声音导引系统硬件设计，其总体结构如下图所示。现就其中几个关键功能模块的设计与元器件选择说明如下：
1．主控芯片的选择
因此系统是控制类电路，需要进行大量的信号处理运算，另外控制过程的算法设计也需进行大量运算。要实现快速精确控制，需选用较高运算速度的MCU，选用飞思卡尔公司的DG128和XS128两片16位单片机可很好的满足系统快速性要求。
2．信号处理电路发声器件选用
市场上非常普遍的高音喇叭，工作频率范围是5～15kHz；针对本题放大倍数较小，功放芯片使用LM386。再考虑避免噪声干扰，声源采用9kHz的PWM波加一级功放驱动喇叭产生，如下图所示。信号处理电路由典型的带通滤波器和整形电路两部分组成。滤波电路选用NE5532P芯片，整形电路选用LM311。带通滤波器中心频率为9kHz，带宽为4kHz，用于去除噪声，整形电路设计过压比较器将正弦波变换为矩形波输出进行误差测量。阈值通过100kQ的变阻器在实际测试中调节。
电路连接图如下图所示。
3．驱动电路
直流电机的驱动采用NEC提供的MMCP1型号芯片产生PWM波与技术非常成熟的驱动芯片L298结合，具体框图设计如下图所示。
4，无线收发模块
无线接收与发射模块相同，选用NRF24L01无线模块与STCLE2052单片机结合，具体框图连接如下图所示。
一、系统软件设计
1．算法设计
系统欲完成要求的功能，能前进、转弯、调整，并能在没有引导线的情况下，沿着某一直线前进软件设计的重、难点在于可移动声源到中线距离的控制算法的设计。为此我们主要采用了PID算法。
2.工作流程设计系统
采用双MCU结构，他们的工作流图如下图所示。
二、系统调试及测试结果
归纳起来有以下几点：
1．模拟电路与数字电路隔离
在驱动电路制作过程出现电机转动不稳定的现象，原因是模拟电路与数字电路没有隔离，从而出现干扰，系统不稳定。常用隔离器件是光电耦合器件和磁珠。由于有现成的磁珠，故我们使用磁珠，隔离模拟电路与数字电路后电机运行正常。
2．正负电源防反接
制作调试过程有烧坏芯片的情况。一般的芯片对电源极性都很敏感，正负电源反接极易烧毁芯片。
对此，应对芯片加以保护，特别是不易购买的芯片，更应加以保护。一般简单易行的方法是加二极管保护电路和安装防反接接口。
3．软硬件联调
由于硬件原因，采得误差信号数据变化比较大，联调时系统工作不稳定。利用软件的灵活多变性，最终使用软件弥补了硬件的不足。主要采取两级软件滤波分别是初次滤波和二级均值滤波，测试发现大大提高了系统运行的可靠性。另外一开始的控制策略是保持恒定车速，到点即停，试验发现不易控制，容易出界。最后选择PID控制，运动过程速度可变，很好的克服了不易控的缺点，大大改善了系统的性能。
4．测试结果
经过我们坚持不懈的努力，周密思考设计总体方案，合理分配各模块部件的功能和指标，仔细斟酌元器件的选择和各模块的电路设计，最终完成了系统设计。各部分指标如下：
(1)可移动声源产生的信号为周期性音频脉冲信号，声音信号频率为9kHz，脉冲周期20ms。
(2)可移动声源到达指定点后，能进行声光指示。
(3)移动声源平均速度大于15cm/s。
(4)定位误差在1cm左右。
(5)将可移动声源转向180度，能够达到要求。
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