噪音測試儀設(shè)計(jì)-課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　噪音測試儀設(shè)計(jì)</b></p><p>　　摘 要：本文提出了一個(gè)噪音測試儀的設(shè)計(jì)方案，此測試儀能將外界噪聲經(jīng)過傳聲器轉(zhuǎn)換成電信號。由運(yùn)放LM324構(gòu)成三級放大電路，峰值檢波網(wǎng)絡(luò)輸出直流電平反應(yīng)了噪聲聲壓的大小。由LM331構(gòu)成電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路，輸出的頻率信號變成TTL電平送給單片機(jī)的T0管腳，作為T0的計(jì)數(shù)脈沖。系統(tǒng)的核心部分是單片機(jī)AT89C51，其3.

2、5引腳接入NE555構(gòu)成的定時(shí)器輸出的方波，通過T1中斷去控制T0定時(shí)計(jì)數(shù)。從T0端輸入的計(jì)數(shù)脈沖頻率即反應(yīng)了所測聲壓大小。最后經(jīng)CC4511譯碼再驅(qū)動三位LED數(shù)碼管顯示。本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是電路簡單、精度較高、實(shí)用性較強(qiáng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：噪聲測試儀，傳聲器，電壓/頻率，AT89C51，LED</p><p>　　Abstract: This paper presents a d

3、esign of noise tester, this tester can outside noise through the microphone into electrical signals. Posed by the three op amp LM324 amplifier, peak detector network output DC level response to the size of the noise soun

4、d pressure. Constituted by the LM331 V/F converter, the output frequency signal into a TTL level to give the microcontroller T0 pin count as the T0 pulse. Core of the system is the microcontroller AT89C51, the 3.5 pin ac

5、cess NE555 timer output con</p><p>　　Keywords: Noise tester, microphone,V/F, AT89C51, LED</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 前言1</b></p><p>　　2 整

6、體方案設(shè)計(jì)2</p><p>　　2.1 方案論證2</p><p>　　2.2 方案比較3</p><p>　　3 單元模塊設(shè)計(jì)4</p><p>　　3.1 駐極體傳聲器4</p><p>　　3.2 集成四運(yùn)放LM3244</p><p>　　3.3 峰值檢波電路5</

7、p><p>　　3.4 LM331頻率電壓轉(zhuǎn)換器6</p><p>　　3.5 NE555構(gòu)成的方波輸出電路7</p><p>　　3.6 CC4511譯碼驅(qū)動電路8</p><p>　　3.7七段發(fā)光二極管數(shù)碼管9</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計(jì)10</b></p>

8、<p>　　5 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)及精度和誤差分析12</p><p><b>　　6 結(jié)論13</b></p><p><b>　　7 設(shè)計(jì)小結(jié)14</b></p><p><b>　　8 參考文獻(xiàn)15</b></p><p>　　附錄1：電路總圖16<

9、/p><p>　　附錄2：電路仿真圖17</p><p>　　附錄3：軟件代碼18</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　隨著工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、城市建筑的發(fā)展，以及人口密度的增加，家庭設(shè)施（音響、空調(diào)、電視機(jī)等）的增多，環(huán)境噪聲日益嚴(yán)重，它已成為污染人類社會環(huán)境的一大公害。噪聲具有局部性、暫

10、時(shí)性和多發(fā)性的特點(diǎn)。噪聲不僅會影響聽力，而且還對人的心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響，所以有人稱噪聲為“致人死命的慢性毒藥”。噪聲污染是影響較大的環(huán)境污染之一，較高分貝的噪音甚至?xí)θ说亩ぴ斐蓢?yán)重的損傷，致使失聰?shù)?。噪聲一向?yàn)槿藗兯鶇拹?。但是，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們也能利用噪聲造福人類，例如利用噪聲除草、發(fā)電、制冷、除塵、克敵、診病、有源消聲等等。環(huán)境噪聲監(jiān)測，是人類提高生活質(zhì)量，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在各大城

11、市的繁華街區(qū)和居民區(qū)，已有大型環(huán)境噪聲顯示器豎立街頭。但目前國內(nèi)的便攜式噪聲測試儀，多為價(jià)格昂貴的進(jìn)口專用設(shè)備，除衛(wèi)生、計(jì)量等環(huán)保專業(yè)部門擁有外，無法作為民用品推廣普及。本文介紹一種以89C51單片機(jī)為核心，采用V／F轉(zhuǎn)換技術(shù)構(gòu)成的低成本、便攜式數(shù)字顯示環(huán)境噪聲測量儀，此儀器的包括傳聲器模塊、集成運(yùn)放LM324模塊、峰值檢波電路模塊、LM331頻率電壓轉(zhuǎn)換器模塊及單片機(jī)設(shè)計(jì)軟件部分。此</p><p><b

12、>　　2 整體方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　整體思路是：將外界噪聲經(jīng)過傳聲器轉(zhuǎn)換成電信號。由運(yùn)放LM324構(gòu)成三級放大電路，峰值檢波網(wǎng)絡(luò)輸出直流電平反應(yīng)了噪聲聲壓的大小。由LM331構(gòu)成電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路，輸出的頻率信號變成TTL電平送給單片機(jī)的T0管腳，作為T0的計(jì)數(shù)脈沖。系統(tǒng)的核心部分是單片機(jī)AT89C51，其3.5引腳接入NE555構(gòu)成的定時(shí)器輸出的方波，通過T1中斷去控制T0定時(shí)

13、計(jì)數(shù)。從T0端輸入的計(jì)數(shù)脈沖頻率即反應(yīng)了所測聲壓大小。最后經(jīng)CC4511譯碼再驅(qū)動三位LED數(shù)碼管顯示。</p><p><b>　　2.1 方案論證</b></p><p>　　設(shè)計(jì)中采用了兩個(gè)方案，具體的方案見方案一和方案二。</p><p>　　方案一：基于89C51單片機(jī)采取V/F轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)方案</p><p>

14、　　環(huán)境噪聲經(jīng)高靈敏度、無指向性駐極體傳聲器轉(zhuǎn)換成電信號。所用傳聲器頻率特性在50～14000Hz范圍內(nèi)不均勻度小于1.5 dB,加防風(fēng)罩、防雨罩后可用于室外測量。由運(yùn)放LM324構(gòu)成三級放大電路,精心調(diào)整相關(guān)外圍元件參數(shù),可使其幅頻特性與A計(jì)權(quán)曲線相近。D1、C1、R1組成峰值檢波網(wǎng)絡(luò),其輸出直流電平反映了噪聲聲壓的大小。在LED上顯示出來。</p><p>　　圖2.2 測聲整體方案二框圖</p>

15、;<p>　　方案二：基于LabView的多功能噪聲測試儀設(shè)計(jì)方案</p><p>　　由于環(huán)境噪聲往往是不規(guī)則且大幅波動的，因此需要用統(tǒng)計(jì)的方法，即用不同的聲級出現(xiàn)的概率或累計(jì)概率來表示。此聲級計(jì)采用PC總線插卡式虛擬聲級計(jì)模式，其總體結(jié)構(gòu)圖如圖2-1和圖2-2所示。傳聲器將被測聲源信號轉(zhuǎn)換為電信號，A/D卡將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后供計(jì)算機(jī)進(jìn)行縫隙和處理，A/D卡采用的是NI公司的PXI-447

16、2.利用NI公司的LabView軟件完成對信號的讀取、分析、計(jì)算、存儲和顯示。</p><p>　　圖2-1 虛擬式聲級計(jì)硬件結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　2.2 方案比較</b></p><p>　　由于方案二涉及的電路相對較復(fù)雜，需要運(yùn)用的軟件對我們也比較陌生，有些元器件選擇比較困難而且價(jià)格昂貴，消耗的功率相對較大，相比而言單片機(jī)采

17、集數(shù)據(jù)更加方便，便于處理，而且單片機(jī)已經(jīng)成為主流產(chǎn)品。單片機(jī)在電路上相對比較簡單，而且消耗的功率相對較少，調(diào)試也較方便，還有最主要的一點(diǎn)是，方案一的測量精度與方案二差不多，符合經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的要求，因此此設(shè)計(jì)采用了方案一。</p><p><b>　　3 單元模塊設(shè)計(jì)</b></p><p>　　駐極體傳聲器的膜片多采用聚全氟乙丙烯，其濕度性能好，產(chǎn)生的表面電荷多，受濕度影

18、響小。LM324是四運(yùn)放集成電路,它采用14腳雙列直插塑料封裝,它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器, 檢波電路或檢波器的作用是從調(diào)幅波中取出低頻信號。V/F變換和F/V變換采用集成塊LM331。采用CC4511BCD碼（鎖存/七段譯碼/驅(qū)動器）來驅(qū)動共陰數(shù)碼管。</p><p>　　3.1 駐極體傳聲器</p><p>　　駐極體傳聲器有兩塊金屬極板，其中一塊表面涂有駐極體薄膜（多數(shù)

19、為聚全氟乙丙烯）并將其接地，另一極板接在場效應(yīng)晶體管的柵極上，柵極與源極之間接有一個(gè)二極管。當(dāng)駐極體膜片本身帶有電荷，表面電荷地電量為Q，板極間地電容量為C，則在極頭上產(chǎn)生地電壓U=Q/C，當(dāng)受到振動或受到氣流地摩擦?xí)r，由于振動使兩極板間的距離改變，即電容C改變，而電量Q不變，就會引起電壓的變化，電壓變化的大小，反映了外界聲壓的強(qiáng)弱，這種電壓變化頻率反映了外界聲音的頻率，這就是駐極體傳聲器地工作原理。</p><p&

20、gt;　　由于這種傳聲器也是電容式結(jié)構(gòu)，信號內(nèi)阻很大，為了將聲音產(chǎn)生的電壓信號引出來并加以放大，其輸出端也必須使用場效應(yīng)晶體管。</p><p>　　3.2 集成四運(yùn)放LM324</p><p>　　LM324是四運(yùn)放集成電路,它采用14腳雙列直插塑料封裝,它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器, 除電源共用外,四組運(yùn)放相互獨(dú)立。M324的 引腳排列見圖3.1</p>&l

21、t;p>　　圖3.1 運(yùn)算放大器和LM324引腳排列</p><p>　　由于LM324四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬,靜態(tài)功耗小,可單電源使用,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。 下面介紹其應(yīng)用實(shí)例。</p><p>　　同相交流放大器的特點(diǎn)是輸入阻抗高。其中的R1、R2組成1/2V+分壓電路,通過R3對運(yùn)放進(jìn)行偏置。電路的電壓放大倍數(shù)Av也僅由外接電阻決定：Av=1+Rf

22、/R4,電路輸入電阻為R3。R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆。 </p><p>　　圖3.2 LM331構(gòu)放大電路</p><p>　　3.3 峰值檢波電路</p><p>　　檢波電路或檢波器的作用是從調(diào)幅波中取出低頻信號。它的工作過程正好和調(diào)幅相反。檢波過程也是一個(gè)頻率變換過程，也要使用非線性元器件。常用的有二極管和三極管。另外為了取出低頻有用信號，還必須

23、使用濾波器濾除高頻分量，所以檢波電路通常包含非線性元器件和濾波器兩部分。下面舉二極管檢波器為例說明它的工作。</p><p><b>　　圖3.3 檢波電路</b></p><p>　　圖3.3是一個(gè)二極管檢波電路。 VD 是檢波元件， C 和 R 是低通濾波器。當(dāng)輸入的已調(diào)波信號較大時(shí)，二極管 VD 是斷續(xù)工作的。正半周時(shí)，二極管導(dǎo)通，對 C 充電；負(fù)半周和輸入電壓

24、較小時(shí)，二極管截止， C 對 R 放電。在 R 兩端得到的電壓包含的頻率成分很多，經(jīng)過電容 C 濾除了高頻部分，再經(jīng)過隔直流電容 C 0 的隔直流作用，在輸出端就可得到還原的低頻信號。</p><p>　　3.4 LM331頻率電壓轉(zhuǎn)換器</p><p>　　V/F變換和F/V變換采用集成塊LM331，LM331是美國NS公司生產(chǎn)的性能價(jià)格比較高的集成芯片，可用作精密頻率電壓轉(zhuǎn)換器用。LM

25、331采用了新的溫度補(bǔ)償能隙基準(zhǔn)電路，在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)和低到4.0V電源電壓下都有極高的精度。同時(shí)它動態(tài)范圍寬，可達(dá)100dB；線性度好，最大非線性失真小于0.01％，工作頻率低到0.1Hz時(shí)尚有較好的線性；變換精度高，數(shù)字分辨率可達(dá)12位；外接電路簡單，只需接入幾個(gè)外部元件就可方便構(gòu)成V/F或F/V等變換電路，并且容易保證轉(zhuǎn)換精度。　　</p><p>　　圖3.4 LM331組成的電壓頻率變換電路<

26、/p><p>　　圖3.4是由LM331組成的電壓頻率變換電路，LM331內(nèi)部由輸入比較器、定時(shí)比較器、R－S觸發(fā)器、輸出驅(qū)動、復(fù)零晶體管、能隙基準(zhǔn)電路和電流開關(guān)等部分組成。輸出驅(qū)動管采用集電極開路形式，因而可以通過選擇邏輯電流和外接電阻，靈活改變輸出脈沖的邏輯電平，以適配TTL、DTL和CMOS等不同的邏輯電路。</p><p>　　當(dāng)輸入端Vi＋輸入一正電壓時(shí)，輸入比較器輸出高電平，使R－

27、S觸發(fā)器置位，輸出高電平，輸出驅(qū)動管導(dǎo)通，輸出端f0為邏輯低電平，同時(shí)電源Vcc也通過電阻R2對電容C2充電。當(dāng)電容C2兩端充電電壓大于Vcc的2/3時(shí)，定時(shí)比較器輸出一高電平，使R－S觸發(fā)器復(fù)位，輸出低電平，輸出驅(qū)動管截止，輸出端f0為邏輯高電平，同時(shí)，復(fù)零晶體管導(dǎo)通，電容C2通過復(fù)零晶體管迅速放電；電子開關(guān)使電容C3對電阻R3放電。當(dāng)電容C3放電電壓等于輸入電壓Vi時(shí)，輸入比較器再次輸出高電平，使R－S觸發(fā)器置位，如此反復(fù)循環(huán)，構(gòu)成

28、自激振蕩。輸出脈沖頻率f0與輸入電壓Vi成正比，從而實(shí)現(xiàn)了電壓－頻率變換。其輸入電壓和輸出頻率的關(guān)系為：fo=(Vin×R4)/(2.09×R3×R2×C2)  由式知電阻R2、R3、R4、和C2直接影響轉(zhuǎn)換結(jié)果f0，因此對元件的精度要有一定的要求，可根據(jù)轉(zhuǎn)換精度適當(dāng)選擇。電阻R1和電容C1組成低通濾波器，可減少輸入電壓中的干擾脈沖，有利于提高轉(zhuǎn)換精度。圖3.5為LM331構(gòu)成的V/F轉(zhuǎn)

29、換電路。</p><p>　　圖3.5 LM331構(gòu)成的V/F轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　LM331是美國NS公司生產(chǎn)的性能價(jià)格比較高的集成芯片，可用作精密頻率電壓轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器、線性頻率調(diào)制解調(diào)、長時(shí)間積分器及其他相關(guān)器件。LM331采用了新的溫度補(bǔ)償能隙基準(zhǔn)電路，在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)和低到4.0V電源電壓下都有極高的精度。LM331的動態(tài)范圍寬，可達(dá)100dB；線性度好，最大非

30、線性失真小于0.01％，工作頻率低到0.1Hz時(shí)尚有較好的線性；變換精度高，數(shù)字分辨率可達(dá)12位；外接電路簡單，只需接入幾個(gè)外部元件就可方便構(gòu)成V/F或F/V等變換電路，并且容易保證轉(zhuǎn)換精度。</p><p>　　LM331的內(nèi)部電路由輸入比較器、定時(shí)比較器、R－S觸發(fā)器、輸出驅(qū)動管、復(fù)零晶體管、能隙基準(zhǔn)電路、精密電流源電路、電流開關(guān)、輸出保護(hù)管等部分組成。輸出驅(qū)動管采用集電極開路形式，因而可以通過選擇邏輯電流和

31、外接電阻，靈活改變輸出脈沖的邏輯電平，以適配TTL、DTL和CMOS等不同的邏輯電路。LM331可采用雙電源或單電源供電，可工作在4.0～40V之間，輸出可高達(dá)40V，而且可以防止Vcc短路。</p><p>　　3.5 NE555構(gòu)成的方波輸出電路</p><p>　　用NE555構(gòu)成定時(shí)器輸出100KHz的方波，接入80C51單片機(jī)的P3.5引腳，通過T1中斷去控制T0定時(shí)計(jì)數(shù)。圖3.

32、6為NE555構(gòu)成的100KHz方波長生電路。圖中，電路利用D2、D3單向?qū)щ娞匦詫㈦娙萜鰿充、放電回路分開，可以選取不同的RA和RB的值來調(diào)節(jié)振蕩器輸出波形的占空比：q=RA/(RA+RB)。因而，振蕩頻率為：f=1.43/(RA+RB)C。</p><p>　　圖3.6 NE555構(gòu)成的方波輸出電路</p><p>　　3.6 CC4511譯碼驅(qū)動電路</p><

33、p>　　采用CC4522BCD碼（鎖存/七段譯碼/驅(qū)動器）來驅(qū)動共陰數(shù)碼管。圖為CC4511引腳排列。其中，A，B，C，D是四個(gè)輸入端和a~g是七個(gè)輸出端。</p><p>　　圖3.7 CC4511引腳排列圖</p><p>　　實(shí)驗(yàn)時(shí)接+5V電源和將十進(jìn)制數(shù)的BCD碼接到譯碼器的相應(yīng)輸入端即可顯示0-9的數(shù)值。CC4511與數(shù)碼管的連接如下圖</p><p&g

34、t;　　圖3.8CC4511與數(shù)碼管的連接</p><p>　　3.7七段發(fā)光二極管數(shù)碼管</p><p>　　一個(gè)LED數(shù)碼管可顯示一位0-9十進(jìn)制數(shù)。LED數(shù)碼管要顯示BCD碼所表示的十進(jìn)制數(shù)字就需一個(gè)專門的譯碼器，該譯碼器不但要完成譯碼功能，還要有相當(dāng)?shù)尿?qū)動能力。</p><p>　　圖(a)共陰管電路 圖(b)共陰數(shù)碼管引出腳<

35、/p><p><b>　　4 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　環(huán)境噪聲測量系統(tǒng)的軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，由主程序、中斷服務(wù)程序、查表子程序和顯示子程序組成。各程序模塊的流程圖如圖4-1所示：</p><p>　　主程序處于循環(huán)工作狀態(tài)，主要完成定時(shí)／計(jì)數(shù)器和中斷系統(tǒng)的初始化，并循環(huán)調(diào)用查表和顯示子程序。每當(dāng)T1對外接100 kHz時(shí)鐘計(jì)數(shù)達(dá)0．5

36、 s后，申請中斷，CPU響應(yīng)中斷后即讀取TH0、TL0兩寄存器中的計(jì)數(shù)值，并重新初始化T0、T1，以便檢測下一次的數(shù)據(jù)。</p><p>　　圖4-1 軟件流程圖</p><p>　　值得指出的是，查表程序?qū)崿F(xiàn)了計(jì)數(shù)值向聲壓級的轉(zhuǎn)換。由式（1）知聲壓每增加12．2％，聲壓級增加1dB，因此T0計(jì)數(shù)值每增加12．2％，聲壓級增加1dB．在E2PROM 中定義一張表格，每三個(gè)字節(jié)為一組數(shù)據(jù)，其

37、中前兩個(gè)字節(jié)為計(jì)數(shù)值，后一個(gè)字節(jié)為壓縮BCD碼表示的聲壓級值。調(diào)試時(shí)，參照精密聲級計(jì)，讀出某聲壓級所對應(yīng)的計(jì)數(shù)值，從而確定表格中兩參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)程序固化后，還可通過硬件電路對其進(jìn)行調(diào)整。下面給出定義該表格的偽指令格式：　　TAB：DB1BH，0A0H，0BBH，　??；表格上限∶　　　　　　　　　　　　　　　    05H，83H，83H，     04H，0

38、EAH，82H，</p><p>　　04H，61H，81H，</p><p>　　03H，0E7H，80H，</p><p>　　03H，7AH，79H</p><p>　　03H，19H，78H，</p><p>　　02H，0C3H，77H，</p><p>　　02H，76H，76H，&

39、lt;/p><p>　　∶　　 00H，00H，0AAH，　??；表格下限　　其中，“0AAH”、“0BBH”兩個(gè)數(shù)據(jù)經(jīng)譯碼后分別顯示下限標(biāo)記“［”和上限標(biāo)記“］”，表示超出測量范圍?！　榱颂岣呦到y(tǒng)的抗干擾能力，除了在硬件上采取了相應(yīng)的措施外，軟件上采用了冗余設(shè)計(jì)法即重復(fù)重要的指令，未用空間設(shè)置空操作指令，以防止程序跳飛而死機(jī)。</p><p>　　5 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)及精度和誤差分析

40、</p><p>　　隨著各種高精度傳感器的應(yīng)用與普及，這一技術(shù)在科學(xué)研究，生產(chǎn)過程等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。人類步入信息社會的今天，人們對信息的提取，處理，傳輸以及綜合利用等要求愈加嚴(yán)格。</p><p>　　人耳的聽閾一般是20μPa，痛閾一般是200 Pa，其間相差107倍，這樣寬廣的聲壓范圍很不易測量，而且人耳對聲壓的相對變化的分辨具有非線性特征。因此，聲學(xué)中常用聲壓級Lp來

41、反映聲壓的變化，將聲壓p的聲壓級表示成Lp＝20 lg（p／p0）（dB）</p><p>　　其中：基準(zhǔn)量p0為20μPa。當(dāng)p＝p0時(shí)，Lp＝0 dB，而當(dāng)p＝200 Pa時(shí)，Lp＝140 dB。</p><p>　　用聲級計(jì)可以測量聲壓級，采用1 kHz純音輸入0．2 s到0．25 s或0．5 s以上，即可得到真實(shí)聲壓級或平均聲壓級?？紤]到人耳對不同頻率的響度感覺，在噪聲測量中，常

42、取40phon等響曲線的反曲線對聲壓級進(jìn)行計(jì)權(quán)校正，即用 A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得A聲級，寫成dB（A）。</p><p>　　我們此次的設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)如下</p><p>　　1、噪音測試范圍為30~130dB。</p><p>　　2、該噪音測試儀的測量精度要求達(dá)到±1 dB。</p><p>　　3、LED顯示，30~130dB，過載指

43、示，AC 信號輸出：0.707Vrms/每檔滿刻度，</p><p>　　輸出阻抗約600Ω，DC 信號輸出：2Vrms/每檔滿刻度10mV/dB，輸出阻抗約100Ω。</p><p><b>　　6 結(jié)論</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)為一個(gè)噪音測試儀設(shè)計(jì)，用于專用于噪聲工程，品質(zhì)控制，健康防治及各種環(huán)境噪音測量。如工廠、交通道路、家庭、

44、音響等各種場合的噪音測量。包括其測量原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。是一個(gè)以89C51單片機(jī)為核心，采用V／F轉(zhuǎn)換技術(shù)構(gòu)成的低成本、便攜式數(shù)字顯示環(huán)境噪聲測量儀。它實(shí)現(xiàn)了噪聲測試儀的基本功能，能夠?qū)⑼饨绛h(huán)境噪聲較準(zhǔn)確的測量出來并顯示在LED上，達(dá)到一定的測量范圍和精度，對于系統(tǒng)具有體積小、硬件少、電路結(jié)構(gòu)簡單及容易操作等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)達(dá)到了以下幾個(gè)基本要求：噪音測試范圍為30-130dB之間、該噪音測試儀的測量精度達(dá)到±1d

45、B。LED顯示，30~130dB，有過載指示，AC 信號輸出：0.707Vrms/每檔滿刻度，輸出阻抗約600Ω，DC 信號輸出：2Vrms/每檔滿刻度10mV/dB，輸出阻抗約100Ω。總體來說，此次設(shè)計(jì)還是比較成功的</p><p><b>　　7 設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　近年來，智能化測量控制儀表的發(fā)展尤為迅速。國內(nèi)市場上已經(jīng)出現(xiàn)了多種多樣智能化測

46、量控制儀表，隨著各種高精度傳感器的應(yīng)用與普及，這一技術(shù)在科學(xué)研究，生產(chǎn)過程等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。學(xué)習(xí)并掌握這一技術(shù)已成為一種可行性很高的選擇。</p><p>　　經(jīng)過做這個(gè)課程設(shè)計(jì)，我加深了對已學(xué)知識，如數(shù)電，模電，虛擬儀器，現(xiàn)代測控技術(shù)，高頻電子等相關(guān)知識的了解和應(yīng)用。在對各個(gè)模塊電路的設(shè)計(jì)中，對每個(gè)芯片和元器件的引腳和功能有進(jìn)一步認(rèn)識，在上網(wǎng)和圖書館查閱相關(guān)資料的過程中，很好地鍛煉了我們對有用信息

47、的篩選能力，熟悉了資料的查詢。這對我們將來無論做其他的設(shè)計(jì)還是畢業(yè)設(shè)計(jì)都有很大的幫助。這次的課程設(shè)計(jì)，從剛開始的方案的確定，元器件的選擇，到最后總原理圖的確定，這整個(gè)過程使我對噪聲測試儀的設(shè)計(jì)有了一定的認(rèn)識，我知道了傳聲器的作用及原理。知道了V/F轉(zhuǎn)換器的原理和作用，知道了如何用555器件構(gòu)成特定頻率的方波輸出電路的方法，同時(shí)也更加深入理解的單片機(jī)T0、T1定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用以及P0、P1口的作用等等。</p><p

48、>　　在課程設(shè)計(jì)期間，我運(yùn)用Protel軟件畫電路原理圖，用Proteus軟件做系統(tǒng)仿真，對他們的使用更加熟練，作為電子信息專業(yè)的學(xué)生，熟練地使用這些專業(yè)軟件畫電路原理圖是十分重要的，也是很有價(jià)值的。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)，我們也有很多不足的地方，在軟件仿真的環(huán)節(jié)，我們就遇到了一定的困難，查出的原因是程序編寫有誤，雖然調(diào)試過幾次，但還是沒能很好的解決掉問題，這也反映了我們的基本功不扎實(shí)，專業(yè)基礎(chǔ)沒有

49、打好，我們還需要好好補(bǔ)習(xí)補(bǔ)習(xí)，畢竟現(xiàn)在，我們多學(xué)些，多做些，以后我們出去工作了，就能更好的表現(xiàn)自己的能力，得到認(rèn)可。這對自己的將來也算是一種獎勵(lì)哈。</p><p><b>　　8 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 萬福君、潘松峰.單片微機(jī)原理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第二版）[M]. 合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2001.</p><p>

50、;　　[2] 胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2004.</p><p>　　[3] 蔡美琴、張為民.MCS-51 系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用（第二版）[M]. 北京：高等教育出版社，2004.</p><p>　　[4] 楊振江、杜鐵軍.流行單片機(jī)實(shí)用子程序及應(yīng)用實(shí)例[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2002.</p><p>　　[5]

51、張培仁.基于 C 語言編程 MCS-51 單片機(jī)原理與應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2003.</p><p>　　[6] 沙占友.集成化智能傳感器原理與應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004:119-127.</p><p>　　[7] 劉迎春、葉湘濱.現(xiàn)代新型傳感器原理與應(yīng)用[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，1998.</p><p>　　[8] 何希才

52、.傳感器及其應(yīng)用電路[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2001. </p><p>　　[9] 趙繼文.傳感器與應(yīng)用電路設(shè)計(jì)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2002.</p><p>　　[10] 丁鎮(zhèn)生.傳感器及傳感技術(shù)應(yīng)用[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，1998.</p><p>　　[11] 張洪潤、劉秀英、張亞凡等.單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)200例[M]．北京：航空航天大學(xué)

53、出版社，2006.</p><p><b>　　附錄1：電路總圖</b></p><p><b>　　附錄2：電路仿真圖</b></p><p><b>　　附錄3：軟件代碼</b></p><p>　　下面給出定義該表格的偽指令格式：</p><p>

54、　　TAB：DB1BH，0A0H，0BBH，　?。槐砀裆舷蕖谩　　　　　　　　　　　　　　?lt;/p><p>　　05H，83H，83H，</p><p>　　04H，0EAH，82H，</p><p>　　04H，61H，81H，</p><p>　　03H，0E7H，80H，</p><p>　　03H，7AH，79

55、H</p><p>　　03H，19H，78H，</p><p>　　02H，0C3H，77H，</p><p>　　02H，76H，76H，</p><p><b>　　∶</b></p><p>　　00H，00H，0AAH，　??；表格下限</p><p>　　LM33

56、1V/F轉(zhuǎn)換器部分：</p><p>　　BEGIN: NOP</p><p>　　MOV TMOD, #09H ;定時(shí)器T0初始化</p><p>　　MOV TL0, #00H</p><p>　　MOV TH0, #00H</p><p>　　LOOP1: NOP&

57、lt;/p><p>　　JB P3.2, LOOP1</p><p><b>　　SETB TR0</b></p><p>　　LOOP2: NOP</p><p>　　JNB P3.2, LOOP3</p><p>　　LOOP3: NOP</p>

58、<p>　　JB P3.2, LOOP3</p><p>　　CLR TR0</p><p>　　MOV B, TH0 ;高位進(jìn)B寄存器</p><p>　　MOV A, TL0 ;低位進(jìn)A寄存器</p><p>　　MOV TL0, #0

59、0H</p><p>　　MOV TH0, #00H</p><p>　　AJMP LOOP1</p><p><b>　　主程序及顯示部分：</b></p><p>　　ORG 0000h　　 JMP MAIN 　　 ORG 30H　　 MAIN:　　 ;MOV SP,#5FH　　 MOV R1,

60、#02H ;把8個(gè)數(shù)碼　　 MOV R0,#58H ;顯示緩沖區(qū)首地址　　 MOV A,#3　　INIT: 　　 MOV @R0,A ;初始化顯示緩沖區(qū)　　 ;INC A　　 INC R0　　 DJNZ R1,INIT ;將0-7送顯示緩沖區(qū) 　　 　　DELAY: 　　 MOV r6,#0ffh 　　show: 　　 MOV R5,#00H; 　　 　　DISPLAY:　　 MOV R0,#07fH ;列

61、選擇　　 MOV R7,#08H ;共有8個(gè)字符　　 MOV R1,#58H ;顯示緩沖區(qū)首地址　　 　　 AGAIN: 　　 MOV A,@R1 　　 mov p2,#00h　　 MOV DPTR,#DISPTABLE ;跳轉(zhuǎn)?　　 MOVC A,@A+DPTR　　 MOV P0,A　　 MOV P2,R0 ; 位選　　 MOV A,R0 ; 位選　　 ;RL A　　 RR A　　 MOV</p>