聲音定位系統(tǒng)(D題)
【本科組】
一、任務(wù)
設(shè)計(jì)一套聲音定位系統(tǒng)。在一塊不大于1m2的平板上貼一張500mm×350mm的坐標(biāo)紙,在其四角外側(cè)分別固定安裝一個(gè)聲音接收模塊,聲音接收模塊通過導(dǎo)線將聲音信號(hào)傳輸?shù)叫畔⑻幚砟K,聲音定位系統(tǒng)根據(jù)聲響模塊通過空氣傳播到各聲音接收模塊的聲音信號(hào),判定聲響模塊所在的位置坐標(biāo)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
圖1 聲音定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
二、要求
1. 基本要求
(1) 設(shè)計(jì)制作一個(gè)聲響模塊,含信號(hào)產(chǎn)生電路、放大電路和微型揚(yáng)聲器等,每按鍵一次發(fā)聲一次,聲音信號(hào)的基波頻率為500Hz左右,聲音持續(xù)時(shí)間約為1s。要求聲響模塊采用電池供電,功耗不大于200mW。
(2) 設(shè)計(jì)制作四路聲音接收模塊,由麥克風(fēng)、放大電路等組成,并分別與信息處理模塊相連接,以便將頻率為500Hz左右的信號(hào)傳送至信息處理模塊。
(3) 設(shè)計(jì)制作一個(gè)信息處理模塊,要求該模塊能根據(jù)從聲音接收模塊傳來的信號(hào)判斷聲響模塊所在位置的x、y坐標(biāo),并以數(shù)字形式顯示x、y坐標(biāo)值,位置坐標(biāo)值誤差的絕對(duì)值不大于30mm。
2. 發(fā)揮部分
(1) 改善接收信號(hào)的放大電路性能,改進(jìn)算法,進(jìn)一步提高定位精度。
(2) 控制聲響模塊以不間斷的連續(xù)周期波的形式發(fā)出聲音信號(hào),其基波頻率為500Hz左右。當(dāng)聲響模塊在坐標(biāo)紙上移動(dòng)時(shí),聲音定位系統(tǒng)能連續(xù)跟蹤顯示聲響模塊的x、y坐標(biāo)值,隨機(jī)停止聲響模塊的移動(dòng),能立即穩(wěn)定地顯示聲響模塊的x、y坐標(biāo)值,誤差的絕對(duì)值不大于10mm。
(3) 具有顯示聲響模塊移動(dòng)軌跡的功能。當(dāng)聲響模塊在坐標(biāo)紙上按指定路徑移動(dòng)時(shí),液晶顯示屏能動(dòng)態(tài)顯示聲響模塊移動(dòng)的軌跡,顯示的軌跡與聲響模塊移動(dòng)的路徑一致。
(4) 其它。
三、說明
1. 注意預(yù)留測(cè)量聲響模塊功耗的電流電壓和信號(hào)放大電路輸出信號(hào)的測(cè)試點(diǎn)。
2. 采用三個(gè)聲音接收模塊即可實(shí)現(xiàn)定位,第四個(gè)模塊可對(duì)定位作進(jìn)一步校正。
3. 不允許聲響模塊與其他電路有任何連接,并要求在聲響模塊上做出明顯標(biāo)記,以便清晰判讀模塊所在坐標(biāo)數(shù)值。
4. 聲響模塊移動(dòng)軌跡的顯示要求采用分辨率不低于128×64的液晶顯示屏。
5. 注意聲音通過其它傳播介質(zhì)帶來的影響。
希望大家能夠幫幫忙!謝謝大家了。。。