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        基于AT89S52的聲音導引系統設計

        作者: 時間:2010-06-09 來源:網絡 收藏

        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控制中的KP,KI,KD參數,一般經反復測試、分析,最終確定理想數值。考慮到算法的簡單可行和實際應用,采用方案一最簡單,且能夠實現小車速度的控制。

        2 單元硬件電路
        根據組成框圖,只要由以下幾部分電路組成.對各電路的與實現,分別有以下不同的方案。
        2.1 可移動聲源調制電路設計
        可移動聲源產生的信號為周期性音頻脈沖信號。利用RC振蕩電路產生可調的周期性音頻脈沖信號,經功率放大再由揚聲器向外發送,該方案產生的音頻信號高次諧波信號較大,經過電路的改進使高次諧波大大減小,可以滿足設計要求。電路圖如圖3所示。

        本文引用地址:http://www.104case.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聲源發出的音頻脈沖信號,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間做處理,檢測出當前小車的位置,然后通過無線發送給單片機2(MCU2)。所以能不能很好地接收到音頻信號是整過設計的關鍵。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,可實現對聲源信號的接收。電路圖如圖4所示。


        2.3 小車控制電路設計
        小車控制電路設計采用NEC的電機控制ASSP芯片(型號MMC-1)實現可移動聲源的運動,用UART模式和ASSP芯片進行通信使之提供控制信號,再用L298驅動電機轉動。L298N芯片可以驅動兩個二相電機,也可以驅動一個四相電機,輸出電壓最高可達50 V,可以直接通過電源來調節輸出電壓;可以直接用ASSP芯片口提供信號;而且電路簡單,使用比較方便。通過控制L298的INl,IN2,IN3,IN4輸入端控制電機的轉速及轉向。此方案接口簡單,不占用系統資源。


        2.4 小車轉向精度控制及路程計算
        小車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,對車輪上的黑白碼盤檢測,產生脈沖計數,從而計算小車行駛路程和轉向控制。



        3 軟件設計
        3.1 軟件設計說明

        在小車程序中,一開始打開無線接收,在收到數據后進行判斷小車是否到達預定位置,如果沒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,首先對測量值通過濾波算法進行濾波,然后將上次的測量值發送,再將定時器清零,判斷INT3是否有下降沿到來,如果沒有監測到下降沿,則繼續等待,如果有,則開定時器,開中斷,延時100μs后又繼續對測量值濾波。



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