2009年电子国赛声音导引系统报告

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1、声音导引系统报告（B题）[=■摘要：为使小车满足题目要求，采用了Stc89c52最小系统作为小车的主控和无线收发模块的控制，通过携带声源（蜂鸣器发声），三点的声音传感器接收到声咅，由声咅采集模块过滤出有效信号，并由单片机处理得到各采集点的时间，并计算出时间差，从而定位小车位置，控制无线模块向小车发送命令,小车上的无线模块接收到数据，经由单片机最小系统处理，并协调nec的mmc-1芯片控制小车行走，最终达到指定位置等功能的实现。关键词：mmc・l芯片无线收发声咅采集模块时间差Abstreict：Inordertome

2、etthesubjectrcquircmcntstrolley,usingminimalsystcmasacarstc89c52mastercontrolandwirelesstransceivermodules,throughtocarrythesoundsource(buzzersound),thesoundsensorspickupsoundfromthevoiceacquisitionmodulehitersavalidsignal,andamicrocontrollerprocessingcontrolw

3、irelessmodulestosenddatatothecar,smallcar"swirelessmodulereceivesthedataviatheSCMminimumsystemprocessing,andcoordinatingnec-chipcontrolofthemmc-1cartowalkandeventuallyreachthespecifiedpositionandotherfunctionsimplcmcnteition.Keyword:mmc-1chipWirelessTransceive

4、rSoundCollectionModuleCoordinatecalculation一、系统方案设计、比较与论证31.固定系统3M-1无线通信模块31-1-2声音接收模块32.电动车系统41-2-1Nrf2401无线模块41-2-2声音发生模块41-2-3电机驱动模块51-2-4电源选择51-2-5显示模块5二、理论分析与计算6三、电路图见附录7四、软件设计与工作流程图74-1软件设计7五、结果分析85-1-1测试仪表105-1-2声音引导系统精度范围的确定105-1-3小车运行过程各种状态所需时间测试10六、结

5、语10参考文献11附录11系统分立模块设计及工作原理图111-lNrf2401无线模块与单片机i/o连接原理图为:112-2场地声音接收模块的原理图123-3Mmc-1芯片及其lm298电路134-4电源模块14一、系统方案设计、比较与论证根据题目的基本要求，设计任务主要完成电动车在规定速度下由声源引导按规定路径稳定行驶并到达目标点，同时对行程中的有关数据进行处理显示。为完成相应功能，系统可以划分为场地固定系统和电动车移动系统。其中固定系统的基本模块：nrf2401无线模块、声音接收模块，stc89c52最小单片机

6、系统板。移动系统：nrf2401无线模块、声源发牛模块，mmc-l电机驱动模块，显示模块，stc89c52单片机最小系统组成。1•固定系统图一1・1・1无线通信模块介于题目没有对无线通信提岀具体的要求，于是文中采用了成品模块。方案一：采用315m套件加上外围电路组成的无线发送接收模块，该模块使用简单，成本低。方案二：采用nrf2401无线收发模块工作电压1.9-3.6V,此模块需要编程使用，功能强大且响应速度快，低功耗，无外围电路，能够满足本题使用。基于上述考虑，为了提高系统信号采集检测的精度，文中采用方案二。1-

7、1-2声音接收模块声音接收原理：使用声音接收设备，接收到音频信号，通过滤波及放大器转化为电信号。方案一：采用驻极体加外围电路，接收音频信号，通过模拟电路的处理转化为电信号供单片机处理机。这种方式电路成木较低，外围电路不是很复杂，接收效果较好。方案二：采用麦克风加上外围电路，接收音频信号，并通过外围电路的处理，提供单片机使用的信号。麦克风成本较高，其他外圉电路基本相同，接收效果较好。经过以上两个方案比较，方案一优于方案二，故采用方案一。2.电动车系统图21-2-1Nrf2401无线模块同固定系统的无线模块相同，与其构

8、成一对收发系统，因此不再赘述。1-2-2声音发生模块声音发生模块的原理是使发生源发出频率在20hz-20Khz人能听见的声波，使之能够符合题目要求。方案一：采用1760语咅模块录咅发声，根据声咅接收模块的特性，录入特定频率使之能够产生稳定反应的声音，isdl760语音芯片较贵，成本高，使用起來较不便，需要编程使用，且需要双电源供电，外围元件较多。方案二：采用