無線收發(fā)的聲音導(dǎo)引系統(tǒng)

摘要：設(shè)計以STC89C58單片機為核心的最小系統(tǒng)。采用L297與L298控制、驅(qū)動步進(jìn)電機；音頻放大器采用CX20106芯片，信號頻率選擇、放大性能好；同時具有433 MHz無線接收發(fā)模塊等。音頻接收器接收小車發(fā)出的15 kHz音頻信號，通過采集、放大、濾波等環(huán)節(jié)傳送至接收端單片機；利用時間差作為變量，將對應(yīng)的信息無線發(fā)送回小車處理器，控制小車移動到達(dá)預(yù)定位置。
關(guān)鍵詞：聲音導(dǎo)引；無線收發(fā)；運算放大；STC89C58

引言
聲音引導(dǎo)在工業(yè)、民用等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間。本文基于主從兩塊單片機設(shè)計了聲音引導(dǎo)電動小車運動系統(tǒng)。該系統(tǒng)由可移動聲源(智能小車)和聲音接收控制電路等組成。其主要功能是由聲音接收控制電路接收并處理移動聲源發(fā)出的聲音信號，通過無線的方式向移動聲
源控制電路發(fā)送方位、速度等信息，使移動聲源達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。系統(tǒng)的移動聲源采用了步進(jìn)電機驅(qū)動的小車，角度、位移控制較為精確。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計
系統(tǒng)硬件總體框圖如圖1所示。主控、從控單片機為宏晶科技的STC89C58。

1．1 電機驅(qū)動模塊
電機驅(qū)動模塊電路如圖2所示。驅(qū)動模塊采用L298驅(qū)動芯片和L297電機控制芯片。L298驅(qū)動芯片是性能優(yōu)越的小型直流電機驅(qū)動芯片，可用來驅(qū)動兩個直流電機或者是一個步進(jìn)電機；在4～46 V的電壓下，可以提供2 A的驅(qū)動電流。L298還有過熱自動關(guān)斷功能，并有反饋電流檢測功能，符合電機驅(qū)動的需要。L297芯片為電機驅(qū)動的前級電路，主要用來產(chǎn)生格雷碼，避免了用單片機引腳直接控制所造成的資源浪費。

本系統(tǒng)采用的是步進(jìn)電機。步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉(zhuǎn)過一個步進(jìn)角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點，在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機來控制變得非常簡單。
采用步進(jìn)電機作為電動車的電動機，可以通過脈沖控制實現(xiàn)速度與精度兼得。