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(jì)制作一個(gè)聲響模塊，含信號產(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(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，其基波頻率為500Hz左右。當(dāng)聲響模塊在坐標(biāo)紙上移動時(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，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(shí)，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(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。。。
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