室內(nèi)聲音導(dǎo)航系統(tǒng)

文 山東省壽光市第一中學(xué) 任杰睿

遙控小車在操作者的控制下可以自由地移動(dòng)，給小朋友們帶來了樂趣。可遙控小車經(jīng)常跑出視線外，這時(shí)小朋友們就不知如何操作小車了。

基于這種問題，我設(shè)計(jì)了一種可讓小車自動(dòng)回到指定位置的系統(tǒng)，我將其命名為室內(nèi)聲音導(dǎo)航系統(tǒng)。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

室內(nèi)聲音導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

A、B、C表示三個(gè)聲源接收器，可移動(dòng)聲源表示小車。在小車“消失”時(shí)，可讓其發(fā)出聲音，利用聲音接收器和可移動(dòng)聲源之間的不同距離，產(chǎn)生可移動(dòng)聲源和目標(biāo)之間的誤差信號，并利用無線通信方式將此誤差信號傳輸至可移動(dòng)聲源，引導(dǎo)其運(yùn)動(dòng)，從而使其回到中心位置W。

二、工作原理

1.移動(dòng)聲源模塊

將揚(yáng)聲器裝在小車上作為移動(dòng)聲源，音頻信號較好。

2.聲音接收模塊

采用普通麥克風(fēng)接收，經(jīng)專門的電路放大，得到較穩(wěn)定的脈沖信號，再經(jīng)選頻濾波后輸出，最后經(jīng)比較器輸出。

3.控制模塊

采用絕對位置法，通過聲音到接收點(diǎn)的傳輸時(shí)間計(jì)算出聲源距三個(gè)接收點(diǎn)的距離，從而計(jì)算出聲源的坐標(biāo)，對小車進(jìn)行控制。

圖1

圖2