聲音引導(dǎo)系統(tǒng)-各種模塊

2010-06-0917:44:31作者：來(lái)源:現(xiàn)代電子技ASSP2009年大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽的B題是“聲音導(dǎo)引系統(tǒng)題目要求設(shè)計(jì)并制作一聲音導(dǎo)引系統(tǒng)聲音導(dǎo)引系統(tǒng)有一個(gè)可移動(dòng)聲源S，三個(gè)聲音A，B，C，聲音之的檢測(cè)和控制。通過(guò)單片機(jī)(MCUl)對(duì)接收到聲源信號(hào)的時(shí)間做處理，檢測(cè)出當(dāng)MCU2。MCU2根據(jù)當(dāng)前的位置控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)該設(shè)計(jì)主要是根據(jù)接收到聲源信號(hào)的時(shí)間間隔來(lái)確定當(dāng)前小車(chē)的位置S，如圖2所示。設(shè)S點(diǎn)到C點(diǎn)的距離為a。S點(diǎn)到A點(diǎn)的距b；S點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為c。設(shè)S點(diǎn)的坐標(biāo)設(shè)為l，h)，假設(shè)由單片機(jī)測(cè)得A、B和C接收到信號(hào)的時(shí)間間bac1；b與c的距離差為c22中關(guān)系可得到如下方程：頻率越小時(shí)，△d=|c2-c1|5kHz的聲源信號(hào)，其周期為O．2ms，則半波損失導(dǎo)致△d=0．1ms×340m／s=3．4cm，所以頻率越大，半波損失越小。單片機(jī)的測(cè)量時(shí)間產(chǎn)生的誤差單片機(jī)晶振為24MHz，時(shí)鐘經(jīng)12分頻后，時(shí)鐘O．5μs，測(cè)量時(shí)間誤差為±0．5μs，則會(huì)產(chǎn)生一定的誤差信號(hào)。，，△d越大，K越大，從而控制小車(chē)的速度。方案三：PID控制算法PID控制算法，通過(guò)輸出信號(hào)對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。計(jì)算公式為：式中：△unn次輸出增量；enn次偏差；en-1n-1次偏差；en-2n-2次PIDKP，KI，KD參數(shù)，一般經(jīng)反復(fù)測(cè)試、分析，最終確定理RC振蕩電路產(chǎn)生可調(diào)的周期性音3所示。由單片機(jī)1(MCUl)對(duì)接收到聲源信號(hào)的時(shí)間做處理，檢測(cè)出當(dāng)前小車(chē)的位置，然后通過(guò)無(wú)線發(fā)送給單片機(jī)2(MCU2)。所以能不能很好地接收到音頻信號(hào)是整過(guò)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)考慮的信號(hào)傳感器采用MIC，將信號(hào)放大、濾波、整形，產(chǎn)生信號(hào)，傳送給單片機(jī)，由于MIC靈敏度較高，受外界噪聲干擾較大，中間加高通濾波電路，可實(shí)4所示。小車(chē)控制電路設(shè)計(jì)采用NEC的電機(jī)控制ASSP(型號(hào)MMC-1)實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)聲源的運(yùn)動(dòng)用UART模式和ASSP進(jìn)行通信使之提供控制信號(hào)再用L298驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)L298N50V，可以直L298INl，IN2，IN3，IN4輸入端控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。此方案接口3設(shè)3．1設(shè)計(jì)說(shuō)如果沒(méi)有到達(dá)則繼續(xù)由算法控制計(jì)算值，由值控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向；如果收100μs后又繼續(xù)對(duì)測(cè)量值濾波。3．275cm／s。oxox線左側(cè)的距離小5cm。ox2cm。ox5～10s，然后利用止，此時(shí)聲源距離W1cm10cm／s。測(cè)試數(shù)據(jù)表如表l所示。將可移動(dòng)聲源轉(zhuǎn)向180°(可手動(dòng)調(diào)