基于單片機(jī)的聲音導(dǎo)引自動(dòng)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)

艾青楠,金成宰,宋海波

（大連民族學(xué)院創(chuàng)新教育中心學(xué)生,遼寧 大連 116605）

基于單片機(jī)的聲音導(dǎo)引自動(dòng)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)

艾青楠,金成宰,宋海波

（大連民族學(xué)院創(chuàng)新教育中心學(xué)生,遼寧 大連 116605）

1 理論算法分析

距離遠(yuǎn)的接收器一定比距離近的接收器后接收到信號(hào)[1]。如圖 1中當(dāng)移動(dòng)小車聲源從 OX線右側(cè)開始運(yùn)動(dòng)后,實(shí)時(shí)判斷A、B兩點(diǎn)接收到的音頻脈沖信號(hào)的時(shí)間差,當(dāng)時(shí)間差為零時(shí),說(shuō)明聲源到 A、B兩點(diǎn)的距離相同。同理可以利用接收器A、C實(shí)現(xiàn)移動(dòng)聲源離目標(biāo) Y方向的位置。

圖1 系統(tǒng)示意圖

2 系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖 2,其中電機(jī)控制采用NEC公司的ASSP芯片,電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用兩片 MC33886芯片實(shí)現(xiàn),采用PWM技術(shù)控制；聲音接收器利用 SPCE061A中集成的音頻輸入專用ADC以及AGC放大電路,移動(dòng)小車聲源利用SPCE061A內(nèi)置的DAC和外接的功放實(shí)現(xiàn)脈沖音頻信號(hào)輸出；無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊利用 RF2401B實(shí)現(xiàn)移動(dòng)小車聲源與接收器之間的數(shù)據(jù)傳輸[2]。移動(dòng)小車聲源及接收端程序流程圖如圖 3。

圖2 硬件系統(tǒng)方框圖

3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試

當(dāng)移動(dòng)聲源到達(dá)OX軸后停留 8 s再轉(zhuǎn)向到達(dá)W點(diǎn),對(duì)啟動(dòng)點(diǎn)到W點(diǎn)的距離和響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果見表1。測(cè)量平均定位誤差為 2.10 cm,速度可以達(dá)到 10 cm·s-1。

圖3 軟件程序流程圖

表1 再次啟動(dòng)到達(dá)W點(diǎn)的響應(yīng)時(shí)間

系統(tǒng)利用無(wú)線通信技術(shù)和凌陽(yáng)單片機(jī)語(yǔ)音處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)聲源與接收端之間的數(shù)據(jù)傳送和采集和處理,可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)聲源的自動(dòng)定位功能,系統(tǒng)滿足定位誤差、定位速度等要求。

[1]韋作凱,杜秋,臧曉明,等.基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)觸摸屏的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集[J].大連民族學(xué)院學(xué)報(bào).2008,10（5）:479.

[2]彭傳正,林春景.凌陽(yáng)單片機(jī)原理與實(shí)踐[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006

（責(zé)任編輯 劉敏）

TN 919 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

A

1009-315X（2011）01-0093-01

2010-04- 13；

2010-10-11

指導(dǎo)教師:陳興文 （1969-）,男,遼寧錦州人,教授,主要從事計(jì)算機(jī)控制及教學(xué)管理研究。