声音定位系统技术报告

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声音定位系统

技术报告

学校：乐山师范学院

队伍名称：乐山一队

参赛队员：王超

陈勇

朱建超

[摘要]声音定位技术在当今有着诸多方面的应用，是一个既有明确应用背景又具有科学前沿的技术。应用到国防安全、辅助机器人定位、视频会议、多媒体通信、海洋搜索等方方面面。为了能在嘈杂环境下判断声源方位和对其进行跟踪，我们利用了麦克风对声音信号定位的方法。本系统采用Silicon的8位微控制器C8051F020单片机为核心系统，分为独立发声模块、声音接收模块、显示模块、MCU控制器等。我们采用时间差方法，当离声源最近的一个接受器获得声音信号过后，打开其余三个声音接收器开始计时，当依次采集到声音信号后停止计时这样就获得了传感器之间的时间差，通过函数程序计算出发声源坐标。实验结果表明，我们的方法结构简单、精确度高、功能完善、并且低功耗、性价比高。

[关键词]声音定位；前沿技术；C8051F020单片机；时差

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[Abstract]Sound localization technology in now has many applications,is not only a clear application background and scientific technology.Applied to the national defense security,assisted robot positioning,video conference,multimedia communications,marine search and other aspects.In order to judge the sound sources in noisy environments azimuth and its track,we use the microphone to the sound source localization method.The system uses Silicon8bit microcontroller C8051F020single-chip microcomputer as the core of the system,divided into independent sound module,voice receiving module,display module,MCU controller.We use the time difference method from the sound source,when a recent receiver sound signals are obtained after the open,the remaining three sound receiver start timing,when sequentially collected voice signal to stop time so that a time difference between the received sensor,through the function program calculation of sound source coordinates.The experimental results show that,our method has the advantages of simple structure, high precision,perfect function,and low power consumption,high ratio of performance to price.

[Key words]Sound localization;advanced technology; C8051F020MCU;time difference

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第一章引言 (5)

1.1概述 (6)

1.2本文结构 (7)

第二章系统设计 (7)

2.1系统方案介绍 (7)

2.2系统总体结构 (7)

第三章电路的设计与实现 (9)

3.1芯片的选择 (9)

3.2电源模块 (11)

3.3声响模块 (11)

3.4声音接收模块 (13)

3.5显示模块 (16)

3.6单片机最小系统 (17)

第四章软件系统设计 (18)

4.1C8051F020控制软件主要理论 (18)

4.2软件系统总体设计 (20)

4.3程序设计 (21)

4.3.1程序流程图 (21)

4.4声源定位与算法 (22)

第五章开发制作与调试 (23)

5.1开发工具 (23)

5.1.1软件开发平台 (24)

5.2系统调试 (25)

5.2.1硬件调试 (25)

5.2.2软件调试 (25)

第六章总结 (25)

6.1系统的制作 (25)

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6.2存在问题 (25)

6.3心得体会 (26)

[参考文献] (27)

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第一章引言

本技术报告，包含了我们小组从接到题目分析、构思、讨论到设计制作出完整的声音定位系统系统的全部心血，记录了我们小组对本届赛事的认识、选择制造传感器时的研究、硬件电路的设计、程序算法、艰辛的调试过程，详尽地阐述了我们的思想和创意，具体表现在电路的不断改进、算法的不断优化等。这份技术报告凝聚了我们团队的劳动成果和智慧。

在比赛期间，我们不断查阅各方面的知识，包括控制类、传感器技术、计算机、机械结构等多个学科，这次比赛的整个过程对我们的各方面知识的融合、实践动手能力以及创新思维的培养都有极大的推动作用。

1.1概述

全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动，目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革，有助于高等学校实施素质教育，培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风；有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力；有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才的脱颖而出创造条件。

全国大学生电子设计竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合，以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。竞赛的特色是与理论联系实际学风建设紧密结合，竞赛内容既有理论设计，又有实际制作，以全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。

全国大学生电子设计竞赛的组织运行模式为：“政府主办、专家主导、学生主体、社会参与”十六字方针，以充分调动各方面的参与积极性。

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