基于A(yíng)T89S52的聲音導引系統設計
加入技術(shù)交流群
式中：△un為第n次輸出增量；en為第n次偏差；en-1為第n-1次偏差；en-2為第n-2次偏差。增量式PID控制系統中的KP，KI，KD參數，一般經(jīng)反復測試、分析，最終確定理想數值?？紤]到算法的簡(jiǎn)單可行和實(shí)際應用，采用方案一最簡(jiǎn)單，且能夠實(shí)現小車(chē)速度的控制。
2 單元硬件電路設計
根據系統組成框圖，系統只要由以下幾部分電路組成．對各電路的設計與實(shí)現，分別有以下不同的設計方案。
2．1 可移動(dòng)聲源調制電路設計
可移動(dòng)聲源產(chǎn)生的信號為周期性音頻脈沖信號。利用RC振蕩電路產(chǎn)生可調的周期性音頻脈沖信號，經(jīng)功率放大再由揚聲器向外發(fā)送，該方案產(chǎn)生的音頻信號高次諧波信號較大，經(jīng)過(guò)電路的改進(jìn)使高次諧波大大減小，可以滿(mǎn)足設計要求。電路圖如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/173314.htm
2．2 接收器電路設計
接收器電路主要用于接收可移動(dòng)聲源發(fā)出的音頻脈沖信號，然后傳送給單片機(MCUl)，由單片機1(MCUl)對接收器接收到聲源信號的時(shí)間做處理，檢測出當前小車(chē)的位置，然后通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)送給單片機2(MCU2)。所以能不能很好地接收到音頻信號是整過(guò)設計的關(guān)鍵。設計考慮接收器的信號采集傳感器采用MIC，將采集信號放大、濾波、整形，產(chǎn)生方波信號，傳送給單片機，由于MIC靈敏度較高，受外界噪聲干擾較大，中間加高通濾波電路，可實(shí)現對聲源信號的接收。電路圖如圖4所示。
2．3 小車(chē)控制電路設計
小車(chē)控制電路設計采用NEC的電機控制ASSP芯片(型號MMC-1)實(shí)現可移動(dòng)聲源的運動(dòng)，用UART模式和ASSP芯片進(jìn)行通信使之提供控制信號，再用L298驅動(dòng)電機轉動(dòng)。L298N芯片可以驅動(dòng)兩個(gè)二相電機，也可以驅動(dòng)一個(gè)四相電機，輸出電壓最高可達50 V，可以直接通過(guò)電源來(lái)調節輸出電壓；可以直接用ASSP芯片口提供信號；而且電路簡(jiǎn)單，使用比較方便。通過(guò)控制L298的INl，IN2，IN3，IN4輸入端控制電機的轉速及轉向。此方案接口簡(jiǎn)單，不占用系統資源。
2．4 小車(chē)轉向精度控制及路程計算
小車(chē)轉向精度控制及路程計算的方案有多種，考慮到安裝的復雜和調試容易程度，設計采用反射式光電對管，對車(chē)輪上的黑白碼盤(pán)檢測，產(chǎn)生脈沖計數，從而計算小車(chē)行駛路程和轉向控制。
3 軟件設計
3．1 軟件設計說(shuō)明
在小車(chē)程序中，一開(kāi)始打開(kāi)無(wú)線(xiàn)接收，在收到數據后進(jìn)行判斷小車(chē)是否到達預定位置，如果沒(méi)有到達則繼續由算法控制計算PWM值，由PWM值控制電機的轉速和轉向；如果收到數據后判斷到達了預定位置，則發(fā)出聲光信號指示到達了預定位置。
對于監測端程序設計，首先對測量值通過(guò)濾波算法進(jìn)行濾波，然后將上次的測量值發(fā)送，再將定時(shí)器清零，判斷INT3是否有下降沿到來(lái)，如果沒(méi)有監測到下降沿，則繼續等待，如果有，則開(kāi)定時(shí)器，開(kāi)中斷，延時(shí)100μs后又繼續對測量值濾波。
評論