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Indice
Indice delle figure ...6
Indice delle tabelle...8
Introduzione ...9
Capitolo 1...13
Uno sguardo sulla diversa abilità...13
1.1. L’importanza delle giuste parole...14
1.1.1. La classificazione ICD ...14
1.1.2. La classificazione ICIDH...15
1.1.3. La classificazione ICF ...18
1.2. La disabilità in cifre...21
1.2.1. Metodo di indagine...22
1.2.2. Statistiche sulla disabilità...23
1.3. “La vita indipendente”...27
1.4. Ausili ...29
1.4.1. La classificazione degli ausili ...31
1.4.2. Tipologie di ausili...33
1.4.2.1. Tastiere speciali ...33
1.4.2.2. Dispositivi di puntamento ...34
1.4.2.3. Funzioni di riconoscimento vocale ...39
1.4.2.4. Funzioni di accesso facilitato ai programmi ...40
1.4.2.5. Sensori (o switch) con funzione on/off...41
Capitolo 2...45
Il progetto NADIA ...45
4
2.1. I bisogni dell’Utenza...47
2.2. L’interfacciamento con l’utente...50
2.3. Il dispositivo di interfaccia per NADIA ...52
Capitolo 3...58
Progettazione hardware del dispositivo ...58
3.1. Flusso di progetto ...58
3.2. Programma utilizzato...61
3.3. Architettura a blocchi ...63
3.4. Progetto del circuito e scelta dei componenti ...66
3.4.1. Sezione di alimentazione ...67
3.4.1.1. Sezione di ricarica della batteria...70
3.4.1.2. Monitor di batteria...72
3.4.1.3. Regolatore di tensione ...75
3.4.1.4. Circuito di controllo dello shutdown del regolatore di tensione...76
3.4.2. Sensori esterni...80
3.4.2.1. Sensori singoli ...80
3.4.2.2. Circuito di monitoraggio del jack inserito su PB1 (pulsante on/off) 81 3.4.2.3. Sensore multiplo con connessione DB9 ...82
3.4.3. Sezione di controllo...84
3.4.3.1. Microcontrollore...84
3.4.3.2. Espansore di porte per il microcontrollore ...87
3.4.4. Dispositivi di segnalazione...89
3.4.4.1. Circuito per la gestione del buzzer...90
3.4.4.2. LED di segnalazione ...91
3.4.5. Porta di espansione a 15 pin ...92
3.4.6. Sezione di comunicazione con il terminale...93
3.5. Caratteristiche fisiche del dispositivo ...96
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Capitolo 4... 102
Struttura del firmware ... 102
4.1. Funzioni del firmware ... 102
4.1.1. Comunicazione gateway - terminale ... 102
4.1.2. Segnalazioni non sollecitate... 104
Capitolo 5... 108
Collaudo... 108
5.1. Test elettrico ... 108
5.1.1. Strumentazione utilizzata... 109
5.1.2. Risultati delle misure ... 109
5.2. Test funzionale ... 109
Conclusioni... 112
Ringraziamenti ... 114
Allegati... 115
Bibliografia... 121
Siti visitati ... 123
Indice delle figure
Figura 1 – La classificazione ICD...15
Figura 2 – La classificazione ICIDH ...17
Figura 3 – La classificazione ICF...19
Figura 4 - Le statistiche sulla disabilità per età e sesso ...25
Figura 5 – Invecchiamento della popolazione europea...27
Figura 6 – Sistema di ausilio informatico...31
Figura 7 – Tastiere speciali: (a) espansa, (b) ridotta, (c) con scuso protettivo ....34
Figura 8 – Sistemi di puntamento (a) trackball, (b) emulatore di mouse a joystick, (c) emulatore di mouse a 5 pulsanti ...36
Figura 9 – Sistema di eye-tracking...38
Figura 10 – L’accesso facilitato nel sistema operativo Windows...41
Figura 11 – Sensori on/off (a) sensori a sfioramento, (b) sensore a controllo muscolare, (c) sensore a pressione attivabile con la testa o con la guancia, (d) sensori a pulsante, (e) sensore a soffio, (f) sensore a pressione attivabile con le dita, (g) sensore a pedale...42
Figura 12 – Funzionalità del terminale utente ...46
Figura 13 – Interfacciamento dell’utente con il sistema NADIA...53
Figura 14 – Schematizzazione del flusso di progetto seguito nella realizzazione del PCB ...60
Figura 15 – Architettura a blocchi...65
Figura 16 – La sezione di alimentazione del circuito...67
Figura 17 – Il caricatore di batteria e il suo circuito di montaggio...70
Figura 18 – I monitor di batteria ed il suo circuito di montaggio ...72
Figura 19 – Il regolatore di tensione e il suo circuito di funzionamento...75
Figura 20 – Circuito di controllo dello shutdown del regolatore di tensione...76
Figura 21 – Sensore singolo PB5 e suo circuito di funzionamento...80
Figura 22 – Circuito di monitoraggio del jack inserito sul pulsante PB1 ...82
Figura 23 – Connettore di espansione DB9 e il suo circuito di funzionamento ....83
Figura 24 – Il microcontrollore e la sua circuiteria di contorno ...85
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Figura 25 – Circuito di RESET del microcontrollore...86
Figura 26 – Espansore di porte I/O e il suo circuito di funzionamento...88
Figura 27 – Circuito per il funzionamento del buzzer ...90
Figura 28 – LED di segnalazione...92
Figura 29 – Porta di espansione a 15 pin...92
Figura 30 – Il chip utilizzato per la comunicazione via USB con il terminale ...93
Figura 31 – Fotografia del gateway durante il suo funzionamento ...97
Figura 32 – Disposizione dei componenti sul lato bottom del PCB ...99
Figura 33 – Il lato bottom del PCB ...99
Figura 34 – Distribuzione dei componenti sul lato top del PCB... 100
Figura 35 – Il lato top del PCB ... 100
Figura 36 – La batteria agli Ioni di Litio usata per il gateway ... 101
Figura 37 – Diagramma di flusso dell’applicativo firmware in esecuzione sul microcontrollore... 104
Figura 38 – Schermata principale del programma terminal v1.9 utilizzato per la simulazione del terminale utente... 110
Indice delle tabelle
Tabella 1 - Disabili con età maggiore di 6 anni che vivono in famiglia per tipo di disabilità, classe di età e sesso...26 Tabella 2 – I bisogni utente e i servizi di NADIA ...50 Tabella 3 – Indirizzo del monitor di batteria (protocollo I2C) ...73 Tabella 4 – Operazioni di accensione/spegnimento attraverso il pulsante PB1 77 Tabella 5 – Livelli logici per la corretta lettura dello stato del pulsante PB1...78 Tabella 6 – Valori di tensione sui terminali del jack all’inserimento/disinserimento
...80 Tabella 7 – Indirizzo dell’espansore di porte (I2C)...89 Tabella 8 – Dimensioni di piste e via del PCB ...99
