声音引导系统设计报告.pdf

《声音引导系统设计报告.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、声音引导系统设计报告队员：：张乐健：张乐健杨彦兵杨彦兵陈正华陈正华学校学校：：电子科技大学：电子科技大学摘要：本文设计了一个基于低功耗单片机MSP430F2618声音引导系统，系统分为声音检测系统（主机）和移动声源系统（从机）两个子系统。主机部分利用传声器（MIC）接收从机发出的3.2KHz声音信号，经过前级信号调理电路，完成信号的检测；由主机控制芯片MCU对采集的声音信号进行处理，计算出从机当前位置信息，再利用无线模块发送指令控制从机运动。从机部分接收主机发送的位置信息及控制指令，并运用比例积分微分（PID）控制算法及脉宽调制（PWM）完成对电机的控制，从而

2、实现了对移动声源运动状态的控制。此次设计的声音引导系统，基本完成设计要求，从机平均预置位置误差小于3cm，达到了题目的基本部分要求，从机运动速度可达10cm/s以上,超过了题目要求。关键词：MSP430F2618NE5532uPD78F1203无线收发PWM控制AbstractAbstract：Abstract：Thispaperisaboutavoiceguidancesystembasedonalow-powermicrocontrollerMSP430F2618,thesystemincludestwosubsystemswhicharethesound

3、detectionsystem(host)andthemovingsoundsourcesystem(slave).Thehostpart,usedamicrophonetoreceive3.2KHzaudiosignalwhichcomesfromtheslavesystem,tocompletethesignaldetectionafterthefirst-levelsignalconditioningcircuit,thencalculatethecurrentpositioninformationoftheslavesystembythehostMCU

4、toreceiveandanalysistheaudiosignal,thenusingawirelesscontrolmoduletosendcommandstotheslavesystemmakeitmoveasweexpect.Byreceivingdataofthelocationinformationandcontrolinstructionsfromthehostsystem,andusingproportionalintegralderivative(PID)controlandpulse-widthmodulation(PWM)tocontro

5、lmotorstoachievethesoundsourcemovementinstate.Theaveragepositionerrorofthesystemsislessthan3cm,uptothebasicdemands;theuseofPIDalgorithmcontrolsmakethevelocityoftheslavesystemupto10cm/s,beyondthedesigneddemands.Keyword:MSP430F2618NE5532uPD78F1203WirelessTransceiverPWMcontrol1一一、一、、、总

6、体方案论证与选择总体方案论证与选择根据题目要求，声源引导系统，可按功能划分为声音检测系统（主机）和移动声源系统（从机）两个子系统。利用声音信号，实现主机对从机进行精确定位，再通过无线模块发送指令，控制从机运动到规定的位置，并发出指示。因此实现该系统，可有以下方案可选：方案一：基于主控制器SPCE061A和Atmega16完成系统设计。在此方案中，由SPCE061A作为主机控制核心，利用其内部的硬件资源完成音频信号处理；再配以无线收发模块及LCD显示模块完成设计。从机以Atmega16单片机为主控芯片，再配以无线收发模块、电机驱动模块、声源模块等辅助电路模块完成

7、设计。此方案，结合SPCE061A强大的语音处理能力和Atmega16强大的控制能力，可以大大减轻系统实现的难度，尤其是语音信号的检测和处理难度。此方案框图，如图1所示。图1方案二总体框图方案二二：二：以MSP430F2618单片机作为控制核心，构建整个声音引导系统。主机部分主要由MSP430F2618主控模块、无线收发模块、声音接收及处理模块及LCD显示模块等功能模块电路组成；从机主要由MSP430F2618主控模块、无线收发模块、电机驱动模块、声源模块及声光报警模块等功能模块电路构成。此方案框图，如图3所示。图2方案三总体框图通过上述二个方案的方案论述，方

8、案一使用两款不同型号的单片机作为控制器