隨叫隨到”垃圾桶-免費(fèi)閱讀
【正文】 （左）19cm6號(hào)0176。分別在垃圾桶的左側(cè)和右側(cè)多個(gè)角度進(jìn)行呼喚垃圾桶，垃圾桶接收到用戶的呼喚后能蛇形行駛到用戶身旁，并且能自動(dòng)打開垃圾桶蓋，同時(shí)也能按照用戶的聲音指示進(jìn)行行動(dòng)。當(dāng)前面的兩個(gè)超聲波中的任何一個(gè)采集到的數(shù)據(jù)小于同定值(認(rèn)為有障礙物的值)時(shí)，才依次打開另外3對(duì)超聲波傳感器。為了的避免誤差和雜音的干擾，進(jìn)行了多次計(jì)算去除了誤差較大的值。障礙檢測(cè)模塊作為對(duì)外部障礙信息的采集窗口，將行進(jìn)過程中障礙信息檢測(cè)出來，并傳遞給DSP控制器進(jìn)行處理。本系統(tǒng)選用TI公司的數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2812為核心處理器。又由于AD模塊不能采集負(fù)電壓信號(hào)，因此需要對(duì)放大后的電信號(hào)進(jìn)行偏置，使其不出現(xiàn)負(fù)電壓，便于DSP采樣，使之輸出的誤差更小。式中v為超聲波在空氣中的傳播速度，該值與溫度有關(guān)，經(jīng)計(jì)算其在常溫下近似為340m/s ，Δt為發(fā)射、接收信號(hào)的時(shí)間差。圖2 幾何定位法由圖2可得 （4） （5）由于AB距離和已知，時(shí)延可由式（1）~（3）算出，再由式（4）、（5）可求得聲源偏移正方向的角度θ，則可控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使垃圾桶向用戶方位旋轉(zhuǎn)并前進(jìn)。這時(shí)，到達(dá)時(shí)延(TDOA)可以采用傳統(tǒng)的互相關(guān)法進(jìn)行估計(jì)，這時(shí)互相關(guān)方程為 （3）其中是傳聲器1，2拾取信號(hào)的互相關(guān)譜，是權(quán)函數(shù)，是廣義互相關(guān)譜，這樣到達(dá)時(shí)延為。圖1為本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖。并且設(shè)計(jì)出了一套基于DSP控制的具有語音識(shí)別技術(shù)的聲控智能垃圾桶，實(shí)現(xiàn)了對(duì)其“隨叫隨到”的控制。以拾音器作為聲音傳感器，采用延時(shí)估計(jì)法（Time Delay Estimation，TDE）實(shí)現(xiàn)了聲源方位的實(shí)時(shí)檢測(cè)；采用超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)了垃圾桶行進(jìn)的蔽障功能；同時(shí)，采用語音識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶的前、后、左、右行駛或開啟、關(guān)閉垃圾桶蓋等各種語音指示的識(shí)別?，F(xiàn)代家居中，人們?cè)絹碓阶⒅丶抑懈鞣N家具布局的智能化，合理化，科學(xué)化和人性化。系統(tǒng)硬件控制電路總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括電源模塊、DSP最小系統(tǒng)、聲源定位模塊、語音識(shí)別模塊、避障模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。假設(shè)兩傳聲器和間距為d，在沒有混響的情況下，兩傳聲器接受到的信號(hào)和為 （1） （2）其中為聲源信號(hào)，是聲波從聲源到傳感器的傳播衰減系數(shù)。這種方法通過對(duì)信號(hào)互功率譜的歸一化,去除了信號(hào)的幅度信息,只保留了信號(hào)的相位特性,對(duì)于噪聲和混響都有一定的抑制效果。圖3 SPCE061A識(shí)別過程 避障算法避障采用聲波反射原理，在測(cè)量過程中聲波信號(hào)由傳感器發(fā)出，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即反射回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。其監(jiān)聽范圍為3050平方米。SPCE061A與TMS320F2812通過串口進(jìn)行通信，如圖6所示。電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路采用H橋驅(qū)動(dòng)電路，如圖8所示。本系統(tǒng)的總體軟件流程圖如圖10所示。在垃圾桶上電后，首先在前進(jìn)方向上的兩個(gè)超聲波上電，并觸發(fā)其中一個(gè)超聲波的同時(shí)啟動(dòng)計(jì)數(shù)器工作，每個(gè)回波返回，都會(huì)觸發(fā)一次外部中斷，在外部中斷處理程序內(nèi)，將超聲波返回時(shí)間進(jìn)行記錄。
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