声音定位跟踪系统毕业设计论文

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1、目录目录第1章绪论11.1课题研究的目的与意义11.2课题研究的内容与要求21.3国内外发展状况21.3.1国内智能机器人发展概况31.3.2国外智能机器人发展概况41.4智能移动机器人的广泛应用51.5智能移动机器人的发展趋势展望7第2章系统方案论证和比较92.1系统整体方案比较与选择92.1.1误差信号判断方式的比较与选择102.1.2接收器分布方式的比较与选择102.1.3移动体运动方式的比较与选择112.2系统各模块选择与论证112.2.1车体方案的选择112.2.2电源种类方案的选择122.2.3供电方式方案的选择122.2.4主控器芯片方案的选择122.2.5电机驱动方案的选

2、择132.2.6电机模块方案的选择142.2.7声源与声音传感器方案的选择152.2.8声音调理期间的选择152.3制导系统方案的理论计算152.3.1误差信号的产生162.3.2滤波电路的理论计算162.3.3声源定位原理172.4驱动系统方案的理论计算182.4.1电机运行速度理论计算182.4.2控制理论的简单计算18第3章系统硬件设计2043目录3.1系统总体框图设计203.2系统各模块硬件设计213.2.1控制器子系统硬件设计213.2.2声音接受子系统硬件设计243.2.3电机驱动子系统硬件设计263.2.4发声系统硬件设计28第4章系统软件设计304.1系统主程序流程图30

3、4.2系统各模块子程序流程图314.2.1声源位置计算子程序流程图设计314.2.2电机驱动子程序流程图设计324.2.3光标示子程序流程图设计334.2.4PWM算法子程序334.2.5控制接收器的子程序流程图设计34第5章测试方案与测试结果355.1测试方案355.1.1测试仪器355.1.2测试数据365.2测试结果与误差分析375.2.1测试结果分析375.2.2误差分析37附录38致谢4443第1章绪论第1章绪论随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展，使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高。由于这些技术的发展，推动了机器人概念的延伸。通过声音导航定位，引导机器人往目的地运动，

4、实现机器人的路线选择及较精确定位。组建基于单片机的的声音导航定位系统，完成整个系统的软硬件设计。机器人听觉定位跟踪声源系统研究是当前国际上的前沿课题。它是机器人实现智能化必不可少的一部分，是智能科学研究成果在机器人上的体现。尽管取得了一些令人鼓舞的成果，但是机器人距离实现智能化还有很长的路要走。随着脑科学、认知科学和人工智能等学科研究的发展，机器人听觉能力必将产生突破性的进展。1.1课题研究的目的与意义信号与信息处理学科是信息科学的重要组成部分，该学科水平的高低反映一个国家的整体科技水平。数字信号处理已在通信、声音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天等领域实现广泛应用。数字信号处理的主

5、要研究对象是声音信号和图像信号。现代技术发展中，实现智能化、数字化是控制系统的重要发展方向。而声音信号的处理是重要应用之一。滤波是声音信号处理的重要部分，其主要目的是在信号中提取有用信号，屏蔽无用的噪声。将提取的有用信号进行处理，从而控制硬件实现智能化。声音控制小车是未来智能化发展的方向之一。声音定位在人和动物的日常生活中着重要意义。通过声音导航定位，引导机器人往目的地运动，实现机器人的路线选择及较精确定位。组建基于单片机的的声音导航定位系统，完成整个系统的软硬件设计。声音滤波电路在实际生活中有很多应用，可以通过声音的采集滤波实现对某种声音的响应，比如智能声控机器人，通过人的声音对智能机

6、器人实现起名，控制向左、向右行走等。43第1章绪论1.2课题研究的内容与要求声音定位在人和动物的日常生活中着重要意义。通过声音导航定位，引导机器人往目的地运动，实现机器人的路线选择及较精确定位。组建基于单片机的的声音导航定位系统，完成整个系统的软硬件设计。设计了一个基于单片机的声音定位跟踪系统，利用传声器（MIC）接收从机发出的声音信号，经过前级信号调理电路，完成信号的检测；由主机控制芯片MCU对采集的声音信号进行处理，跟踪声源，计算出与移动声源位置信息，显示出相对关系，从而实现了对移动声源跟踪。系统包含传感器的信号采集，液晶显示部分和电机驱动的电路选型设计，以及单片机的程序设计。利用L

7、298N双H桥电路组合而成的驱动模块，以LED数码管所组成的显示模块等组成的外围车载电路，辅之以接近硬件的汇编语言进行软件编程，实现了电动小车根据接收器传回的信号，启动，加速，变速，限速，停止，转向等各项运动，并能够通过LED显示小车行驶的路程和时间。本系统通过调节PWM占空比来改变小车的速度，实现了对小车速度的精确控制，达到了很好的效果，可广泛应用于控制领域。1.3国内外发展状况机器人学的进步与应用是二十世纪自动控制最有说服力的成