基于单片机的声音导引系统设计

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摘要：本设计采用 STC89C52 单片机，并使用 NEC 公司提供的电机控制 ASSP 芯片
( J& `+ c* [1 d, p; t4 L  I/ @MMC-1,完成对声音导引系统的控制。采用集成无线传输模块，由 STC89C52 实现
对无线数据传输。以小型电动车为载体，实现声源的运动，对扬声器的驱动和驻
极体接收，引导其运动。可移动声源移动到 Ox 线上后，在原地停止 5s～10s，
0 ?* ?, P: u' k3 o运动到 W 点后，有光和声指示并停止，此时声源距离 W 的直线距离小于 1cm。整
# m" H2 e0 Z8 f! h5 H2 B个运动过程的平均速度大于 10cm/s。另外本系统功耗低，性价比高，符合大赛
! x6 p: M, k& ~* l9 ]" a的基本要求。
: b7 L8 B$ H. f4 o: z' }6 @1.系统方案选择和论证
+ _' u' ^, v7 o2 \1.1 系统基本方案
! n' q0 u  ~( ]( O1 w7 j要求设计并制作一声音导引系统，通过三个声音接收器 A、B 和 C，实现制
作的可移动的声源的运动。设计中驻极体接收到扬声器的音频信号后经过数字电
路模块分析传给单片机实施处理，然后通过无线传输模块的接收与发射电路来控
制可移动声源（小车）的运动。。
8 F. o# O9 p: |1.2 各模块方案选择和论证
& r; s4 V4 J( `$ ^# T( m1.2.1 音频信号发送与接收模块的设计方案论证与选择
. o$ |) _2 ?% K- J- s7 e6 A方案一：采用蜂鸣器直接供电源法。当接通电源后，多谐振荡器起振，输出
1.5-2.5kHZ 的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。该种方法使用简单
+ U" D) ?, h9 K6 J1 A方便，不需要过多的驱动电路。可是蜂鸣器输出的频率太低。
2 f" ]; a! Q' {* s- y! V方案二：采用驱动扬声器法。需要采用 TDA2822 芯片驱动扬声器发出任意
- Q# S- R+ l$ l频率的音频信号。这种方法需要元件多，需要对电路的设计。详细电路图在单元
设计电路中。
综上所述，由于音频信号频率太小，会导致单位时间内每个信号接收器接收
( f- ]$ i$ m  a- B- C: ^到的脉冲一样，单片机无法根据脉冲个数正确计算所处位置，所以选择方案二。
' F4 T) C& n# U# H, j: l6 J$ T* y& J1.2.2 无线传输模块的设计方案论证与选择
方案一：采用无线蓝牙传输。该种方案传输性能好，能够实现长距离的无线
传输，不过价格昂贵，集成度高，所需外围电路复杂！在本系统中只需要传输一
# x& _2 A1 F" [% t* c+ n  O米左右，由此方案有些大材小用，性价比低。
7 q. |, ~: ]- G方案二：采用无线收发模块传输。此方案相对于无线蓝牙传输距离近，不过
完全可以满足本系统要求，性价比高，外围电路简单。
0 e) r* B4 N( y: D* t1 o+ o8 U% X综上所述，选择方案二采用无线收发模块传输，实时对声源（小车）的实时
! o4 B5 e; I, P+ Z控制。
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NEC 公司提供的电机控制 MMC-1,完成对声音导引系统的控制。采用集成无线传输模块