声音导引系统
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一、任务
设计并制作一声音导引系统,示意图如图1所示。
图中,AB与AC垂直,Ox是AB的中垂线,O'y是AC的中垂线,W是Ox和O'y的交点。
声音导引系统有一个可移动声源S,三个声音接收器A、B和C,声音接收器之间可以有线连接。声音接收器能利用可移动声源和接收器之间的不同距离,产生一个可移动声源离Ox线(或O'y线)的误差信号,并用无线方式将此误差信号传输至可移动声源,引导其运动。
可移动声源运动的起始点必须在Ox线右侧,位置可以任意指定。
二、要求
1.基本要求
(1)制作可移动的声源。可移动声源产生的信号为周期性音频脉冲信号,如图2所示,声音信号频率不限,脉冲周期不限。
图2 信号波形示意图
(2)可移动声源发出声音后开始运动,到达Ox线并停止,这段运动时间为响应时间,测量响应时间,用下列公式计算出响应的平均速度,要求平均速度大于 5cm/s。
(3)可移动声源停止后的位置与Ox线之间的距离为定位误差,定位误差小于3cm。
(4)可移动声源在运动过程中任意时刻超过Ox线左侧的距离小于5cm。
(5)可移动声源到达Ox线后,必须有明显的光和声指示。
(6)功耗低,性价比高。
2.发挥部分
(1)将可移动声源转向180度(可手动调整发声器件方向),能够重复基本要求。
(2)平均速度大于10cm/s。
(3)定位误差小于1cm。
(4)可移动声源在运动过程中任意时刻超过Ox线左侧距离小于2cm。
(5)在完成基本要求部分移动到Ox线上后,可移动声源在原地停止5s~10s,然后利用接收器A和C,使可移动声源运动到W点,到达W点以后,必须有明显的光和声指示并停止,此时声源距离W的直线距离小于1cm。整个运动过程的平均速度大于10cm/s。
平均速度=可移动声源在Ox线上重新启动位置到移动停止点的直线距离/再次运动时间
(6)其他。
三、说明
1. 本题必须采用组委会提供的电机控制ASSP芯片(型号MMC-1)实现可移动声源的运动。
2. 在可移动声源两侧必须有明显的定位标志线,标志线宽度0.3cm且垂直于地面。
3. 误差信号传输采用的无线方式、频率不限。
4. 可移动声源的平台形式不限。
5. 可移动声源开始运行的方向应和Ox线保持垂直。
6. 不得依靠其他非声音导航方式。
7. 移动过程中不得人为对系统施加影响。
8. 接收器和声源之间不得使用有线连接。
四、评分标准