nº1

DIFERENTES AVR CON SUS CARACTERÍSTICAS Y SUS

RESPECTIVOS MICROCONTROLADORES.

Fuente: http://www.vb-mundo.com/comparacion-de-diferentes-avr-de-arduino/ Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny (VB-mundo)

El problema 19

1.6.5 Fundamentación legal

El marco legal que ampara el trabajo es básicamente la Ley Orgánica

de Discapacidades, junto con la Constitución de la República del Ecuador,

que estipula que ningún ecuatoriano será excluido bajo ninguna condición,

existe un trato no discriminatorio en dicho margo legal. (ANEXO N° 1).

CAPÍTULO II

METODOLOGÍA

En este capítulo se muestra el diseño tanto de hardware y software

mediante diagramas circulares, simulaciones y diagramas de flujo como se

indica en la figura N° 8.

Donde se describe mediante un diagrama las conexiones de todo el

sistema automatizado, los componentes que se utilizará para el proyecto

del sistema automatizado.

-Utilizando el EasyVR con su respectivo software de configuración,

conectado al Arduino mega y el software de configuración luego viene la

conexión del módulo de relés para luego ya conectar los motores que dan

la fuerza para el movimiento.

Se analizó las distintas formas de realizar el reconocimiento de voz

tales como en androide, una computadora y el módulo EasyVR.

Para la implementación del proyecto con el costo más bajo y que funcione

de la mejor manera para el usuario final, en este caso son personas con

capacidades especiales y problemas de movimientos.

Metodología 21

FIGURA N° 8

EL INTERFAZ DE CONTROL DIVIDIDO EN 4 FASES UTILIZANDO

UN RECONOCIMIENTO DE VOZ.

Fuente: investigación directa Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny 2.1 Diseño de un sistema electrónico dirigido por comando de

Voz para la automatización de una cama.

2.2 Reconocimiento de voz y sus diferentes formas de

Funcionamiento.

Lo que se analiza es que se puede realizar el reconocimiento de voz

mediante: módulo EasyVR, Androide y computador.

El módulo EasyVR es un potente sistema de reconocimiento de voz,

el mismo que se comunica vía serie, su costo en el mercado es

relativamente accesible, una desventaja es que tiene una capacidad de

memoria limitada a 32 comandos programables. (U. Israel, 2015)

Metodología 22

El sistema Androide: para este método se necesitaría una

programación para ejecutar el reconocimiento de voz, y sería necesario una

conexión a internet, además que a parte del costo del equipo Android se

agregaría un costo adicional al sistema, otra desventaja es que la persona

cada vez que quiera utilizar el sistema de reconocimiento de voz tendría

que iniciar el sistema Androide, además de presionar un botón lo cual si es

una persona con discapacidad de movimientos no podrá hacerlo. (U. Israel,

2015)

Computador: En el caso del computador ya sea de escritorio o laptop,

el costo del proyecto se elevaría, el consumo de energía eléctrica

aumentaría y sobre todo el software para el diseño de este tipo de

programas es más costoso, Por estas circunstancias después del estudio

previo de las diferentes maneras en las que se puede realizar el

reconocimiento de voz, se optó por el módulo EasyVR que viene montado

a un shield que se conecta directo al módulo Arduino mega.

2.3 Limitaciones.

El reconocimiento de voz es, sin duda, una tecnología, que promete

cambiar la forma en cómo interactuamos con las computadoras, sin

embargo, la tecnología aún no ha entrado en la etapa de ser una

herramienta que pueda ser usada de forma dinámica por la gente. Todavía

falta un poco de tiempo para que esta sustituya al teclado y al ratón, o al

menos, para que modifique las prácticas de computación.

El reconocimiento de voz todavía tiene muchos defectos y

limitaciones. Estas limitaciones se basan en las deficiencias de la

inteligencia artificial.

En las computadoras, le es difícil procesar múltiples frases y

reconocer los comandos fácilmente. La mayoría de software de

Metodología 23

reconocimiento de voz tiene que ser configurado para funcionar

correctamente, este debe adecuarse a su tono de voz, para que pueda

reconocer las órdenes y comandos que se le dicta.

Sin embargo, se espera que en un futuro el software de

reconocimiento de voz, sea una parte integral de las computadoras, no

sólo en las industrias, sino también dentro de sus hogares. (directory M,

2015).

Existen dos tipos para reconocer el habla:

Reconocimiento dependiente: reconoce el habla de una sola

persona.

Reconocimiento independiente: es un sistema que reconoce el

habla de diferentes personas.

Este es el sistema tecnológico más importante que se va a utilizar

para este prototipo, el sistema de reconocimiento de voz será la principal

herramienta a utilizar para que el sistema automatizado por el Arduino

EasyVR pueda generar la traducción con normalidad. (peña, 2017).

2.4 Módulo EasyVR

Cuando se usa el módulo EasyVR hay que comprender las diferentes

herramientas que se ponen a disposición.

El módulo EasyVR tiene la capacidad de reconocer comandos de

voz (por medio de un micrófono). Si Alguien dice una palabra ya

configurada con los programas adecuados, puede ser que ejecute una

orden o una acción por medio de la voz, También hay la posibilidad que

esta responda creando una interacción entre el usuario y la tarjeta,

Metodología 24

usando una bocina de 8 ohm que se conecta en dos de sus terminales,

también tiene un puerto para audífonos 3.5 mm, si en el momento no tienes

la bocina o por si tu diseño así lo requiere.

Cuando se hace el reconocimiento de voz se utiliza una tarjeta

compatible con Arduino para ejecutar el programa.

Cuando se usa sonidos de respuesta de la tarjeta (que la tarjeta hable

y responda) no se usará el Arduino IDE directamente ya que se usa dos

programas llamados Easy Commander y QuickSythesis.

Básicamente esas son las funciones principales y aunque parece muy

simple es un arma poderosa a la imaginación de proyectos con

reconocimiento de voz.

El EasyVR es un módulo que viene con siete idiomas como lo es el

español, japonés, francés, inglés y alemán, este módulo entiende varios

idiomas; ya que tiene ciertas palabras y ciertos comandos de voz incluidos

dentro del firmware para el uso de los usuarios.

El primer puerto que se va a utilizar son los del J3, es el pin donde

se va a conectar el micrófono, y el puerto J1 es donde se va a realizar la

comunicación serie con el Arduino que se compone con pines de

transmisión, recepción y también con los de alimentación que son Vcc y

GND que serán conectados a través del shield. (EasyVR, 2014)

2.5 Conexiones

Se incorpora el módulo EasyVr al Arduino, y se conecta el cable de

alimentación, esto le dará energía a toda la tarjeta. Para cargar y utilizar

las diferentes opciones tenemos una parte de la tarjeta donde están

Metodología 25

cuatro terminales, mediante un jumper se observa que cada una de estas

tienen el nombre de UP, PC, HW Y SW, HW.

(RobotyPic, 2015)

2.5.1 Conexión up-

Se lo usa cuando se necesite cargar tablas de sonido, se desconecta

la tarjeta y se cambia el jumper a UP y cuando se encienda quedara una

led rojo, esto indicara que ya está conectado, este modo solo se usa para

cargar tablas de sonido. (RobotyPic, 2015)

2.5.2 Conexión pc-

Es utilizado para conectar la tarjeta al Easy Comander y al Arduino

IDE, este método se lo utiliza para cargar el programa al Arduino, también

para establecer los comandos de voz, sin este, el programa no detecta la

tarjeta.

SW y HW- se usará para dejar funcionando la tarjeta, se carga el

programa, se carga la tabla de sonido y cuando se quiere ver el resultado

se usara el modo SW para todos, el HW lo dejaremos aparte. (RobotyPic,

2015)

Metodología 26

FIGURA N°9

CIRCUITO QUE MUESTRA LAS CONEXIONES ENTRE EL MÓDULO

EASYVR Y EL ARDUINO.

Fuente: http://robotypic.blogspot.com/2013/03/configuracion-del-easyvr.html Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny (RobotyPic, 2015)

2.6 Micrófono

El micrófono incorporado con el módulo EasyVR es un micrófono de

condensador electret omnidireccional que tiene las siguientes

características:

Sensibilidad -38 db (0 db= 1 [v] / Pa @ 1 kHz)

Impedancia de carga 2.2 k

Tensión de funcionamiento 3 [v]

Respuesta de frecuencia rango de 100Hz – 20 kHz

Si, se utiliza otro tipo de micrófono con diferentes especificaciones en

precisión de reconocimiento, puede verse perjudicada, puede que otro tipo

de micrófono no sea compatible al módulo que se va a utilizar, que es el

EasyVR.

Metodología 27

Para emitir los comandos vocales se tiene que tener una distancia optima

de 60 cm desde el micrófono, se puede tratar a mayor distancia si se habla

más fuerte.

2.7 Salida de audio

El módulo EasyVR es capaz de activar directamente un altavoz de 8

ohmios. Esta interfaz también tiene la posibilidad de conectar a un

amplificador de audio externo para conducir altavoces de menor

impedancia.

La conexión de altavoces con baja impedancia al módulo puede dañar

permanentemente la salida del audio EasyVR o todo el módulo.

2.8 Comandos de voz

En la programación de los comando de voz se eligió voces

predefinidas que vienen grabadas en el firmware y no se puede modificar,

estos son los diferentes idiomas que vienen integrados: italiano, inglés,

japonés, alemán, francés y español, están se encuentran almacenada en

los grupos denominados Word set 1, Word set 2, Word set 3, y trigger. Para

ser visualizado es necesario seleccionar en el área de grupos, y utilizar el

grupo que necesitas.

En la siguiente figura se muestra la lista de todos los comandos para

cada idioma soportado, junto con el índice de grupo (trigger o el Word set),

el índice de comando (comand índex) y un identificador de idioma que se

encuentra en el número superior de la tabla, es el que ayuda a seleccionar

el idioma del módulo EasyVR, la numeración en la tabla es usada para la

programación y se usa como protocolo de comunicación.

Para seleccionar una palabra en cualquier de los idiomas del EasyVR

se debe direccionar el Word set y el comand índex con estos datos a través

Metodología 28

de comandos preestablecidos se comunica el módulo Arduino con el

módulo EasyVR.

En primer lugar se configura el idioma y después se llama al Word set

que normalmente se lo encuentra en la primera columna y luego el comand

índex que se ubica en la segunda columna, después se pone un tiempo

espera para que reconozca el comando, y por ultimo lo valida, si es un

comando similar se graba en una variable para que sea comparada y

guardada para que posteriormente realice una acción.

TABLA N°2

TABLA QUE ENSEÑA LOS COMANDOS PREDEFINIDIAS EN

DIFERENTES IDIOMAS

Fuente: http://tdrobotica.co/shield-easyvr-reconocimiento-de-voz/38.html Elaborado: Peña Vera Cristhian Geovanny

Metodología 29

2.9 Cargar la tabla de sonido

En el sistema del EasyVR se puede producir sonidos guardados en

su memoria interna. El sonido BEEP predefinido esta siempre disponible,

más aún si no hay sonidos guardados en el módulo. Los sonidos que

están personalizados se encuentran organizados en una tabla

llamada“TABLA DE SONIDOS” que los usuarios puedes preparar o

construir con la herramienta especial QuickSynthesisTM. (RobotyPic,

2015)

2.9.1 ¿Para qué sirve quicksynthesis?

QuickSynthesis es una herramienta que está diseñada para ayudar a

crear y gestionar síntesis de voz para Voice Extreme ™ y otras

aplicaciones sensoriales de micro-controladores RSC. (Laboratorio de

Robotica, 2015)

2.9.2 Crear una tabla de sonidos brevemente en los siguientes

pasos:

Crear los archivos de sonido que se quiere utilizar para la tabla con

cualquier software grabador y en formato WAV. Por ejemplo Audacity

disponible gratuitamente en su web http://audacity.sourceforge.net/

Abrir QuickSynthesis para crear la tabla en función de los archivos

de sonido elegidos. Con el programa abierto elegimos “Nuevo Proyecto”.

Elegimos la opción RSC4 family.

Se le da un nombre al proyecto y se añade todos los archivos WAV

para que formen parte de la tabla de sonidos. Los seleccionamos todos y

ejecutamos comprimir (Compress). Posteriormente ejecutamos “Built”.

Aparece una nueva ventana en la que dejaremos todas las opciones que

aparecen por defecto. (RobotyPic, 2015)

Metodología 30

Antes de cargar la tabla de sonidos se toma en cuenta que los sonidos

que puede soportar la tarjeta son de formato .WAV 16 bit a 22050hz Canal:

Mono (o Monoaural), En la página de Veear donde descargamos los

software hay un demo llamado EasyVR Access Control Demo, de ahí se

puede sacar los audios que están en el formato admisible por la EasyVR,

otra de las formas que podemos crear estos archivos, es usando Audacity

que es un editor de sonido muy sencillo que te permitirá crear sonido en el

formato correcto. En este ejemplo tomaremos los del demo de Veear.

Ya instalado QuickSynthesis, se lo ejecuta como administrador (muy

importante para que no de errores) (Robodacta, 2015).

FIGURA N°10

Clic en la hoja en blanco para abrir un proyecto nuevo

Fuente: Investigación directa Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny

Metodología 31

FIGURA N°11

Selecciona ok en RSC4

Fuente: investigación directa Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny

FIGURA N°12

Y SE ASIGNA UN NOMBRE AL PROYECTO


Metodología 32

FIGURA N°13

QUEDARÁ UNA VENTANA PARECIDA A ESTA, SE DA CLIC EN LA

CRUZ VERDE Y SELECCIONA LOS ARCHIVOS DE AUDIO


FIGURA N°14

SE DEJA EL VALOR POR DEFAULT, Y SE DA CLIC EN OK FOR ALL

Fuente: investigación directa Elaborado: Peña Vera Cristhian Geovanny

Metodología 33

FIGURA N°15

AUTO LABEL ALL


FIGURA N°16

LUEGO QUEDARÁ DE ESTA MANERA, SE BUSCA AL BOTÓN

VERDE QUE DICE BUILT


Metodología 34

FIGURA N°17

SE DA CLIC EN OK


FIGURA N°18

CLIC EN OK


Metodología 35

FIGURA N°19

EN ESTA VENTANA APARECERÁ EN ROJO


FIGURA N°20

Y CUANDO HAYA TERMINADO QUEDARÁ EN VERDE


Metodología 36

FIGURA N°21

CLIC EN OK


Luego de esto se guarda, Presionando la casilla del disquete y se

vuelve a dar clic en build para estar seguro que todo está en orden.

Con este último ya se tiene creado un archivo con todos los sonidos, el

siguiente paso es cargarla a la tarjeta. (Robodacta, 2015)

2.9.3 Creada la tabla de sonidos, ahora hay que añadirla al

módulo.

Para ello, se asegura que no se tiene el módulo bajo tensión. Se lleva

la patilla XM del módulo a la línea de Vcc +5V por mediación de una

resistencia de 680 Ω. De esta forma se obtiene el módulo en modo de

actualización de tabla de sonidos.

Se vuelve a energizar el módulo, incluida la patilla XM que se ha

indicado. Accedemos al EasyVR_Commander y ejecutamos el comando

del menú superior”Update Sound Table”.

Metodología 37

Pedirá buscar la ubicación del archivo del proyecto ya creado con el

QuickSyntesis (extensión .qxp). Elegido, nos aparece una nueva ventana

con la lista de los archivos de la tabla de sonidos. Si indica error, abrimos

el proyecto creado con el QuickSyntesis y volvemos a guardarlo para tener

una versión más actualizada. (RobotyPic, 2015)

FIGURA N°22

CAPTURE DEL MONTAJE DE LA TABLA DE SONIDO

fuente:http://robotypic.blogspot.com/2013/03/configuracion-del-easyvr.html Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny (RobotyPic, 2015)

Se lo carga al módulo, Seleccionamos la opción “Slow transfers” y

pulsa “Down load”.

La tabla de sonidos se transfiere al módulo. Todos los sonidos que

había anteriormente en el módulo se eliminan automáticamente a

excepción del predeterminado “Beep”.

Metodología 38

Se vuelve a dejar la patilla XM del módulo al aire desconectada de

Vcc. Se conecta la comunicación del módulo con el PC y accediendo a la

tabla de sonidos se apreciará la nueva tabla de sonidos cargada.

FIGURA N°23

NUEVA TABLA DE SONIDO, CARGADA AL MÓDULO

Fuente: http://robotypic.blogspot.com/2013/03/configuracion-del-easyvr.html Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny (RobotyPic, 2015)

Para poder reproducir los sonidos con el EasyVR se debe conectar

un altavoz de 8Ω al módulo. Con el comando “Play Sound” reproduciremos

los sonidos contenidos en la tabla. (RobotyPic, 2015)

Metodología 39

TABLA N°3

TABLA DE COMPRESIÓN DE TIEMPO DISPONIBLE (8KHZ 15%

SILENCIO) TIEMPO DISPONIBLE (9.3 KHZ 15 % SILENCIO).


El archivo que tiene el discurso de audio, es una buena alternativa

para la compresión SX-3. Se necesitará mayor calidad al intentar tasas de

compresión más bajas. Hay que estar atento con los archivos de audios ya

que ellas no pueden tener frecuencia muy alta, debe de llegar a menos de

la mitad de la frecuencia de muestreo.

FIGURA N°24

MUESTREO DE COMPRESIÓN Y DE FRECUENCIA DEL SENSORY QUICKSYNTHESIS


Metodología 40

2.10 Los módulos de 8 relés

Módulo de relevadores (relés) para conmutación de cargas de

potencia. Los contactos de los relevadores están diseñados para conmutar

cargas de hasta 10 A y 250VAC (30VDC), aunque se recomienda dejar un

margen hacia abajo de estos límites. Las entradas de control se encuentran

aisladas con opto acopladores para minimizar el ruido percibido por el

circuito de control mientras se realiza la conmutación de la carga. La señal

de control puede provenir de cualquier circuito de control TTL o CMOS

como un micro-controlador. (Geek factory, 2015)

FIGURA N°25

PLACA DE UN MÓDULO DE 8 RELÉS PARA LA CONMUTACIÓN DE

CARGAS DE POTENCIA.

Fuente: (htt)torg2010.blogspot.com/ Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny

2.10.1 Características:

8 canales independientes protegidos con opto acopladores

8 Relevadores (Relays) de 1 polo 2 tiros

El voltaje de la bobina del relé es de 5 VDC

Led indicador para cada canal (enciende cuando la bobina del relé

esta activa)

Activado mediante corriente: el circuito de control debe proveer una

corriente de 15 a 20 mA

Puede controlado directamente por circuito lógicos

Metodología 41

Terminales de conexión de tornillo

Terminales de entrada de señal lógica con headers macho de 0.1″

(Geek factory, 2015)

FIGURA N°26

CONEXIONES DEL MÓDULO DE 8 RELÉS CON EL MÓDULO

DE ARDUINO

Fuente: https://forum.arduino.cc/index.php?topic=168930.0 Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny (Arduino + -, 2015)

Los módulos de relés normalmente tienen dos filas de pines: en el

jumper que tiene tres pines y se puede seleccionar: alimentar el modulo, o

alimentar de forma automatizada los opto-acopladores como relés siempre

y cuando se quite el jumper.

Se eligió usar la forma de alimentar todo de manera unida, ya que

es la manera más sencilla de hacerlo, así que se ha dejado el jumper

Metodología 42

unido Jd-Vcc y Vcc. En la segunda fila de pines su presentación está en el

siguiente orden: IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 IN8 VCC GND, es donde se

une la alimentación del Arduino; es decir; GND del módulo con el GND del

Arduino, VCC del módulo con 5 voltios del Arduino y las entradas IN1 a

IN8 se activan las bobinas de los relés cuando se conecta a GND de 0

voltios a las entradas.

Se activan los pines que es necesario en el Arduino y estos se

encargarán de activar las bobinas de los relés correspondientes. Esta es

la manera más fácil de implementar relés en el proyecto sin la necesidad

de construir una PC. (Arduino + -, 2015)

2.11 Interfaz de control mediante reconocimiento de voz con el

programa del micro-controlador para que pueda cumplir el

movimiento de la cama.

Este sistema se lo representa con un diagrama de bloque que será

visualizado en la siguiente figura, donde el sistema incorpora un interfaz

de control utilizando el reconocimiento de voz que se divide en cuatro

fases; la primera fase corresponde a la utilización del micrófono, siguiendo

a la segunda fase de divide en dos partes: la primera parte usa un

vocabulario pequeño que constituye un modelo; la segunda parte

corresponde a una sección que es el reconocimiento de voz que así lo

requiere este tipo de modelo.

La fuente de alimentación de voltaje que alimenta a todo el sistema

sobre todo al micro-controlador para que procese todas las señales. Fase

tres y cuatro están los relés que están destinados a procesar las señales

del micro-controlador del Arduino para que active los relés, el mismo que

activaran los motores de la cama. Este proceso se aplicara mediante

comandos de voz y se diseñara para beneficiar a pacientes que tengan que

realizar algún tipo de movimiento usando la cama sin la necesidad de ayuda

Metodología 43

2.12 Sistema de alimentación de los circuitos.

En este tipo de sistema la alimentación es de 120 voltios, este voltaje

lo transformas mediante un adaptador de 9 voltios y de 1 amperios, ese es

el rango para conectar el Arduino; el Arduino tiene un reguladores de voltaje

que convierte el voltaje de este adaptador. También se puede conectar por

puerto USB 5 voltios o una fuente externa de 6 a 20 voltios.

Si la tensión de entrada es menor de 7 voltios, el pin de 5 voltios

puede almacenar menos de 5 voltios y la placa puede resultar inestable.

De la misma manera si el voltaje es mayor que 12 el regulador comenzara

a recalentarse y es posible que se dañe la placa. En el siguiente punto

explicaremos los pines que están designados para la alimentación.

Vin: este pin se lo utiliza como entrada de alimentación del Arduino

Mega cuando se tiene una fuente de alimentación externa.

5[v]: la fuente de alimentación regulada por micro-controlador y

demás componentes del Arduino. Se puede ingresar un VIN a través del

controlador incorporado o la conexión USB o de otro voltaje regulado de

5[V.]

GND: este es el pin que alimenta a tierra.

3V3: una fuente de 3.3 [v] generada por el regulador interno que

contiene la placa; la corriente máxima admitida es de 50 [Am]. (Panama

Hitek, 2014)

Metodología 44

FIGURA N°27

EXPLICA LOS PINES DE ALIMENTACIÓN DE LOS MÓDULOS.

Fuente: http://www.prometec.net/consumos-arduino/ Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny (prometec.com, 2015)

2.13 Arduino

La programación del Arduino mega es mediante una interfaz llamada

Arduino UI. El ATmega2560 en el Arduino mega tiene un gestor de

arranque pregrabado lo cual le permite enviar un código sin la necesidad

de un hardware externo, este se comunica mediante el protocolo STK500.

2.13.1 Configuración

Luego de la comunicación que estable el Arduino mediante el USB y

la PC, el Arduino UI debe estar configurado para el puerto COM correcto

(Herramienta Serial Port). Después de esta configuración se debe

seleccionar el modelo utilizando (Herramientas Board).

2.13.2 Programación

La programación del Arduino se la realiza mediante su propia interfaz,

también cuenta con algunas funciones específicas para el manejo de los

puertos de entrada y salida y la configuración de Hardware en general.

Metodología 45

También contiene variedad de bibliotecas adicionales para su

funcionalidad como es el software Serial, Ethernet, EEPROM entre otros.

El lenguaje de programación para este sistema es el lenguaje C / C++;

la manera en que se recibirán los comandos de voz se podrá ver a

continuación mediante un diagrama de flujo que con un tiempo de 2

segundos tiene como referencia para enviar un comando, si no se realiza

en el tiempo determinado se regresara a la parte inicial, hasta recibir un

comando que lleve a una subrutina o que realice una acción.

FIGURA N°28

DIAGRAMA DE FLUJO QUE MUESTRA EL TRABAJO DE LOS

COMANDO EN UN TIEMPO DE 2 SEGUNDOS


Metodología 46

2.13.3 Hardware que utiliza el Arduino para su conectividad

El Arduino mega es conectado por el USB a la PC. Para que esto se

cumpla se necesita instalar un controlador Serial-USB para que la conexión

se realiza correctamente.

El Arduino está conectado con el ETX y ERX EasyVR Pin 12 (RX) y

Pin 12 ( TX definido por el propio programa Arduino mega); los pines VCC

y GND que alimentan al EasyVR provienen de las salidas de alimentación

que tiene el Arduino mega de 5Voltios y GND.

El micrófono debe ser incorporado en el conector del EasyVR J3.

2.13.4 Diagrama de instalaciones del Arduino mega y sus

conexiones de control y sistema eléctrico.

En esta parte se puede visualizar que la bobina de los relés son

activadas mediante señales de 7 puertos digitales, los cuales activan los

diferentes servomotores, dependiendo que la señal de salida del Arduino

estén bajo.

Metodología 47

FIGURA N°29

CIRCUITO DE LAS CONEXIONES ELÉCTRICAS Y DE CONTROL DEL

ARDUINO MEGA.


2.13.5 Comunicación entre el módulo Arduino y software del

EasyVR

Para la comunicación entre el módulo Arduino y el software EasyVR

GUI se debe agrupar el código en Arduino UI. La comunicación se realizara

como comando de voz; para llamar a los comandos se deberá utilizar un

protocolo que está establecido mediante líneas de programación, lo cual

para cada comando seleccionado se deberá utilizar el índice que

corresponde.

El command group enviara un valor que el módulo EasyVR volverá a

Arduino y así se verificara que el comando hablado es igual al comando

registrado.

Metodología 48

TABLA N°4

GRUPOS DE COMANDOS PARA LA COMUNICACIÓN ENTRE EL

ARDUINO Y EL EASYVR MEDIANTE SUS PROTOCOLOS Y LÍNEAS

DE PROGRAMACIÓN.

Fuente: investigación directa Elaborado por: cristhian peña vera

Se utilizó los comando pre-definidos para que los usuarios que hablen

español lo puedan utilizar, en caso de utilizarse los comandos de voz

programados, estos solo podrían ser usado por la persona que hizo la

grabación.

Este tipo de comando se asignó para que las personas con

discapacidad de movimiento puedan utilizar la cama de la manera más

sencilla y segura.

Metodología 49

FIGURA N°30

ENSEÑA MEDIANTE UNA GRÁFICA EL FUNCIONAMIENTO PASO A

PASO DEL PROCESO DE LOS COMANDOS QUE SE UTILIZARÁN.


Para que se pueda realizar la comunicación entre el EasyVR y la

interfaz del usuario del software de Arduino se debe subir los archivos:

cama paciente disca.ino, protocolo, New SoftSerial.he, NewSoftSerial.cpp

en el software de Arduino.

En el siguiente código de programación se encuentran: los pines que

se utilizan y el ajuste de velocidad de transmisión para que exista una

adecuada comunicación entre los módulos y el PC.

El programa va a controlar los comandos enviados por el módulo

EasyVR y realizara las acciones necesarias en el módulo de control a través

del Arduino.

Metodología 50

FIGURA N°31

MUESTRA EL FUNCIONAMIENTO COMPLETO DEL PROYECTO DE

RECONOCIMIENTO DE VOZ.

Fuente: investigación directa

Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny

CAPÍTULO III

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS

3.1 Implementación del prototipo automatizado encargado de

funcionar mediante comandos de voz para movilizar a las

personas con capacidades especiales y problemas de

movimientos.

3.1.1 Conexión entre el micrófono y el EasyVR

En esta conexión el micrófono se conecta en el pin o puerto J3.

FIGURA N°32

PLACA DEL EASYVR CONECTADO CON EL

MICRÓFONO

Fuente: http://diymakers.es/wall-e/ Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny (DIYMAKERS, 2015)

Análisis e interpretación de resultados 52

3.1.2 Conexión de salida de audio del Arduino en el módulo

EasyVR Para la salida del audio se debe de utilizar un parlante de 8 ohm que

va conectado en el pin o puerto J2

FIGURA N°33

PLACA CON SU RESPECTIVA SALIDA AUDIO.

Fuente: http://www.veear.eu/files/EasyVR%203%20User%20Manual%201.0.14.pdf Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny FUENTE: (VeeaR, 2014)

3.1.3 Conexión entre el módulo EasyVR y módulo Arduino mega.

Como es de conocimiento que el Arduino mega y el módulo EasyVR

son compatibles simplemente hay que alinear el A5 del shield con el pin A5

del Arduino y repetir el proceso con D0.

Para continuar con las conexiones el módulo EasyVR tiene que ser

programado y la tabla de sonido debe ser cargada con una configuración

diferente para lo cual se debe cambiar el jumper del estado de UP para

subir la tabla de sonido y PC para subir los comando grabados y el SW para

utilizar el programa y sonidos ya grabados dentro del módulo.


FIGURA N°34

ENSAMBLAJE DEL ARDUINO Y EL MÓDULO EASYVR CON SUS

CONEXIONES

Fuente: http://4imedio.blogspot.com/2013/03/tabla-de-sonidos-easyvr-desde-cero.html Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny (Rdz, 2014)

3.1.4 Montaje y conexiones del módulo de 8 relés

Para esta conexión se conecta los pines de salida digitales del

Arduino mega a los pines de entrada del módulo de relés.

FIGURA N°35

MONTAJE DEL MÓDULO DE RELÉS CON EL ARDUINO

Fuente: http://www.prometec.net/consumos-arduino/ Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny (prometec.com, 2015)


En el montaje del módulo de 8 relés y de todos los elementos

electrónicos de reconocimiento de control y fuerza se los instaló en una

consola de metálico sobre una base de plástico para mayor seguridad del

usuario.

FIGURA N°36

MUESTRA LA CONSOLA DE PLASTICO QUE SE UTILIZARÁ PARA

EL PROYECTO.

Fuente: http://jmloureiro77.blogspot.com/2014_08_01_archive.html Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny (JMloreiro77, 2014)

3.1.5 Ensamblaje del software

El ensamblado del software se lo realiza en el mismo Arduino que se

interconecta con el módulo EasyVR para la transmisión y recepción de

datos vía serie.

La programación se la hizo sobre Arduino, se incorporó las

bibliotecas del módulo EasyVR para que se comunique con el módulo

Arduino, los comandos que se utilizan en los programas, son los mismos

comandos ya establecidos o grabados en las bibliotecas del módulo

EasyVR.

La programación que se realizó es del mismo Arduino, la llamada de

los comandos se empleó a través de protocolos ya establecidos por el

EasyVR


3.1.6 Sistematización software

Así como se muestra en los diagramas de flujo de las figura n°16 y la

figura n°19 se realizó a la programación del Arduino, teniendo algunas

variables y condiciones para el buen funcionamiento del programa.

Dentro del programa también se realizó la comunicación serie con el

EasyVR ya que esta tiene su propia librería interna de comandos, que con

anterioridad a la programación ya fueron subidos; en la figura n°26 se

puede observar una captura del proceso de programación.

FIGURA N°37

CAPTURE DEL PROCESO DE PROGRAMACIÓN DEL ARDUINO.

Fuente: investigacion directa Elaborado por: Peña Vera Cristhian Vera


3.1.7 Tabla de sonido

La tabla fue implementada mediante archivos generados por

balabolka que es un sintetizador de voz que permite generar archivos de

audio WAV a través del texto.

TABLA N°5

SE MUESTRA LOS SONIDOS GENERADOS Y SUBIDOS AL MÓDULO EASYVR

NUMEROS DE SONIDO

ACCION QUE REALIZA EN LA PROGRAMACION.

TEXTO A SONIDO

001 Encendido

Bienvenido el sistema se activa con la palabra robot.

002 Respuesta comando robot

Por favor…diga la acción que desea realizar

003 Respuesta a comando erróneo

Comando invalido…. Intente de nuevo por favor…

004 Respuesta a comando adelante

Adelante cabecera

005 Respuesta a comando atrás

Atrás cabecera

006 Respuesta a comando arriba

Subiendo cama

007 Respuesta a comando abajo

Bajando cama

008 Respuesta a comando sin respuesta

Por favor repita

009 Respuesta a comando para

Motores apagados

Fuente: investigacion directa Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny

Luego de esta breve exposición de los comandos utilizados en el

proyecto; estos comandos fueron compilados por QuickSyntesis y luego

subidos al EasyVR comander.


3.1.8 Asentamiento del sistema

La implementación de la cama automatizada, se dividió en diferentes

partes; la primera fue las conexiones de los motores, se conectó las salidas

de los relés, las respectivas tierra y neutro para funcionamiento y protección

de los motores. El primer motor realiza un movimiento gradual de 0º a 70º

en el espaldar o cabecera de la cama, el segundo motor realiza un

movimiento subiendo o bajando toda la cama de 40 cm a 80 cm de altura

del piso. (U. Israel, 2015)

FIGURA N°38

CONEXIONES DE LOS MOTORES EN LA CAMA.


Hay que notar en la Figura N°27 cómo la señal de la fase va

conectada a la entrada del contactor normalmente abierto del relé, y éste

sólo cerrará el circuito y pondrá a funcionar el motor o actuadores sólo si

se activa el relé, Se implementó un interruptor y dos tomacorrientes para

que el sistema se haga más sencillo de conectar y acoplar cualquier

ventilador o calefactor que se encuentre en el mercado.

Se podría conectar cualquier otro tipo de artefactos electrónicos que

no sobrepasen los 3 amperios de corriente. (U. Israel, 2015).


FIGURA N°39

IMPLEMENTACIONES DE TOMA CORRIENTES.


Se realizó un análisis de la corriente consumida por el sistema para

realizar las conexiones con un cable adecuado sin que exista ninguna

sobrecarga en el conductor del circuito.

FIGURA N°40

ANÁLISIS DE LA CORRIENTE PARA EL USO DE CABLEADO

Fuente: investigación directa Elaborado por: Peña vera Cristhian Geovanny

Todas las conexiones son realizadas con las debidas precauciones,

aislándola para que no existan contactos a masa o cortocircuitos, a razón

de que se trabajará con voltajes altos.


Se colocó canaletas y los cables que se usaron fueron aislados para

que no existan cortocircuitos en el sistema asegurando el buen

funcionamiento del proyecto. (U. Israel, 2015)

En esta imagen se observa el producto terminado, se añadió un case

de plástico que cubra toda la circuitería para que no exista manipulación.

FIGURA N°41

MUESTRA EL PRODUCTO TERMINADO DE LA CAMA

AUTOMATIZADA POR COMANDO DE VOZ


3.1.9 Observaciones sobre el prototipo electrónico dirigido

por comando de voz.

El prototipo ya terminado se lo realizó mediante el estudio y análisis

haciendo un procedimiento paso a paso de los módulos de Arduino y del

reconocimiento de voz.

Se realizó algunos cambios para mostrar que la teoría del sistema

automatizado de reconocimiento de voz sea verídica, implementando el

Arduino y el EasyVR, instalando el Arduino como un interfaz para la

comunicación del módulo de reconocimiento de voz.


Se reemplazó el módulo de 8 relés por el motivo que en el prototipo

no se utilizará gran cantidad de energía, solo se utilizara 5 v, ya que los

relés realizan la función de amplificar grandes cantidades de energía.

Como en este caso la implementación de la cama no se mostrara por

motivo económicos y porque el análisis y el diseño se centran al sistema

electrónico automatizado por comando de voz se pudo hacer algunos

cambios.

Se utilizó servo-motores los cuales realizan cada movimiento

ordenado por los comandos programados, esto servirá para mostrar que el

sistema automatizado por comando de voz tiene éxito y con esto se

beneficiará a las persona con discapacidades

3.2 Impacto: indicadores de cada etapa de la investigación para

ver si se ha cumplido con los objetivos expresados en el

Proyecto.

3.2.1 Prueba de funcionamiento del EasyVR

Para el análisis del funcionamiento del EasyVR se realizó algunas

pruebas, también se analizó dos aspectos el primero es la detección, donde

se hizo la prueba para ver si los comandos son correctos, si en caso de

alguna falla se tiene como opción repetir el comando de voz.

El segundo aspecto analizado es la transmisión de un comando,

indicando con la producción de un sonido que el comando fue enviado

correctamente, en caso que esta tuviera una falla el sonido se pasaría a

revisar nuevamente los códigos.

También se probó la asertividad del sistema del reconocimiento de

voz para comprobar en qué tiempo se tarda en reconocer cada comando

con la ayuda de la comunicación serial.


TABLA N°6

PRUEBA DEL EASYVR

Elaborado por: PeÑa Vera Cristhian Geovanny Fuente: (peña, 2017)

3.2.2 Prueba de funcionamiento del Arduino mega

Se realiza mediante una conexión de USB a través del Arduino que

está conectado a la PC, esta comunicación solo se puede realizar mediante

su interfaz de Arduino por su monitor de serie y comprobamos si se ha

establecido la conexión.

TABLA N°7

PRUEBA DEL ARDUINO MEGA



3.2.3 Prueba de funcionamiento de la integración del Arduino

Mega y el EasyVR.

Para verificar si la integración es correcta nos hemos dirigido

directamente al código Arduino en el modo normal, la respuesta se

muestran en el Arduino monitor serial, donde indicará la perfecta conexión

del módulo.

Se hizo algunas validaciones para comprobar los comandos enviados

por EasyVR hacia el Arduino, esto servirá para ver si están siendo tratados

correctamente y realizar la acción previamente estipulado.

3.2.4 Prueba del funcionamiento de la cama automatizada.

En este caso son varios factores que influyen para este

funcionamiento.

Entre estos están los engranajes de los motores, los movimientos que

realiza, se verificó los diferentes actuadores y módulos que hacen posible

que este proyecto funcione.

También se les hizo prueba a todos los elemento del circuito para

verificar que funcionen correctamente.


TABLA N°8

PRUEBA DE LA CAMA AUTOMATIZADA


3.2.5 Análisis técnicas

Hasta el momento no hubo ninguna novedad en cuanto al

funcionamiento del sistema después de haber realizado mediante pruebas

cada parte que conforma el proyecto del sistema.


TABLA N°9

EVALUACION Y OBSERVACIÓN


TABLA N°10

MUESTRA LAS CONDICIONES DE TRABAJO

SIMBOLO PARAMETROS MÍN TÍP. MAX. UNIDAD

VCC Tensión de alimentación 3.3 5 5.5 V

Ta Temperatura ambiente de trabajo 0 25 70 °C

ERX Recepción de datos serie 0 - Vcc V

ETX Transmisión de datos serie 0 - vcc V

Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny Fuente: (peña, 2017)


TABLA N°11

CARGAS ELECTRICAS VOLTAJES MÁXIMOS Y MÍNIMOS

SÍMBOLO PARAMETROS MÍN TÍP MAX UNIDAD

VIH Tensión de entrada del nivel 1 2.4 3.0 3.3 V

VIL Tensión de entrada del nivel 0 -0.1 0.0 0.75 V

IIL Corriente de fuga de entrada <1 10 uA

VOH Tensión de salida del nivel 1 2.4 V

VOL Tensión de salida del nivel 0 0.6 V


TABLA N°12

CONSUMO DE CORRIENTE DEL EASYVR EN FUNCIONAMIENTO

ACTIVO.

SÍMBOLO PARAMETROS MÍN TÍ

P

MAX UNIDAD

SLEEP Consumo en el modo sleep <1 mA

OPER Consumo en el modo normal de trabajo 12 mA

SPEAKER Consumo en producción de audio 180 mA


3.3 Análisis del proyecto implementado

3.3.1 Análisis positivo

Técnico calificado para la realización del proyecto.

Tecnología de hardware y software se maneja en Open Sourcer.

Elemento existente en el mercado ecuatoriano.

Su funcionamiento se realiza con cualquier tipo de voz y su porcentaje

de efectividad es muy buena.


3.3.2 Análisis negativo

El micro-controlador y el módulo EasyVR tienen un límite de

memoria, lo cual restringieron y limitaron los comandos al usar las

palabras predefinidas.

Los comandos programados en el EasyVR solo funcionara para la

persona que grabaría el comando.

El sistema automatizado tendrá complicaciones de funcionamiento

cuando exista ruido excesivo al punto que hasta puede dejar de

funcionar.

La máxima distancia de uso al enviar los comandos es de 60 cm.

3.4 Costo del proyecto

TABLA N°13

PARTE ELECTRÓNICA



TABLA N°14

PARTE ELÉCTRICA

Cable # 16 AWG

15 $ 0,60 $ 9,00

Cinta aislante

1 $ 0,60 $ 0,60

Toma corriente

1 $ 3,00 $ 3.00

Cajetín

1 $ 0,50 $ 0,50

Canaletas

1 $ 2,00 $ 2,00

Amarras plástica

100 $ 0,02 $ 2,00

Borneras

2 $ 1,50 $ 3,00

Tornillos

4 $ 0,25 $ 1,00


TABLA N°15

OTROS GASTOS

Transporte

2 $ 10,00 $ 10,00

Alimentación

2 $ 10,00 $ 10,00

Mano de obras

1 $ 50,00 $ 10,00

Gastos varios

1 $ 10,00 $ 10,00


TOTAL $ 182,8 Fuente: Investigación directa Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny


3.5 Conclusiones

El proyecto de investigación realizado, se centra para todas esas

personas que tienen algún tipo de discapacidades ya sea parcial o total,

para personas con problemas motrices y también para las personas

adultas mayores, que por su edad tienen problemas de movimientos.

Se ayudará gracias al desarrollo de la electrónica y la tecnología a

mejorar su estadía hospitalaria o en cualquier lugar que estén aislados,

simplemente realizando acciones de comando de voz sin tener la

necesidad de otras personas que las ayude.

Se utilizó y se aprendió los métodos de reconocimiento de voz

mediante el computador, el android y modulo electrónico EasyVR dando

como solución utilizar el módulo EasyVR porque es más factible en su

costo.

Se reconoció los comandos programados y se configuró paso a paso

una nueva tabla de sonidos, también programar las tareas para cada

comando de voz mediante los módulos de hardware libres tales como la

placa de Arduino y el EasyVR.

El shield de reconocimiento de voz es un escudo para la placa de

Arduino que integra el EasyVR que permite simplificar la conexión al

módulo principal que es el Arduino y la pc, resultando ser buenas

opciones para el desarrollo de prototipos que necesiten reconocimiento

de voz.

Al reconocer un comando también se activaron los sonidos

guardados en la memoria del módulo EasyVR para verificar que el

comando se ejecutó correctamente, Se implementó el método de control

por voz que tuvo un porcentaje de asertividad muy alto, dando a conocer

que el sistema puede funcionar con cualquier tipo de voz.


Se utilizó el módulo de 8 relés para ejecutar el movimiento que realiza

la cama cada vez que se envía un comando de voz

Se realizó el desglose de cada material utilizado en el proyecto, y su

costo en el mercado son relativamente bajos, y es aplicable para otros

sistemas electrónicos.

Los sistemas tecnológicos e inteligentes dan nuevos beneficio para

las personas que realmente lo necesita, mejorando los métodos de

atención en atención automatizada para pacientes con problemas de

movimientos y discapacidades.

3.6. Recomendaciones

Buscar textos de varios idiomas para que la investigación tenga más

provecho para las personas que vivan en otras partes del mundo.

programar el módulo de reconocimiento de voz, para que solo sea

reconocido el tono de voz de la persona que va a utilizar el sistema.

Para tener mayor capacidad del funcionamiento del sistema se

Adquiera una memoria externa o el uso de un ordenador e

incorporarlas.

Enviar los comando de voz a una distancia de 60 cm caso contrario

Tendría que elevar el tono de voz para poder ser receptado.

Omitir la reproducción de la tabla de sonido, con esto se ganaría

mayor rapidez eliminando la reproducción del audio.

Máximo hasta dos personas puede hacer uso de la cama, si hay

sobre peso puede tener problemas los movimientos automatizado.

ANEXOS

Anexos 71

ANEXO N° 1

LEY ORGÁNICA DE DISCAPACIDADES.

Capitulo II

De las personas con discapacidad, sus derechos, garantías y

beneficios.

Artículo 6.-

Persona con discapacidad.- Para los efectos de esta Ley se considera

persona con discapacidad a toda aquella que, como consecuencia de una

o más deficiencias físicas, mentales, intelectuales o sensoriales, con

independencia de la causa que la hubiera originado, ve restringida

permanentemente su capacidad biológica, sicológica y asociativa para

ejercer una o más actividades esenciales de la vida diaria, en la proporción

que establezca el Reglamento.

El Reglamento a la Ley podrá establecer beneficios proporcionales al

carácter tributario, según los grados de discapacidad, con excepción de los

beneficios establecidos en el Artículo 74. (LEY ORG.DE

DISCAPACITADOS, 2013)

Sección Cuarta

Del registro nacional de personas con discapacidad y de

personas jurídicas dedicadas a la atención de personas con

discapacidad.

Artículo 13.-

Registro Nacional de Personas con Discapacidad.- La autoridad

sanitaria nacional será la responsable de llevar el Registro Nacional de

Personas con Discapacidad y con Deficiencia o Condición incapacitante,

así como de las personas jurídicas públicas, semipúblicas y privadas

Anexos 72

dedicadas a la atención de personas con discapacidad y con deficiencia o

condición incapacitante, el cual pasará a formar parte del Sistema Nacional

de Datos Públicos, de conformidad con la Ley. (LEY ORG.DE

DISCAPACITADOS, 2013)

Capítulo segundo

De los derechos de las personas con discapacidad

Artículo 16.-

Derechos.- El Estado a través de sus organismos y entidades

reconoce y garantiza a las personas con discapacidad el pleno ejercicio de

los derechos establecidos en la Constitución de la República, los tratados

e instrumentos internacionales y esta ley, y su aplicación directa por parte

de las o los funcionarios públicos, administrativos o judiciales, de oficio o a

petición de parte; así como también por parte de las personas naturales y

jurídicas privadas. (LEY ORG.DE DISCAPACITADOS, 2013)

Sección segunda

De la salud

Artículo 19.-

Derecho a la salud.- El Estado garantizará a las personas con

discapacidad el derecho a la salud y asegurará el acceso a los servicios de

promoción, prevención, atención especializada permanente y prioritaria,

habilitación y rehabilitación funcional e integral de salud, en las entidades

públicas y privadas que presten servicios de salud, con enfoque de género,

generacional e intercultural. La atención integral a la salud de las personas

con discapacidad, con deficiencia o condición incapacitante será de

responsabilidad de la autoridad sanitaria nacional, que la prestará a través

la red pública integral de salud.

(LEY ORG.DE DISCAPACITADOS, 2013)

Anexos 73

ANEXO N°2

AUDACITY PROGRAMA QUE SIRVE PARA GRABAR Y EDITAR LOS

SONIDOS DENTRO PARA IMPORTARLO AL MÓDULO DEL EASYVR

El audacity es un programa libre y de código abierto para grabar y

editar sonidos.

El audacity puede grabar sonidos en directo usando un micrófono o

un mezclador, con algunas tarjetas de sonido puede incluso capturar flujo

de sonidos, es distribuido bajo la licencia GPL.

Este software se lo utilizará para convertir el audio, de tal forma que

sea compatible para que sea subido al EasyVR.

Fuente: http://www.audacityteam.org/about/screenshots/ Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny

Anexos 74

ANEXO N°3

BALABOLKA ES EL SOFTWARE QUE PERMITE CONVERTIR CUALQUIER TEXTO EN AUDIO

Fuente: http://www.cross-plus-a.com/es/balabolka.htm Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny

Anexos 75

ANEXO N°4

SOFTWARE DE AUTOMATIZACIÓN DE DISEÑO ELECTRÓNICO QUE AYUDA A LOS DISEÑADORES PARA QUE SUS PROTOTIPOS PASEN

A PRODUCTOS FINALES.

Fuente: http://blog.fritzing.org/category/fritzing-software/ Elaborado por: Peña Vera Cristhian Geovanny

Bibliografía 76

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