Tablă de dame interactivă destinată persoanelor cu nevoi speciale

Abstract

Scopul lucrării: proiectarea și implementarea unei table de dame interactive pentru persoane cu deficiențe de vedere, auz și motricitate, oferind suport vizual și auditiv în timpul jocului. Obiectivele generale: analiza soluțiilor existente, definirea cerințelor de accesibilitate, proiectarea hardware, dezvoltarea software-ului de monitorizare a jocului, implementarea feedback-ului prin lumină și sunet, stocarea partidelor și testarea funcțională a sistemului. Domeniul de cercetare: sisteme interactive și asistive, microcontrolere și sisteme integrate, tehnologii de detecție magnetică, interfețe om–mașină (HMI) pentru accesibilitate, sisteme de iluminare adresabilă și semnalizare audio, colectarea și stocarea datelor în dispozitive embedded. Capitolul 1: prezintă contextul și soluțiile existente pentru jocuri de masă accesibile și tehnologii interactive. Capitolul 2: descrie proiectarea hardware: ESP32, senzori Hall pentru detectarea pieselor, matrice LED adresabilă, modul audio (DFPlayer Mini), interfețe I²C/UART și microSD. Capitolul 3: prezintă soluția software logica de funcționare, interpretarea stării câmpului, generarea feedback-ului vizual și auditiv, modurile de accesibilitate și testarea programului. Concluzie: tabla de dame interactivă propusă demonstrează eficiența integrării tehnologiilor embedded (ESP32, senzori magnetici, iluminare LED adresabilă, semnalizare audio și stocare de date) într-un sistem asistiv orientat spre accesibilitate. Soluția oferă suport în timp real prin feedback vizual și auditiv, îmbunătățește confortul utilizării și creează premise pentru dezvoltări ulterioare, precum extinderea funcțiilor de comunicare și integrarea unor module suplimentare de analiză și instruire.

Purpose of the thesis: to design and implement an interactive checkers board for people with visual, hearing and motor impairments, providing visual and audio support during the game. General objectives: to analyze existing solutions, define accessibility requirements, design the hardware, develop software for game monitoring, implement feedback through light and sound, store game records, and perform functional testing of the system. Research area: interactive and assistive systems, microcontrollers and embedded systems, magnetic detection technologies, human–machine interfaces (HMI) for accessibility, addressable lighting and audio signaling systems, data collection and storage in embedded devices. Chapter 1 presents the context and existing solutions for accessible board games and interactive technologies. Chapter 2 describes the hardware design: ESP32, Hall sensors for piece detection, an addressable LED matrix, an audio module (DFPlayer Mini), I²C/UART interfaces, and microSD storage. Chapter 3 presents the software solution: operating logic, interpretation of the board state, visual and audio feedback generation, accessibility modes, and software testing. Conclusion: the proposed interactive checkers board demonstrates the effectiveness of integrating embedded technologies (ESP32, magnetic sensors, addressable LED lighting, audio signaling and data storage) into an assistive system focused on accessibility. The solution provides real-time support through visual and audio feedback, improves ease of use, and creates premises for further development, such as wireless communication features and integration of additional analysis and training modules.

Цель работы: проектирование и реализация интерактивной шашечной доски для людей с нарушениями зрения, слуха и моторики, обеспечивающей визуальную и звуковую поддержку во время игры. Общие задачи: анализ существующих решений, определение требований доступности, проектирование аппаратной части, разработка программного обеспечения для мониторинга процесса игры, реализация обратной связи с помощью света и звука, хранение записей партий и функциональное тестирование системы. Область исследования: интерактивные и ассистивные системы, микроконтроллеры и встраиваемые системы, технологии магнитного обнаружения, человеко-машинные интерфейсы (HMI) для доступности, адресуемое освещение и звуковая сигнализация, сбор и хранение данных во встраиваемых устройствах. B главе 1 представлен контекст и существующие решения для доступных настольных игр и интерактивных технологий. B главе 2 описано аппаратное проектирование: ESP32, датчики Холла для обнаружения фигур, адресуемая LED-матрица, аудиомодуль (DFPlayer Mini), интерфейсы I²C/UART и модуль хранения microSD. B главе 3 представлено программное решение: логика функционирования интерпретация состояния игрового поля, формирование визуальной и звуковой обратной связи, режимы доступности и тестирование программы. Заключение: предложенная интерактивная шашечная доска демонстрирует эффективность интеграции встраиваемых технологий (ESP32, магнитные датчики, адресуемая LED-подсветка, звуковая сигнализация и хранение данных) в ассистивную систему, ориентированную на доступность. Решение обеспечивает поддержку в реальном времени за счёт визуальной и звуковой обратной связи, повышает удобство использования и создаёт предпосылки для дальнейшего развития, включая расширение функций беспроводной связи и интеграцию дополнительных модулей анализа и обучения.