聲音定位系統(tǒng)(D題)
【本科組】
一、任務(wù)
設(shè)計一套聲音定位系統(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)分別固定安裝一個聲音接收模塊,聲音接收模塊通過導(dǎo)線將聲音信號傳輸?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,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)計制作一個聲響模塊,含信號產(chǎn)生電路、放大電路和微型揚聲器等,每按鍵一次發(fā)聲一次,聲音信號的基波頻率為500Hz左右,聲音持續(xù)時間約為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左右的信號傳送至信息處理模塊。
(3) 設(shè)計制作一個信息處理模塊,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)值誤差的絕對值不大于30mm。
2. 發(fā)揮部分
(1) 改善接收信號的放大電路性能,改進算法,進一步提高定位精度。
(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,其基波頻率為500Hz左右。當(dāng)聲響模塊在坐標(biāo)紙上移動時,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,隨機停止聲響模塊的移動,能立即穩(wěn)定地顯示聲響模塊的x、y坐標(biāo)值,誤差的絕對值不大于10mm。
(3) 具有顯示聲響模塊移動軌跡的功能。當(dāng)聲響模塊在坐標(biāo)紙上按指定路徑移動時,液晶顯示屏能動態(tài)顯示聲響模塊移動的軌跡,顯示的軌跡與聲響模塊移動的路徑一致。
(4) 其它。
三、說明
1. 注意預(yù)留測量聲響模塊功耗的電流電壓和信號放大電路輸出信號的測試點。
2. 采用三個聲音接收模塊即可實現(xiàn)定位,第四個模塊可對定位作進一步校正。
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。。。