声音导引电动车系统硬件设计
声音导引系统
(A)声音导引系统摘要:本设计是由可移动声源和检测控制中心组成的声音导引系统。
可移动声源以压电蜂鸣器作为发声器件发出3.2KHz的脉冲串信号,接收器通过驻极体话筒拾音放大后,经高Q值二阶带通滤波器获取该信号并送入超低功耗型单片机MSP430F247做处理。
系统运动部分以两轮驱动电动小车为载体,驱动采用由直流减速电机(带霍尔传感器)和ASSP芯片MMC-1构成的直流伺服电机。
系统运动采用位置和速度双闭环控制回路,并结合PID算法实现了快速而精确的控制,达到了1cm的控制精度和10cm/S快速运动响应。
另外,系统所有方案均以低功耗和低成本为设计思想,采用低功耗单片机、蜂鸣器、小电流直流减速电机等等。
关键词:声音导引;闭环控制;PID1、系统方案1.1方案论证与比较1.1.1声源和声音检测定位系统的选择方案一:采用低音扬声器产生波长大于1.5米的连续低频音频信号作为声源,声音接收器端通过拾音器接受声音信号并放大后作相位检测,通过三个声音接收器接收到声音信号的相位差获取声源和三个声音接收器之间的距离。
方案二:采用压电陶瓷蜂鸣片产生中频音频信号脉冲串,中频信号频率为3.2kHz,脉冲间隔为200mS作为声源,声音接收器端通过拾音器接受声音信号,放大比较并接入微处理器,通过三个声音接收器接收到同一个脉冲串的时间差获取声源和三个声音接收器之间的距离。
方案比较:方案一中,低频信号的产生需要大量能量,从而导致较大的功耗,另外相位检测电路较为复杂,成本很高,抗干扰能力差。
方案二中,压电陶瓷蜂鸣片能在极低的功耗的情况下产生响度较大的声音信号,且检测音频脉冲串的时间差的方法比检测低频声音信号相位差地方法的抗干扰能力更强,且其驱动电路廉价。
因此选用方案二。
1.1.2可移动声源平台的选择方案一:采用XY轴运动系统,分别控制可移动声源XY轴方向的运动,以实现可移动声源的全平面任意位置的定点运动。
方案二:采用两轮驱动电动小车作为可移动声源的载体,控制两轮电动小车的运动以实现可移动声源的全平面任意位置的运动。
23.4.1科技创新实践学生作品 - 电子设计-声音导引系统
2009全国大学生电子设计竞赛(江苏赛区)题目:B题--声音导引系统2009年9月声音导引系统(B题)摘 要:声音导引系统采用PIC16F877单片机和AT89S52做为主控制器,以自制的车体载上扬音器作为移动声源,依靠两个步进电机作动力,利用驻极体咪头及其外围电路接收并检测声音,经地面监测单片机处理后将声源距离Ox线(或O'y线)的偏差信号经无线传送给小车,经单片机控制对声源的行径路线进行精确调节,控制小车准确停在给定点上。
该系统除了完成题目所规定的基本要求外,还完成了液晶模块、无线通信的设计和调试,充分体现了检测、传感以及精确控制等技术在自动控制中的作用。
关键词:声音导引,驻极体咪头,检测声音,自动控制一、方案论证与选择1、主控芯片的确定主控芯片是整个系统的核心,通过外部采样决定整个系统的工作情况。
由于题目对通信和控制精度的要求比较高,因此主控芯片要能保证系统的稳定及达到系统的要求。
本题中需要应用两块主控芯片。
方案一:均采用89S52单片机作为主控制器。
优点:价格低廉,程序资源丰富,技术比较成熟,使用方便。
缺点:运算速度慢,程序储存空间小,数字外设少,抗干扰能力差,只有两个外部中断入口,不能实现对三个声音传感器的中断响应,且接口电路比较复杂。
方案二:均采用Microchip公司的PIC16F877A单片机。
优点:运行速度快采用RISC精简指令技术,低工作电压,低功耗,I/O口有较大的驱动能力,具有丰富的接口资源,配置了3个功能较强的多功能定时器模块,嵌入看门狗定时器,具有很强的抗干扰能力,同时还具有4个电平跳变中断输入,体积小,在线调试能力强。
缺点:价格偏高。
方案三:移动声源(即智能小车)上使用89S52单片机,地面监控部分使用Microchip公司的PIC16F877A单片机。
综合应用了两者的优点,使用89S52单片机控制小车的行径,控制简单方便;使用PIC16F877A进行数据采集并处理,并通过无线装置与89S52单片机通信,控制更为精确可靠。
声音导引系统的设计
目录摘要 ................................................................................................................................. Abstract .. (I)第1章绪论 0研究背景及意义 0自动导引小车的研究背景 (1)自动导引小车的研究意义 (2)国内外自动导引小车发展的历史与现状 (3)国外自动导引小车发展的历史与现状 (3)国内自动导引小车发展的历史与现状 (4)本文主要研究的主要内容 (5)本章小结 (6)第2章方案的设计与论证 (7)系统方案设计 (7)方案论证 (7)主控系统选择 (8)电机控制系统的选择 (8)无线数据通信选择 (9)音频信号产生单元选择 (9)音频信号接收单元选择 (9)电源选择 (10)本章小结 (10)第3章系统硬件电路的设计 0系统组成 0STC89C52的介绍 (1)单片机最小系统设计 (2)声音发射模块设计 (3)声音接收模块的设计 (5)无线收发模块的设计 (6)电机驱动电路的设计 (8)显示模块的设计 (10)电源模块的设计 (11)避障电路的设计 (12)本章小结 (12)第4章系统软件的设计 (13)软件设计 (13)Keil uvision3简介 (13)主机程序设计 (14)声音定位原理分析 (14)信号处理及转换 (15)附录1 (20)附录2 (21)附录3 (22)摘要声音引导系统,是基于无线通信技术的新型导引系统,可以应用在新型智能机器人控制系统,这种声音控制机器人的运动方式将有着广阔的应用前景。
声音引导(声音定位),在现实生活中有着重要意义。
例如,在救援抢险中,可以利用声音传感器接受某一特定幅度或者频率的声音,通过对声音源的分析处理来获知其地理位置,配合GPS卫星定位技术来搜救目标源。
本设计的声音引导系统可实现对一定范围内的可移动声源进行定位和引导其移向预定区域。
声音导引系统(包含详细的程序等)
声音导引系统(B题)摘要:本设计以Atmega128单片机为控制核心,STC89C52RC为辅助控制器,电动车为执行器件,实现声音引导电动车精确定位的功能。
系统采用NEC电子电机控制ASSP 芯片(型号MMC-1),控制直流电机的运行,可实现256档调速。
小车平均速度达14cm/s。
采用斜率补偿法,实际最小定位误差为0.6cm。
采用nRF905无线模块实现小车与主控制器之间的通讯;采用RT12864液晶和ZLG7290键盘模块做为人机界面;采用MP3语音模块,提供优质的语音提示。
关键词:声音导引智能电动车无线收发定位目录1系统方案 (1)1.1总体设计方案 (1)1.1.1整体方案比较 (1)1.2设计与论证 (2)1.2.1定位方案的设计 (2)1.2.2误差信号产生及控制算法分析 (2)2单元电路设计 (3)2.1系统组成 (3)2.2控制器电路设计 (3)2.3音频接收电路设计 (3)2.4 nRF905无线模块电路设计 (4)2.5电机驱动电路设计 (4)2.6 SK-SDMP3语音模块电路设计 (4)2.7 其他硬件模块介绍 (4)3.软件设计 (4)3.1开发软件介绍 (4)3.2系统程序设计 (5)3.2.1主机系统主程序 (5)3.2.2从机系统主程序 (5)3.2.3其他子程序 (5)4.系统测试 (5)4.1测试使用的仪器及设备 (5)4.2指标测试和测试结果 (5)4.3 测试结果分析 (6)5.结论 (7)参考文献 (7)附录1图2.2.1 (7)附录2图2.5.1 (8)附录3图2.6.1 (10)附录4图2.7.1 (12)附录5表4.1.1 (13)附录6图4.2.1 (14)附录7表4.2.2 (14)附录8表4.2.4 (14)附录9表4.2.5 (15)附录10图4.2.1 (15)附录10主要元件清单 (16)附录10程序清单 (16)1系统方案1.1总体设计方案本系统设计要求实现三个位置不同的声音接收器引导一个可移动声源精确定位,设计要素有声音接收器、测距方案、以及定位算法。
利用声音传感器实现电动车听觉提示系统设计
利用声音传感器实现电动车听觉提示系统设计电动车作为一种环保、低碳的交通工具,正在成为越来越多人选择的代步方式。
然而,由于电动车在行驶过程中没有发动机的噪音,可能给行人和其他车辆带来潜在的安全隐患。
为了解决这一问题,利用声音传感器实现电动车听觉提示系统成为了一个热门的研究方向。
电动车听觉提示系统设计的目的是通过声音传感器感知到周围环境的情况,并通过发出声音提示行人和其他车辆自己的存在和行驶状态,提高行车的安全性和可感知性。
声音传感器是一种通过感知环境中声音信号的设备。
在电动车听觉提示系统设计中,声音传感器将起到感知周围环境的作用,以便及时发出相应的声音提示。
首先,声音传感器的安装位置至关重要。
在电动车上安装声音传感器时,应该选择一个能够充分感知到周围环境声音的位置,同时考虑到传感器的保护和稳定性。
一般来说,最佳的安装位置是在电动车前方或后方的骑行框架上,以确保对周围环境的声音感知准确。
其次,监测环境声音是电动车听觉提示系统设计中的关键。
声音传感器需要能够对周围环境的声音进行准确感知,并将感知到的声音转换为可用于电动车提示系统的信号。
为了实现这一目标,我们可以利用数字信号处理技术对声音进行预处理,去除杂音并提取出重要的声音特征。
然后,在电动车听觉提示系统设计中,根据声音传感器感知到的环境声音,需要设计一个合适的提示声音库。
这个声音库应该包含各种类型的声音,用于表示电动车正常行驶、低速行驶、转弯、停车等各种行驶状态。
同时,根据不同的行驶环境,还应设计相应的声音提示,例如在拥挤的街道上行驶时,可以使用更高频率或更响亮的声音提示。
最后,电动车听觉提示系统设计需要考虑到用户体验和人机交互。
电动车听觉提示系统应该能够与电动车的其他系统实现良好的协调。
例如,在车速较低的情况下,提示声音应该更柔和、更平缓,以免给行人造成突然的惊吓;而在车速较高的情况下,提示声音应该更响亮、更明显,以引起其他车辆和行人的注意。
总结起来,利用声音传感器实现电动车听觉提示系统设计能够有效提高电动车的行车安全性和可感知性。
声音引导系统
声音导引系统中文摘要:本系统为实现以声音引导小车按预定方案运行而设计。
系统采用51最小系统板作为此系统的检测核心和控制核心,通过对声音信号的检测,准确实现小车坐标定位,并通过无线发射接收模块将坐标信息传送至车载MCU,实现小车的声音引导控制。
小车无线传输模块采用集成nrf24l01模块,以期实现坐标信息实时无线传输。
电机驱动、控制模块采用ASSP芯片以及分离MOS管H桥电路使电机的控制精确、稳定。
声音检测模块则采用多级放大滤波电路接收三路声音信号准确检测,并将此信号传送至地面控制MCU进行坐标定位。
1 系统方案设计1.1 AT89S52系列单片机系统方案采用两块AT89S52单片机系统,车载单片机实现声音信号的发送,无线信号的接受,以及电机驱动芯片的控制。
陆基单片机完成三路声音信号捕获,处理并将小车坐标信息通过无线发射。
系统编程容易,性价比高。
1.2 MSP430单片机系统方案采用MSP430单片机系统作为控制的核心,来实现智能小车无线传输、声音处理、电机驱动等功能。
1.3系统方案比较AT89S52系列单片机系统方案价格低廉,技术比较成熟,使用简单,应用广泛,而且能较好的实现系统的要求。
MSP430系统方案功耗虽然较低,但编程比较复杂,价格昂贵,因而,决定采用该方案1。
1.4 AT89S52单片机系统方案设计本设计采用AT89S52单片机作为核心控制系统,以直流电机为驱动,结合无线、声音处理模块完成设计任务。
系统可以划分为以下几个基本模块:无线数据传输、小车控制、声音检测处理、信息显示模块。
系统设计框图如图:图1.0系统方案框图1.5 方案选择(1)电机驱动模块方案一:采用两个步进电机,步进电机的准确定长步进性能方便的实现调速和转向,步进电机的输出力距较低,价格较高,而且步进电机的编程复杂,硬件连接的工作量大。
方案二:利用一个直流减速电机,具有转矩大,驱动力大,控制简单等特点。
经比较验证,显然方案一电机的机械结构难以满足题目的要求,而方案二利用直流电机完全能满足要求。
声源引导系统
声音导引系统摘要:本设计基于功耗低,性价比高的思想,是以MSP430F149单片机为核心的声音引导系统。
该系统由声音检测、无线收发和MMC-1电机控制三个模块构成,分别由两块单片机独立控制。
其中一块单片机用于可移动声源运动的控制,另一块单片机用于声音检测和无线模块对误差信号的传送。
可移动声源载体为小型电动车,采用电机控制ASSP芯片MMC-1和L298的PWM调速技术对步进电机实时控制,小车定位误差小于3cm,运动过程平均速度大于10cm/s。
关键词:MSP430F149,声音检测无线收发电机控制ASSP芯片MMC-1 定位Voice guidance systemsAbstract: the design is based on low power consumption, high ratio of thoughts, is MSP430F149 as the core of the voice guide system. The system by the sound detection, wireless transceiver and MMC-1 motor control three modules, which are respectively by two single chip microcomputer controlled independently. One piece of single chip can be used for mobile source movement control, another piece of single-chip microcomputer used for voice detection and wireless module to the error signal transmission. Mobile carrier sound source for small electric vehicles, the motor control ASSP chip-1 and L298 MMC PWM control technology for step motor real-time control, the car positioning error is less than 3 cm, the movement process speed is greater than the average 10 cm/s.Key words: MSP430F149, sound detection wireless transceiver motor control ASSP chip MMC-1 positioning1、系统方案设计与论证系统总体方案设计该系统实际上是一个自动控制系统,所以用单片机机来实现是比较合适的。
声音导引系统
目录摘要一.系统方案1.1整体方案比较 (3)1.2控制方案 (3)二.设计与论证 (3)2.1控制器模块 (3)2.2定位模块 (3)2.3无线收发模块: (3)2.4声源模块: (4)2.5电机模块 (4)2.6电机驱动模块 (5)三.计算 (5)3.1距离的测量 (5)3.2误差信号的产生 (6)3.3控制理论简单计算 (6)四.硬件实现与电路设计 (6)4.1系统组成概括 (6)4.2各模块电路图 (6)五.测试结果 (7)5.1测试数据 (7)5.2测试结果分析 (7)六.参考文献 (8)声音导引系统摘要:声音导引系统引由PIC16F877A作为主控制芯片;通过ASSP芯片、IC L298N 来驱动直流减速电机;通过3个声音接收器来实现小车的定位,通过蜂鸣器和二极管实现声光报警;用无线收发模块实现主从控制器的通。
经过测试,该声音引导系统达到所有规定的技术指标。
该系统无论在结构和技术上都具有较好的科学性和实用性。
摘要:声源定位ASSP芯片PWM调速PT2262/2272无线接收一.系统方案1.1整体方案比较图1 整体框架图1.2控制方案:可移动声源部分:可移动声源的控制;以可移动声源以小车为载体。
用直流减速电机控制小车,通过ASSP调节输出脉冲的占空比来控制小车的速度,转向可以通过调节左右轮的速度的不同来实现。
声音接收部分:3个声音接收器连接从控制器,发声电路和电源都和单片机2接到一起,然后用长导线将声源电路和声源信号连接起来,从控制器记录时间信息,然后通过无线收发模块实现主控制器和从控制器的通信。
二.设计与论证2.1控制器模块方案1:采用凌阳的SPCE061A 小板作为主控制芯片,而且可以采用凌阳的小车模组,可以很快的完成其基本功能,但是用该小板存在在一定的局限性,较难扩张功能,而且各个模块的拼凑,没有比集成在一块板的稳定性高。
方案2:采用PIC16F877A 作为主控制芯片,PIC 单片机的所有寄存器,包括I/O 口,定时器和程序计数器等都采用RAM 结构形 式,而且都只需要一个指令周期就可以完成访问和操作,该芯片提供了三个计数器中断,对于本作品系统已经足够,采用该芯片可以比较灵活的选择各个模块控制芯片,能够准确的计算出时间,有很好的实时性。
声音引导系统
电子设计期末考试声音导引系统设计报告学校:滇池学院系别:计电系电子信息工程声音导引系统设计报告目录1方案设计与论证 (2)1.1主控系统选择 (2)1.2电机选择 (2)1.3电机控制系统选择 (3)1.4无线数据通信模块选择 (3)1.5声音信号处理方案选择 (3)2电路设计 (3)2.1系统组成 (3)2.2音频发射 (4)2.3音频处理 (4)2.4电机控制系统 (5)3软件设计 (5)4系统测试 (6)4.1测试仪器 (6)4.2测试方法 (6)4.3测试数据 (7)4.4误差分析 (7)5设计总结 (7)6参考文献 (7)7 附录 (8)附1:部分元器件清单 (8)附2:仪器设备清单 (8)附3:部分程序清单 (8)摘要:本系统采用两片STC12C5A60S2增强型51单片机,双直流电机双轮驱动小车。
通过接收点收到声音信号时间不同,判断小车离各个接收站的距离远近,通过无线传输模块控制车载单片机,进而控制小车运动,到达目的地,发出声光信号。
本系统在设计中注意低功耗处理和力求高性价比等细节。
本设计主要特点:1. 高效的L293电机驱动电路,提高电源利用率。
2.双电源设计,控制电路电源与电机电源隔离,信号通过光耦传输。
3.采用测时间差的方式,通过3点声音信号实现精确定位。
关键词: 声音导引可移动声源声音接收器单片机智能车AbstractT his system use two STC12C5A60S2 enhanced 51-series microcomputer, double dc motor drive car outfit. Through different voice signal method-the peak-trough received from various terminal, the car of distance, through wireless transmission module control vehicle, and control chip car movement, destination, a sound signal. This system in the design of low power consumption and high performance to such details.1.方案设计与论证1.1主控系统选择方案一:采用高性能嵌入式系统,比如ARM。
基于ARM7的声音导引系统的设计
b l o n s u c e tr a d d sg e h e e ev r o d t c t i e e c f s u d s u c r n mis n t h e i s u d o r e v co n e in d t re rc ie s t ee t i e me d f rn e o o n o re t s si o t r e f a o
c n e u e NEC oo c nr l hi D7 F1 03 nd h f l b i g c i 98 t d i a tpp r moo c l s — e tr, s d m t r o to c p 8 2 a t e ul- rd e h p L2 o rve se e tr a"a a no
目的地 坐标 数据 无线传 输给 声 源小车 , 其精 确移 动到 目的地 实验 结 果表 明 . 使 系统 运行稳 定 关 键词 : 音定 位 ; M7; 声 AR 电机 控 制 : 线传 输 无 中 图分 类 号 : TH8 5 6 文献 标 志 码 : B
De i n o un Gu da e y t m s d n sg f So d i nc S se Ba e o ARM 7
摘 要 :为设 计一 种 声 音导 引 系统 . ̄AR 作 为 系统 的控 制核 心 .采 用NE 2. M7 C电机 控 制 芯 片
D7 F 2)外加L 9 全桥 驱 动步进 电机 小车作 为移 动 声源裁体 .并 设计 三 个声音 接 收 器来检 测 8 1( 3 28
声源 的声音 到三 个接 收 器的传 输 时 间差 , 用G S 利 P 定位 算 法计 算 声 源坐标 , 然后将 声 源 坐标 和
H h n A G L i,O G Y e,H N h-a L u HU N i ig U S e g, N e S N u Z A G Z iin,IJn , A G Ha m n Y j —
利用声音传感器实现电动车噪声控制系统设计
利用声音传感器实现电动车噪声控制系统设计电动车的噪声问题一直以来都是被广泛关注的,因为电动车在行驶过程中产生的噪声会对环境和人们的生活造成一定的影响。
为了解决这一问题,利用声音传感器实现电动车噪声控制系统设计成为一个研究热点。
本文将详细介绍利用声音传感器实现电动车噪声控制系统的设计原理、构成以及实施步骤。
首先,我们来了解一下电动车噪声的产生原因。
电动车的噪声主要来自于电机和电池系统。
电机在运转时会产生声音,而电池充电和放电过程中的电流也会引起噪音。
为了减少电动车的噪声,我们可以通过控制电机和电池系统来实现噪声的控制。
声音传感器是一种能够检测声音信号并将其转化为电信号的装置。
利用声音传感器,我们可以实时地监测电动车产生的噪声水平。
通过与控制系统的连接,我们可以根据测量到的噪声信号来调整电机和电池系统的工作状态,从而实现电动车噪声的控制。
在实施电动车噪声控制系统设计之前,我们需要准备以下硬件和软件设备:1. 声音传感器:选择一个灵敏度较高的声音传感器,能够准确地检测到电动车产生的噪声信号。
2. 控制模块:使用一个控制芯片或者控制板,用于接收声音传感器的信号并进行处理。
3. 电机和电池系统:电动车的核心部件,根据噪声信号的变化来调整其工作状态。
4. 编程语言和开发工具:根据控制模块的要求,选择合适的编程语言和开发工具进行系统的开发和调试。
下面是实现电动车噪声控制系统设计的步骤:1. 安装声音传感器:将声音传感器安装在电动车的适当位置,确保能够准确地检测到噪声信号。
2. 连接控制模块:将声音传感器与控制模块进行连接,确保传感器能够将检测到的噪声信号传输给控制模块。
3. 编写控制程序:根据控制模块的要求,使用编程语言编写控制程序。
程序的主要任务是监测声音传感器的输出信号,并根据信号的变化来调整电机和电池系统的工作状态。
可以根据需求设置一个噪声阈值,当检测到的噪声超过该阈值时,控制程序会触发相应的调整措施。
声音导引系统论文-全国大学生电子设计大赛作品
2009全国大学生电子设计竞赛设计报告题目:声音导引系统二○○九年九月六日目录目录1系统方案 (1)1.1系统整体方案 (1)1.2移动声源控制方案 (2)1.3系统控制器方案 (2)1.4无线收发方案 (2)1.5音频收发定位方案 (3)1.6移动声源选择方案 (3)1.6.1 车体选择 (3)1.6.2 电机控制方案选择 (3)1.6.3 电源选择方案 (3)2设计与论证 (3)2.1音频信号的发射和接收设计 (3)2.2PID算法设计 (5)2.3无线发送设计 (6)3系统软件设计 (7)3.1移动声源端软件设计 (7)3.2音频接收处理端软件设计 (7)4系统测试 (8)5总结 (8)参考文献 (8)附录 (9)声音导引系统摘要:本设计是基于LM3S1138为主控制器的声音导引系统。
设计采用两片EasyARM1138单片机作为核心器件,辅以移动声源、音频收发定位、无线收发模块、液晶显示、键盘控制、电源等单元模块,以实现对可移动声源的运动控制。
移动声源产生音频信号,音频接收模块接收音频信号后,对所接收的音频信号进行处理,并通过另外一片EasyARM1138单片机得到移动声源的坐标。
应用无线收发模块将处理后的坐标数据发送到移动声源上的EasyARM1138控制器。
EasyARM1138控制器通过PID算法控制改变移动声源的前进速度以及转角方向,从而控制移动声源的行进。
移动声源将整个行程的平均速度和移动位移通过显示模块显示出来。
关键词:移动声源,声音定位,无线射频通信,PID算法Abstract: This design is based on the LM3S1138 controller-based voice guidance system. Design uses EasyARM1138 microcontroller as the core device, supplemented by moving sound source (Applied Motor Control ASSP chip (Model MMC-1)-controlled car), audio transceiver positioning, wireless transceiver, LCD, keyboard control, power and other units to achieve pairs of movable sound source motion control. Moving sound source audio signal occurs, audio transceiver positioning unit receives the audio signal, processing and get the coordinates of moving sound source. Application of wireless transceiver modules will be processed the data sent to the mobile sound source controller side, moving the sound source controller PID algorithm for control of the road moving sound source, and the average speed throughout the trip and mobile displacement through the display unit display. In addition, the system can detect the specific environment of temperature, humidity and light intensity, so that the whole system multi-functionality. Based on system stability, intelligence, the system can work in without any working environment.Keywords: LM3S1138 ASSP chip (Model MMC-1) Audio PID algorithm for sending and receiving location1系统方案1.1系统整体方案本系统采用电动小车作为移动的声源,以单片机作为声音导引系统的检测和控制核心。
声音引导系统设计-单片机设计论文18
B甲130摘要:本系统以两块AT mega16单片机作为可移动声源的控制核心和三个声音接收器的信息处理单元,采用自制的电动小车与压电陶瓷发声器组成的可移动生源,以NEC芯片ASSP(型号MMC-1)控制直流减速电机实现小车驱动,使用压电陶瓷片作为声音接收器,使用A7105实现声音导引系统和声源的无线通讯;本系统可在较短时间内完成可移动声源从出发点到Ox线的引导,到达指定位置后发出明显的声光指示,并进一步定位在W点,完成较精确的声音定位功能。
关键词:声音引导;无线控制;电动小车;Abstract: This system is mainly made up of six parts. They are the control module, whose center is AT mega16L single-chip microcontroller, the movable sounder made up of a small dynamoelectric car and a piezoceramic element, the motor controller NEC’ASSP (MMC-1), the microphone module also using the piezoceramic element and the wireless communication module A7105 for the guiding process. This system could finish the guiding task to the OX line, and make audible and visual indication there, then, guide the sounder to the W part.Keywords: sound guide; wireless control; small dynamoelectric car1 系统方案1.1 总体设计本系统采用自制电动小车和扬声器组成的可移动声源,以单片机作为小车的控制核心,通过大赛指定芯片NEC-ASSP控制直流减速电机驱动小车,使用无线模块与地面声波监测系统通信,并装有光电模块以指示引导任务的完成。
利用声音传感器实现电动车语音控制系统设计
利用声音传感器实现电动车语音控制系统设计随着科技的发展和人们对智能化生活的需求不断增加,语音控制技术也逐渐应用于各个领域。
电动车作为环保、节能和未来交通的重要组成部分,如何通过语音控制提升其便利性和用户体验成为了一个热门课题。
在这篇文章中,将介绍利用声音传感器实现电动车语音控制系统的设计方案。
该系统主要包含三个部分:语音输入、语音识别和车辆控制。
通过对这三个方面的细致设计和有效整合,可以实现电动车的智能语音控制。
首先,语音输入是实现语音控制的基础。
我们可以选择一款高灵敏度的声音传感器作为语音输入设备,如MEMS麦克风。
这种传感器具有较低的功耗和高信噪比,能够有效地捕捉周围环境中的声音信号。
在电动车的使用场景中,声音传感器可以被安置在车内或者车外的适当位置,以保证良好的语音输入效果。
其次,语音识别技术是实现语音控制的关键。
通过将声音信号输入到语音识别系统中,将其转化为文字形式进行处理和分析。
目前市场上已经有许多成熟的语音识别引擎可供选择,如百度、科大讯飞等。
可以根据实际需求选择合适的语音识别引擎,并对其进行适配和优化,以提高识别准确度和实时性。
最后,通过语音识别结果来控制电动车的操作。
需要根据具体需求进行指令的定义和编程。
例如,可以通过语音命令控制车辆的启动、停止、加速、制动等操作。
为了保证系统的可靠性和安全性,可以设置语音识别的灵敏度和指令确认等策略,以防止误操作和误识别。
在设计中还需要考虑系统的实时性和稳定性。
对于语音输入和识别过程,需要采用适当的缓冲和优化算法,以降低延迟和提高响应速度。
此外,应注意降噪处理和语义理解的优化,以提高识别的准确度。
除了基本的语音控制功能,也可以进一步扩展系统的应用。
例如,可以添加导航功能,使用户可以通过语音控制电动车的导航系统;或者添加智能家居控制,使用户可以通过语音控制电动车与家中智能设备进行交互。
在实际应用中,还需要考虑系统的可靠性和易用性。
语音识别系统应具备一定的容错性,尽量避免识别错误导致的误操作。
声音导引系统设计
声音导引系统设计(B题)摘要:本设计给出了以16位单片机MC9S12DG128为核心的声音引导系统的基本原理与实现方案。
该系统由可移动声源、声音接收检波和无线通信三个模块构成。
声音接收器通过采集可移动声源的时间差,根据三角定位法实现可移动声源位置定位,计算出误差信号,根据智能PID控制算法通过无线通信模块控制可移动声源运动。
可移动声源依靠NEC公司电机控制ASSP芯片调节PWM占空比调节电机驱动电路,实现可移动声源精确定位。
关键词:三角定位法智能PID 无线通信ASSP芯片AbstractThis system consists of moving sound source and the receiver audio signal end of two major sections, a total display module, temperature measurement module, motor drive modules, voice modules, wireless modules, acoustic sending module, receiver module seven modules. Fully taking into account the low power consumption and cost, the final use of pairs of MC9S12DG128 as the core control MCU, MCU nrf24L01 between the wireless module to communicate through the use of sound ranging DS18B20 the temperature compensation, the use of MMC - generate PWM wave control of a DC motor, at the same time in order to make the system more intelligent, the system also increased the ISD voice-12864 LCD display module and to provide prompt and friendly people-friendly interface language. According to principle of GPS positioning, using a fixed three-point pairs of moving sound source localization. Moving sound source according to location information, timely action motor to adjust the direction of motion, towards the destination, complete their mission.Key words :Triangulation method Intelligent PID Wireless1 系统方案整体方案比较图1 图图图图图方案一:如图1所示,以接收器A 位置为坐标原点,接收器A 、B 的连线为X 轴方向,接收器A 、C 连线为Y 轴方向建立二维直角坐标系,当可移动声源移动到S1时,设此时的坐标为(X ,Y ),安装在接收器A 处的无线收发模块发送信号给移动声源上的无线模块并开始定时时,通知S1处单片机控制声源发声;A 处单片机等待接收S1发出的声音,接收到时产生中断,停止计时,设此时时间为t ,由于无线模块信号传输速度是接近光速的,与声音在空气中传播的速度不是同一个数量级的,相差甚大,其传播时间可以相对忽略不计。
声音导引系统设计总结报告
声音导引系统设计总结报告摘要:本设计采用STC89C52单片机,并使用NEC公司提供的电机控制ASSP芯片MMC-1,完成对声音导引系统的控制。
采用集成无线传输模块,由STC89C52实现对无线数据传输。
以小型电动车为载体,实现声源的运动,对扬声器的驱动和驻极体接收,引导其运动。
可移动声源移动到Ox线上后,在原地停止5s~10s,运动到W点后,有光和声指示并停止,此时声源距离W的直线距离小于1cm。
整个运动过程的平均速度大于10cm/s。
另外本系统功耗低,性价比高,符合大赛的基本要求。
1.系统方案选择和论证1.1系统基本方案要求设计并制作一声音导引系统,通过三个声音接收器A、B和C,实现制作的可移动的声源的运动。
设计中驻极体接收到扬声器的音频信号后经过数字电路模块分析传给单片机实施处理,然后通过无线传输模块的接收与发射电路来控制可移动声源(小车)的运动。
1.2各模块方案选择和论证1.2.1音频信号发送与接收模块的设计方案论证与选择方案一:采用蜂鸣器直接供电源法。
当接通电源后,多谐振荡器起振,输出1.5-2.5kHZ的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
该种方法使用简单方便,不需要过多的驱动电路。
可是蜂鸣器输出的频率太低。
方案二:采用驱动扬声器法。
需要采用TDA2822芯片驱动扬声器发出任意频率的音频信号。
这种方法需要元件多,需要对电路的设计。
详细电路图在单元设计电路中。
综上所述,由于音频信号频率太小,会导致单位时间内每个信号接收器接收到的脉冲一样,单片机无法根据脉冲个数正确计算所处位置,所以选择方案二。
1.2.2无线传输模块的设计方案论证与选择方案一:采用无线蓝牙传输。
该种方案传输性能好,能够实现长距离的无线传输,不过价格昂贵,集成度高,所需外围电路复杂!在本系统中只需要传输一米左右,由此方案有些大材小用,性价比低。
方案二:采用无线收发模块传输。
此方案相对于无线蓝牙传输距离近,不过完全可以满足本系统要求,性价比高,外围电路简单。
声音导航智能车系统设计毕业设计
吉林工程技术师范学院 毕业设计(论文) 2012年5月声音导航智能车系统设计吉林工程技术师范学院声音导航智能车系统设计Voice navigate intelligent autobile systemdesign姓名:学号:学院:电气工程学院专业:指导教师:职称:副教授摘要本文主要研究了基于单片机的声音导航定位系统的设计过程,该系统是以智能小车为运动体的声音定位测控系统。
控制器由主从结构的两片STC89C52单片机构成,主芯片同时对三个处于不同位置的声音接收模块的音频信号进行处理和时间差测量,从芯片控制小车上的声源发出音频信号,根据主芯片用无线信号传送过来的误差信号,引导小车往目的地运动,也可实现路线选择及较精确定位,使该声音导航定位小车具有智能化。
采用STC12C32S2单片机作为声音引导系统的核心,使用STC单片机作为可移动声源的控制器。
以1W小喇叭作为声源在发出10-10kHz连续可调、10mS-10S 连续可调的周期性声频脉冲信号。
该声源由MMC-1型ASSP芯片驱动下的直流电机可以在赛场内任意运动。
声音由麦克风接收,并根据智能滤波和声频脉冲信号辨识算法从环境噪声中提取声频脉冲信号,由此计算出可移动声源在赛场中的位置。
采用饱和PD控制算法控制可移动声源接近中线OX 和中点W,并用无线通讯模块将运动命令传送给可移动声源的位移量。
关键词:声音导引;STC12C32S2单片机; MMC-1型ASSP芯片;智能滤波;声频脉冲信号辨识I. AbstractUsing a singlechip STC12C32S2 as the core of the sound guidance system and another singlechip xxx as the controller of movable sound source. Driven by Speaker, Taking STC as the sound source to give a 10-10kHz and 10mS-10S continuous tunable periodic audio pulse signal. The D.C machine is driven by the ASSP MMC-1 chip. And the sound source can be random movement in the racing field. The sound is received by themicrophone .According to the intelligent filtering and audio pulse signal identification algorithm, the audio pulse signal can be collected from the environment noise. And then figuring out the location of the movable sound source in the racing field. Adopting the saturation PD control algorithm which can move the movable sound source close to the midline and the mid-point. Moreover, using the wireless communication module to send the movement commonds to the displacement of the movable sound source. Testing shows that the system can achieve the requirements of the basic and creative parts in the contest.Keywords: sound guidance, singlechip STC12C32S2, ASSP MMC-1, intelligent filtering, audio pulse signal identificationII目录目录第1章绪论 (1)1.1研究目的和意义 (1)1.2设计的内容与要求 (1)第2章总体方案设计 (3)2.1声波在智能导航中的应用 (3)2.2总体设计方案 (3)2.3声音导航智能车系统原理 (4)2.4声音导航智能车主要可实现以下几大功能 (5)第3章硬件设计 (6)3.1单片机最小系统设计介绍 (6)3.1.1 单片机主要特点 (6)3.1.2 单片机主要应用和发展趋势 (7)3.1.3 STC89C52介绍 (8)3.2各模块方案选择与论证 (14)3.3系统的工作流程 (15)3.3.1声音的发射与接收 (16)3.3.2 无线电收发模块 (16)3.3.3开关调速 (17)3.4声音接收调理电路 (18)3.5电机驱动电路 (19)3.6系统总程序流程框图 (20)第4章系统软件设计 (22)4.1软件调试方法 (22)4.1.1算法分析 (22)4.2软硬件结合调试 (26)4.2.1声源速度测试 (27)i4.2.2测试数据分析 (28)4.2.3声源速度测试 (28)第5章总结与展望 (30)附录 (32)参考文献 (39)致谢 (41)ii吉林工程技术师范学院毕业论文第1章绪论1.1 研究目的和意义对单调工作的替代,在危险环境中的操作等都需借助于智能化的行走、运动机构。
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mi r o tolr coc n rle .
Ke r s e e t cv h ce ;mi r c mp t r iee smo u e o c u d n e a d a e d s n y wo d : l cr e i ls i c o o ue ;w r ls d l ;v i e g i a c ;h r w r e i g
( 国人 民解 放 军 空 军航 空 大 学 军 械 系 ,吉林 长春 中 10 2 ) 3 0 2
摘 要 :声 音 导 引 系统 , 基 于 无 线 通 信 技 术 的 新 型 导 引 系 统 . 以 应 用 于新 型 智 能机 器 人 控 制 系 统 . 种 声音 控 制 机 是 可 这 器人 的运 动 方 式将 有 着 广 阔 的 应 用前 景 。 声 音 导 引无 线 通 信 技 术 与单 片机 结合 起 来 , 计 了声 音 导 引 电动 车 系统 , 将 设 通 过 接 收 平 台接 收 到 声 音 时 间不 同 , 算 出指 定 位 置 , 过 无 线 传 输 数 据 控 制 电动 车 到 达 指 定 位 置 。 单 片 机 完 成 整 计 通 用 个 系统 的控 制 。 过 单 片机 和 N C控 制 板 控 制 电动 车移 动 。 用 L 9 通 E 使 2 8双 通 道 直 流 电机 集 成 驱 动 电路 , 动 电 动 车 的 驱 两个 直 流 电机 。电 动 车 的 音 频 发 声装 置 采 用喇 叭 。导 引平 台采 用麦 克接 收 声 音 , 行 放 大后 送 入 单 片机 处 理 , 而 计 进 进 算 出 电动 车 与 指 定 位 置 的 距 离 , 通过 无 线模 块把 误 差 信 号 发 送 给 电动 车 , 导 电动 车 到 达 指 定 位 置 。 再 引
本 设 计 主 要 利 用 单 片 机 作 为 核 心 器 件 实 现 声 音 导 引 电 动 车 系 统 。 过 单 片 机 和 N C控 制 板 控制 电 动 车 。 用 L 9 通 E 使 28 双 通 道 直 流 电 机 集 成 驱 动 电路 ,驱 动 小 车 的 两 个 直 流 电机 。 电动 车 的音 频 发 声 装 置 采 用 喇 叭 。 音 接 收器 采 用 麦 克 接 收 声
第 l 9卷 第 1 9期
Vo . 9 11
No 1 .9
电 子 设 计 工 程
El c r no i sg g n e i g
21 0 1年 l 0月
0c .2 l t 01
声音导引电动 车系统硬件设计
王 昊鹏 ,刘泽乾
Ha dwa e de i n o he v i e g da c y t m fe e t i a r r sg ft o c ui n e s se o lc rc c r
W ANG o pe g,L U — a Ha — n I Ze qin
( vai nvr t o ifre C a gh n10 2 , hn ) A i o uie i roc , hn c u 3 0 2 C i tn s y fa a
关 键 词 :电动 车 ;单 片机 ; 线 模 块 ;声 音 导 引 ; 件 设 计 无 硬
中豳 分 类 号 : 2 62 N 4 . U 6 .; 9 5 3 2 文献标识码 : A 文章 编 号 :1 7 — 2 6 2 1 ) 9 0 0 — 5 6 4 6 3 (0 1 1— 12 0