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技術(shù)

噪聲主動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2025China.cn   2009年02月26日

       來(lái)源:

        噪聲主動(dòng)控制技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)的被動(dòng)控制,具有對(duì)中、低頻段噪聲控制效果明顯、系統(tǒng)輕巧、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),具有潛在的工程應(yīng)用價(jià)值。噪聲主動(dòng)控制基本思想是由德國(guó)物理學(xué)家Paul Lueg于1936年發(fā)明“電子消聲器”時(shí)首次提出的。

       噪聲控制為實(shí)時(shí)控制,需要較大的計(jì)算量,普通的單片機(jī)難以實(shí)現(xiàn)。20世紀(jì)80年代,數(shù)字信號(hào)處理(DSP)芯片的問(wèn)世為信號(hào)的實(shí)時(shí)控制開(kāi)辟了廣闊的發(fā)展空間。隨著芯片技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展,DSP已成為現(xiàn)代智能控制器的核心部件。 

       本文采用DSP芯片TMS320F2812設(shè)計(jì)了既可以脫機(jī)獨(dú)立自主運(yùn)行又可以通過(guò)USB接口在線仿真的智能控制器,并以該控制器為核心設(shè)計(jì)了汽車內(nèi)部噪聲主動(dòng)智能控制系統(tǒng)。 

       智能控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì) 

       1 設(shè)計(jì)過(guò)程及系統(tǒng)框圖 

       汽車內(nèi)部噪聲智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程如圖1所示。 


圖1 DSP智能控制器硬件設(shè)計(jì)流程圖 

       在器件選型時(shí),要考慮器件之間的相互匹配性,以及器件的供貨能力和技術(shù)支持等。本設(shè)計(jì)選用的DSP芯片TMS320F2812性能如下:采用高性能的靜態(tài)CMOS低功耗設(shè)計(jì)技術(shù),主頻高達(dá)150MIPS(時(shí)鐘周期6.67ns),支持JTAG邊界掃描接口;高效32位高精度CPU;并有最多可達(dá)128K×16的FLASH存儲(chǔ)器等。電路板的設(shè)計(jì)需要傳輸線理論知識(shí)以及布線工藝和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí),以保證信號(hào)的完整性,另外著重考慮電磁干擾和電磁兼容性問(wèn)題。 

       如圖2所示,智能控制器主要由模擬電路部分(包括數(shù)字信號(hào)采集電路和輸出信號(hào)處理電路)、DSP子系統(tǒng)(包括DSP芯片及外圍電路)、電源、時(shí)鐘及復(fù)位電路等構(gòu)成。下面將介紹幾個(gè)主要電路的設(shè)計(jì)。 

 


圖2 智能控制器結(jié)構(gòu)框圖 

 

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