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  声音导引系统(B题)【本科组】
  [ 2009-09-02 00:11:20 ]

 

声音导引系统(B题)【本科组】
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

t

 
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

可移动声源的起始位置Ox线的垂直距离

 
响应时间
平均速度=
 

 

 



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5s10s,然后利用接收器AC,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

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
平均速度=
                                                                                                                                         

 




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
 
项目
主要内容
分数
设计报告
系统方案
整体方案比较
7
控制方案
设计与论证
设计、计算
12
误差信号产生
控制理论简单计算
电路设计
系统组成
3
各种电路图
测试结果
测试数据完整性
3
测试结果分析
设计报告
摘要
5
正文结构完整性
图表的规范性
总分
30
基本要求
基本要求实际完成情况
50
 
 
发挥部分
完成第(1)
5
完成第(2)
10
完成第(3)
10
完成第(4)
10
完成第(5)
10
完成第(6)
5
总分
50
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