摘要：本文要求设计并制作声音引导系统，要求满足基础部分以及发挥部分两个部分的功能。本系统以Atmega128 AVR单片机作为主机和Atmega16 AVR单片机作为从机，通过FC-211/AP无线收发模块实现两机通信。主机部分连接A、B、C 三个固定位置的声音接收器，通过选取其中两个两两求差的算法得到可移动声源的判断，即误差信号的计算，产生对电机的控制逻辑，实现对电机的控制。 从机部分即是可移动声源部分，以自制小型电动车作为平台，蜂鸣器为发声器件，使用NEC的电机控制ASSP 芯片（型号MMC-1）配合 L298 驱动电路控制并驱动两相四线步进电机为可移动声源提供动力。
This article requires the voice guide system design and construction，basic part required to meet and to play the part of the two-part feature. The Atmega128 AVR MCU as the system host and the Atmega16 AVR single chip machine through FC-211/AP wireless transceiver module two-machine communication. Host parts a，b，c three fixed positions sound receiver by selecting two of the 22 difference algorithm has a removable sound judgment，calculation of the error signal，resulting in motor control logic，achieving control of the motor. From machine parts that are removable part source，self-made small electric cars as a platform，buzzer for audible signal devices，motor control using NEC ASSP IC （model MMC-1） with L298 driving circuit for two-phase four-wire stepper motor control and drive as a portable power source。
关键词：声音引导；AVR；单片机；无线通信；定位；小型电动车
引言
随着科学技术的发展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。声音定位在日常生活中有着重要意义。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器人实现起名，控制向左、向右行走。
1 智能化机器人发展必要性分析
二十世纪自动控制最有说服力的成就是机器人学的进步与应用，并且是当代最高意义的自动化，尤其在当今的工业制造中，机器人学已取得了最伟大的成功。进入二十一世纪，人们已经愈来愈亲身地感受到机器人深入生产、生活和社会的坚实步伐。一方面随着各个国家老龄化越来越严重，更多的老人需要照顾，社会保障和服务的需求也更加紧迫，老龄化的家庭结构必然使更多的年青家庭压力增大，而且生活节奏的加快和工作的压力，也使得年轻人没有更多时间陪伴自己的孩子，随之酝酿而生的将是广大的家庭服务机器人市场。另一方面服务机器人将更加广泛地代替人从事各种生产作业，使人类从繁重的、重复单调的、有害健康和危险的生产作业中解放出来。
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2 声音引导系统设计
本声音导引系统采用如下设计：以步进电机控制的自制小型电动车作为可移动声源的平台，蜂鸣器作发声器件，用MIC 、三极管放大电路和比较器搭接的 简单声音开关电路作为ABC三个声音接收器检测声源的音频信号，通过求AB或者AC两个声音检测器检测到连续发射的周期性音频脉冲信号的时间差的算法来控制可移动声源修正误差信号的运动，Atmega128 主机控制声音接收器的音频信号的接收以及误差信号的处理运算，并且与小型电动车上的Atmega16 从机通过无线模块通信，实现对可移动声源运动的控制，采用 NEC 的电机控制ASSP芯片（型号MMC-1）配合L298驱动电路实现对步进电机的控制和驱动，同时以 LCD显示状态，完成动作以蜂鸣器和LED声光信号提示。
3 开发创新点
系统采用了YJD12864C-1汉字图形点阵液晶显示模块作为系统的显示部分。并且考虑到低功耗的要求，硬件上实现电机的功率驱动部分在不工作时断电，（有指示灯指示）降低了系统闲置功耗。此外，采用了高性能低功耗的LM2569稳压芯片，相比7805等稳压芯片，
发热耗散功率大为减少，提高了系统对电池的利用率，降低了无用功耗。
4 结束语：
本系统可实现题目要求的大部分功能，通过结果可以看出，基础部分基本可以实现，发挥部分大部分功能都已调试通过，只是精度方面还有待提高。本设计的难点是声音接收器的设计和制作，最重要的就是其中模拟电路的调节。此外，系统设计制作过程中，有很多方案的选择，检验以及排除（或者确定），都证明了实践和测试的重要性，锻炼工程项目的制作能力。
总之，通过此次设计，我深刻体会到要做好一个完整的事情，需要有系统的思维方式和方法，对待要解决的问题，要耐心、要善于运用已有的资源来充实自己。同时我也深刻的认识到，在对待一个新事物时，一定要从整体考虑，完成一步之后再作下一步，这样才能更加有效。
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项目基金：西北民族大学中央高校基本科研业务费资金资助项目，项目批准号：Y17113
论文作者:廖俊凯,盛泽鹏,潘瀛,赵贝叶,杨玉基
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：声音论文; 声源论文; 信号论文; 系统论文; 单片机论文; 机器人论文; 接收器论文; 《电力设备》2017年第27期论文;