聲音定位系統(tǒng)（D題）
【本科組】
一、任務
設計一套聲音定位系統(tǒng)。在一塊不大于1m2的平板上貼一張500mm×350mm的坐標紙，在其四角外側分別固定安裝一個聲音接收模塊，聲音接收模塊通過導線將聲音信號傳輸到信息處理模塊，聲音定位系統(tǒng)根據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。系統(tǒng)結構示意圖如圖1所示。
圖1 聲音定位系統(tǒng)結構示意圖
二、要求
1. 基本要求
(1) 設計制作一個聲響模塊，含信號產生電路、放大電路和微型揚聲器等，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)時間約為1s。要求聲響模塊采用電池供電，功耗不大于200mW。
(2) 設計制作四路聲音接收模塊，由麥克風、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) 設計制作一個信息處理模塊，要求該模塊能根據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，并以數字形式顯示x、y坐標值，位置坐標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，改進算法，進一步提高定位精度。
(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。當聲響模塊在坐標紙上移動時，聲音定位系統(tǒng)能連續(xù)跟蹤顯示聲響模塊的x、y坐標值，隨機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。當聲響模塊在坐標紙上按指定路徑移動時，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。
2. 采用三個聲音接收模塊即可實現(xiàn)定位，第四個模塊可對定位作進一步校正。
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記，以便清晰判讀模塊所在坐標數值。
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帶來的影響。
希望大家能夠幫幫忙！謝謝大家了。。。
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