声音定位系统演示PPT
中断子程序流程图:
THE END!
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(五)显示数据模块 方案一:使用传统的数码管显示。但显示的信息量 较小且占用的端口资源也较多,功耗比较大。 方案二:使用液晶显示屏显示。液晶显示屏(LCD) 具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险,画面效果 好,分辨率高,抗干扰能力强等特点。
三、硬件电路设计
(一)发声电路模块
发声电路模块由AT89C51单片机产生500HZ的方波,频率比较稳定,然后经过三极管放大,驱动蜂 鸣器发声。电路原理图如下图所示:
2014年重庆市“TI”杯电子设计竞赛
声音定位系统 (控制类)
参赛队员:胡少怡、彭明闯、郑涛
摘要
本声音定位系统由声响模块,信号接收模块和信 息处理模块组成,系统采用TI公司高性能低功耗 MSP430单片机作为控制器,声响模块由AT89C51单片 机,三极管、蜂鸣器组成,接收模块声音信号通过 驻极体话筒转化成微弱电压信号,经放大,滤波, 整形为500HZ方波信号,主机接收方波信号,采用时 间差法,分别计算三个驻极体话筒位置,第四个作 为校正,主控器将声响模块位置信息用液晶显示其 坐标。
(四)声音接收模块
方案一:采用压电式声敏传感器。压电声敏传感器 是利用压电晶体的压电效应制成一种能实现声-电转 换器件。但压电声敏传感器较为少见,价格较贵。 方案二:采用电容式驻极体话筒(俗称咪头)。该 元件能将一般的声音信号转化为电信号。加上后续 的放大滤波电路构成声音接收模块,实现简单,价 格便宜。 。
(二)声源模块
方案一:采用扬声器作为发声模块。但是使用时频 率要求较高,一般还需要功率放大,结构复杂,且 功耗大。 方案二:采用蜂鸣器作为发声模块。蜂鸣器结构简 单,使用简便,不需要功率放大,且使用频率要求 较低,功耗很低,价格便宜。
(三)声音信号产生的选择
方案一:采用NE555产生频率为500Hz的方波用来作 为声音信号。它的作用是用内部的定时器来构成时 基电路。外部通过简单的电路可获得所得的信号。 该电路搭建比较简单,原理易于理解,电路中元器 件参数也比较好计算。 方案二:用单片机AT89C51来产生频率为500Hz的方 波用来作为声音信号。方波信号的产生实质上是在 定时器溢出中断次数达到规定次数时,将输出I/O管 脚的状态取反。该程序比较容易实现,且不会占用 单片机太多资源。
(一)控制器模块
方案一:使用FPGA。该种类器件具有并行处理能力, 能快速的响应外部的各种数字信号,但在数字的乘 除运算等数据处理方面不方便,而且芯片价格较昂 贵。 方案二:采用单片机作为控制核心,单片机数学运 算功能较强。在程序相互调用方面,处理方便灵活, 适合实际应用。且单片机技术发展较为成熟,价格 便宜。
(二)声音接收模块电路
声音接收采用电容式驻极体话筒构成的声音检测电路。声音信号通过驻极体话筒转化为电压信 号,经过放大、滤波、整形后输出,电路分别如下: 放大电路图:
滤波电路图:
电压比较及整形电路图:
总体电路图:
四:软件设计
主程序是系统程序的枢纽,其主要功能是协调系统各模块工作,定位结束后 将要显示的信息发送给单片机机。单片机主程序负责不断地检测声音信号。当定 位结束后,LCD显示声源信号的位置横纵坐标。 主程序流程图:
一、系统设计分析:
要成功实现本设计的要求,系统必具 备以下功能:声源发声、接收声音、液 晶显示器等功能。其主要的电气系统可 划分为:电源、主控、信号发声、声音 接收、液晶显示等基本模块,系统框图 如图所示。
发声源
功率放 大
蜂鸣 器
声音 接收
声音 放大
滤波
液晶显示坐标
MCU MSP430
整形
二、模块方案选择