由華秋與Altium聯(lián)合舉辦的聲源跟蹤小車挑戰(zhàn)賽已正式落下帷幕，歷時(shí)兩個(gè)月，從硬件電路功能的講解，PCB布線及設(shè)計(jì)，到實(shí)物小車的調(diào)試與問題分析，手把手帶你做出一輛屬于自己的聲源跟蹤小車。

下面讓我們一起來看看他們的小車有什么樣的創(chuàng)意和故事吧！

除了以下作品外，所有小車作品視頻均可點(diǎn)擊這里查看。

基于TDOA算法的聲源跟蹤小車

作者：程吉利

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作品開發(fā)涵蓋了硬件電路設(shè)計(jì)，PCB布局布線，電路板焊接和小車組裝，RTthread系統(tǒng)底層驅(qū)動(dòng)和頂層應(yīng)用程序開發(fā)，Qt上位機(jī)調(diào)試工具開發(fā)，PC端TCP服務(wù)器和小車端客戶端開發(fā)，以及基于Python的互相關(guān)和TDOA等算法的離線驗(yàn)證，最終部署算法到MCU等流程。

其中硬件平臺(tái)以STM32H743為主控，64K的采樣率采集4路MIC的聲波模擬信號(hào)。四路MIC以正方形排布，通過TDOA算法，可以解算聲音信號(hào)傳播到四個(gè)MIC的時(shí)間差，從而可以解算出聲源位置或方向，以此為反饋驅(qū)動(dòng)小車，實(shí)現(xiàn)聲源跟蹤。軟件以RTthread嵌入式實(shí)時(shí)性操作系統(tǒng)為平臺(tái)，分層，模塊化編程，最終實(shí)現(xiàn)整體功能。

語音藍(lán)牙避障聲源跟蹤小車之小帥誕生記

作者：邵斌宇

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“小帥” 以STC15系列單片機(jī)作為主控，擁有聲音定位循跡，紅外避障，語音識(shí)別，藍(lán)牙遙控，良好的人機(jī)交互功能。通過單指向型咪頭進(jìn)行采集聲音大?。辉O(shè)置8路聲音傳感通道并通過單片機(jī)檢測(cè)其電平高低從而決定聲源方向進(jìn)行移動(dòng)；紅外傳感器檢測(cè)前方障礙物，實(shí)現(xiàn)避障功能；語音交互識(shí)別口令信息進(jìn)行相應(yīng)模式之間的切換，也可以通過藍(lán)牙模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。

辨別聲源及隨聲源移動(dòng)，電路、馬達(dá)保護(hù)機(jī)制 作者：陳神冠

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電池電壓檢測(cè)功能可判斷目前供電電壓是否足夠保護(hù)電池，輸入電源端的保險(xiǎn)絲設(shè)置防止過電流保護(hù)；輸入電源及馬達(dá)供電端有加入極性保護(hù)二極體，防止馬達(dá)反電動(dòng)勢(shì)回灌電源端，也防止電源極性接反；馬達(dá)過電流保護(hù)，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)時(shí)，若遇到較大負(fù)載以至于MOSFET有燒毀疑慮，因此加入取樣電阻換算電壓與電流關(guān)係保護(hù)MOSFET；小車的雙輪採用兩組H橋架構(gòu)，使小車控制方向的自由度更高。

潘子的藍(lán)牙控制聲源小車 作者：潘志平

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18650雙電池并聯(lián)方案配合IP5306電池管理芯片的設(shè)計(jì)，可實(shí)時(shí)觀察到電池電量情況，用USB供電時(shí)可對(duì)電池進(jìn)行充電，使用電池供電時(shí)可通過IP5306芯片輸出5V2.4A的穩(wěn)定電壓，既能管理電池情況的同時(shí)，也能節(jié)省一路升降壓電路。

硬件設(shè)計(jì)采用4路單指向MIC，可分別對(duì)前側(cè)左中右和后側(cè)中部共4個(gè)方向采集聲源并判斷最大聲源通道進(jìn)行對(duì)應(yīng)動(dòng)作；采用了藍(lán)牙模塊，可直接使用手機(jī)藍(lán)牙調(diào)試器app對(duì)小車進(jìn)行隨意動(dòng)作控制，實(shí)現(xiàn)聲源+藍(lán)牙二合一控制。

軟件方面使用到紅外中斷和串口中斷，紅外中斷即通過紅外收發(fā)器接收到信號(hào)實(shí)現(xiàn)小車避障功能；串口中斷即通過單片機(jī)串口接收到的指令實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)動(dòng)作。

不胖的聲源跟蹤小車 作者：李聰

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6路聲源跟蹤及雙路紅外避障電路，H橋正反轉(zhuǎn)四輪皮帶傳動(dòng)底盤，具備串口通訊，4燈電量顯示，鋰電池降壓充電及升壓放電功能。

小童的聲源跟蹤小車 作者：童偉麟

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實(shí)現(xiàn)聲源判斷，聲源跟隨，以及紅外避障的功能。在聲源判斷電路模塊通過改變電阻值調(diào)試信號(hào)放大倍數(shù)，在紅外避障電路模塊通過改變電路參數(shù)調(diào)試避障感應(yīng)距離。

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