基于NXP雙核LPC55S69的簡易聲源定位裝置

一 項目概述

本系統(tǒng)是基于雙核LPC55S69為主控芯片的簡易聲源定位裝置，利用八路麥克風(fēng)陣列用來檢測環(huán)境中聲源的位置，可用于機器人語音識別定位等方面。整個設(shè)計過程包括語音信號的采集處理電路、電路板的制作與原材料的購買、PCB焊接、程序的編寫與調(diào)試等。如下圖1為整機圖片。

圖1 整機圖片

二 項目電路設(shè)計

語音信號的采集電路采用MAX9812作為采集芯片，MAX9812是單輸入的20dB固定增益的麥克風(fēng)放大器，具有封裝尺寸小，內(nèi)置低噪聲麥克風(fēng)偏置，適合用于諸如筆記本電腦，手機，掌上電腦等便攜式音頻裝置，應(yīng)用電路如下圖2。

圖2 MAX9812應(yīng)用電路

對于LPC55S69開發(fā)板而言，僅有五路AD采集引腳引出，不能滿足八路AD采集的需求，故使用CD4052作為模擬開關(guān)，用于切換通道進(jìn)行采集。

CD4052是一個雙4選一的多路模擬選擇開關(guān)，應(yīng)用電路如下圖3。然而在實際程序調(diào)試過程中，ADC0_12始終無法正常采集AD信號，PIO0_15作為顯示屏引腳，被占用了，所以最后采用ADC0_0以及ADC0_4作為信號采集，八路麥克風(fēng)兩兩并聯(lián)，視為四路麥克風(fēng)。此外在調(diào)試ADC0_8的過程中，發(fā)現(xiàn)LPC55S69的ADC實際上是分為AB兩路的，對于通道8-12配置時要選擇為B路，同時將通道減8，然而這樣ADC0_12還是用不了，不知道為啥。

圖3 CD4052應(yīng)用電路

三 軟件調(diào)試

語音識別的流程如下圖4所示，算法實現(xiàn)較為簡單，主要判斷各路聲音信號的到來時間，來估計聲源的位置。如圖5為實現(xiàn)的具體效果。

圖4 軟件流程

圖5 運行效果圖